Roberto Sozzi (ARPA Lazio) Teodoro Georgiadis (CNR-IBIMET ...

9 - TECNICHE PER L’OSSERVAZIONE DEL PBL.—————————————————————————⎯⎯——————————9.7 IL CONVERTITORE ANALOGICO/DIGITALEI segnali prodotti dai vari trasduttori secondari sono segnali di tipo elettrico che non possono essereimmediatamente acquisiti e organizzati dal sistema di calcolo. Il convertitore Analogico/Digitale (A/D)realizza questa conversione con la metodologia schematicamente descritta qui di seguito. Per primacosa va rilevato che un segnale analogico è intrinsecamente continuo, mentre l’elaborazione numericaoperata da un sistema di calcolo può essere solo temporalmente discreta e quindi i segnali continuidevono essere riportati alla base di tempi del calcolatore. Il procedimento che riporta i segnali dallabase di tempo continua a quella discreta si chiama campionamento. Dal punto di vista matematico,detto x(t) il segnale analogico continuo, il campionamento consiste nell’estrazione da questo di unasuccessione discreta:∞{ } = { x( t + i ⋅ ∆t)} ∞ −∞−∞x i 0[9.21]Gli elementi x idella successione si dicono campioni del segnale. Il parametro ∆t si chiama periodo dicampionamento, ed è legato alla frequenza di campionamento f dalla relazione:f c= 1 ∆t[9.22]Se ∆t si misura in secondi, f è in Hz. Il campionamento, come sin qui descritto, è ancora un’operazioneastratta: al momento, non esiste alcun dispositivo in grado di rappresentare in modo esatto i campionidel segnale. Al contrario, i dispositivi esistenti consentono di rappresentare i campioni in modoapprossimato, di solito con una parola binaria di lunghezza finita. La procedura di campionamento e dicodifica nel formato del sistema di acquisizione è esemplificato dallo schema di Fig.9.12.GuadagnoBaseTempiSegnaleConvers.A/DSuccessionedi campioniAmplificazioneFig.9.12: Acquisizione di un segnale analogicoNella figura, oltre alla conversione analogico/digitale, compare anche l’amplificazione. Questa, di fatto,permette all’utente di acquisire segnali anche molto deboli o molto forti, senza provocare letture nulle osaturazioni. L’effetto dell’amplificatore ideale consiste nella moltiplicazione del segnale di ingresso per ilguadagno, aumentandone o riducendone proporzionalmente il valore a seconda che il guadagno siamaggiore o minore di 1. In pratica, gli amplificatori reali esistenti si discostano da quelli ideali in almenodue aspetti importanti:• la loro azione non è istantanea, ma tiene conto anche di una parte della storia passata del segnale.Quanto più l’amplificatore è veloce, tanto meno i valori passati del segnale hanno effetti e tanto più———————————————————————————⎯⎯————————- 334 -