Sisteme de achizitie date. structura.

SISTEME DE ACHIZITIE DATE. STRUCTURA.

INTRODUCERE

O importanta deosebita este acordata in zilele noastre utilizarii calculatorului in prelucrarea numerica a datelor disponibile in urma masurarii unor parametrii fizici ai diferitelor procese industriale si nu numai. Calculatorul poate fi privit acum ca un sistem de prelucrare numerica constituit pe baza utilizarii unui circuit integrat pe scara larga de tip microprocesor, microcontroler sau procesor numeric de semnal. In majoritatea aplicatiilor de acest tip se pune problema de a obtine informatii despre aaceste procese fizice in vederea memorarii si redarii pentru comunicatie sau pentru control. Un astfel de proces este caracterizat prin marimi fizice car ulterior pot fi transformate in semnale electrice analogice utilizand traductoare. Pelucrarea acestor semnale se poate face utilizand tehnici analogice sau numerice. In vederea unei prelucrari numerice este necesara transformarea semnalelor analogice in semnale numerice cu un sistem de achizitie date.

Semnalele electrice provenite de la iesirile traductoarelor sunt supuse initial unor prelucrari analogice primare si transformate in tensiuni electrice. Aceste transformari sunt realizate la nivelul blocurilor circuitelor de conditionare a semnalelor prin executia unor functii analogice cum ar fi: amplificare, atenuare, filtrare, izolare , conversie tensiune curent, etc. Semnalele numerice se obtin prin prelevarea la un moment dat a valorilor semnalelor analogice si conversia acestor esantioane in secvente numerice. Componentele principale ale unui sistem de achizitie (SAD) care executa aceste functii sunt circuitele de esantionare si memorare si circuitele de conversie analog numerica. Functiile principale executate de sistemul de prelucrare numerica pot fi de filtrare numerica, identificare, reprezentare in domeniul frecventa, analize "wavelet", clasificare, sortare, identificare etc. In urma acestor operatii numerice de prelucrare se obtin semnale numerice prelucrate care contin informatii despre procesul fizic. In general scopul obtinerii acestor informatii este acela de a controla sau monitoriza acest proces, astfel datele numerice prelucrate sunt convertite in semnale analogice de catre circuitele de conversie numeric-analogica. Semnalele analogice obtinute vor actiona asupra elementelor de executie EE (motoare, relee, electrovalve, etc) ce intervin direct in desfasurare unui proces pe baza unui sistem de bucle de reglare automata. In procesul de sinteza a unui sistem de prelucrare numerica sunt necesar a fi indeplinite urmatoarele caracteristici [1]:

repetabilitatea: proprietate sistemului de prelucrare numerica (SPN) de acelasi tip de a conduce la rezultate identice prelucrarii, pentru aceleasi semnale si acelasi algoritm de prelucrare.

adaptabilitatea: reprezinta proprietatea de modificare a functiei de transfer corespunzatoare unui algoritm de prelucrare numerica in concordanta cu caracteristicile semnalelor de intrare sau de mediu.

reprogramabilitatea reprezinta proprietatea de modificare a algoritmului de prelucrare fara modificarea structurii SPN.

stabilitatea: influenta redusa in timp a factorilor de mediu: temperatura, umiditate, presiune, etc.

sensibilitatea redusa la perturbatii: se realizeaza pri alegerea unei structuri adecvate a semnalului constand in diferente mari (sau acceptabile) intre nivelele de tensiune a celor doua nivele logice.

Utilizarea tehnicilor de prelucrare numerica este limitata din punct de vedere al frecventei maxime a semnalelor analogice de intraresi al vitezei de prelucrare numerica. Intr-o anumita aplicatie acesta limitare este functie de caracteristicile sistemului de achizitie date, de viteza de lucru a SPN sau de complexitatea algoritmului de prelucrare [1]. In functie de aplicatie se impune prelucrarea in timp real la viteza de acces a datelor cum ar fi compresia semnalului vocal penru redare sau aplicatii care nu impun lucrul in tipm real cu ar fi inregistrarea datelor intr-un fisier pe disc. In fig. 1.1 este prezentata structura unui sistem de prelucrare numerica pentru controlul unui proces fizic.

fig.1.1