SISTEME PENTRU ACHIZIIA I PRELUCRAREA DATELORDurk Andrs Csaba Disciplina: Sisteme de Achiziie Facultatea de Inginerie Managerial i Tehnologic Specializare: Mecatronic i Robotic Universitatea din Oradea

GeneralitiSistemele de achiziie de date (SAD) sunt dispozitive complexe care au una sau mai multe din urmtoarele faciliti:

- achiziia a unuia sau mai multor semnale analogice n vederea conversiei analog numerice; - generarea de semnale de test continue sau variabile; - generarea de comenzi numerice; - achiziia de intrri numerice;

Criterii de clasificare pentru SAD-uri:

dup modul de realizare;

dup condiiile de mediu n care lucreaz: s funcioneze: n medii favorabile sau de laborator n medii grele dup numrul de canale analogice: pot fi: unul mai multe canale analogice (multicanal)

Schema bloc a unui sistem de achiziie de date

Pentru conversia analog-numeric a unui numr mare de semnale analogice se pot folosi dou metode:- multiplexarea semnalelor analogice:

x 1(t)

x2(t)

E&M MUX analogicxn(t)

CAN

R

xm(k)

Sfrit coversie Start conversie Eantionare/memorare Adres canal m

- multiplexarea semnalelor numerice:

x 1(t)

CAN CAN EOC Start conversie

x2(t)

xm(k)

xn(t)

MUX numericCAN EOC Start conversie

Adres canal m Eantionare/memorare canal m

Moduri de control al transferului de informaii

Se pot transmite prin: - ntreruperi (transfer concurent) - interogare (transfer programat)

Start conversie Q Q S

Start conversie

End Of Conversion

RWAIT

S declaneaz conversia R ieire al convertorului Q terminarea conversiei Q - sincronizarea vitezei de lucru

Interfa pentru furnizarea semnalelor analogice spre proces.

Aceste module realizeaz legtura ntre dou subsisteme:

subsistemul continuu (procesul condus) subsistemul ce opereaz cu informaia discretizat (subsistemul numeric)

Structuri de ieiri analogice multicanalSchema bloc a interfeei analogice de ieire cu DMUX analogic

C Cu(kT) ncrcare

+ +

~ u 1( t ) ~ u 2(t)

R

CNA

DMUX analogic

~

CAdres canal m

+

u n ( t)

Schema bloc a interfeei analogice de ieire cu DMUX numeric

R CNAncrcare

~ u 1( t ) ~ u 2(t)

u(kT)

DMUX numeric

R CNAncrcare~

u n ( t)

R CNAAdres canal m ncrcare

Tipuri de semnale

a) continuu necuantificat

b) continuu cuantificat;

x(t)

x(t)

a)

b)

Din punct de vedere matematic, semnalele continue (analogice sau cuantificate) sunt funcii de variabil real cu valori fie ntr-o submulime din R (semnal analogic), fie ntr-o mulime cu un numr finit de elemente (semnal cuantificat). - semnal continuu analogic: f:R(R (t(R ; (f(t) ( R

- semnal continuu cuantificat: f:R(Z (t(R ; (f(t) ( Z

Tipuri de semnalea) discret eantionat (necuantificat)

b) discret cuantificat (numeric)

x(k)

x(k)

k

k

a)

b)

Din punct de vedere matematic, semnalele discrete (eantionate sau numerice) sunt funcii de variabil ntreag cu valori fie ntr-o submulime din R (semnal eantionat), fie ntr-o mulime cu numr finit de elemente (semnal numeric). - semnal discret eantionat: f:Z(R (k(Z ; (f(k) ( R - semnal discret numeric: f:Z(Z (k(Z ; (f(k) ( ZCodomeniul R Domeniul R Domeniul Z Semnale analogice Semnale eantionate Codomeniul Z Semnale cuantificate Semnale numerice

Procedeul prin care dintr-un semnal analogic se obine un semnal cuantificat se numete cuantificare, iar valorile n numr finit, rezultate n urma cuantificrii se numesc valori cuantificate. Procedeul prin care dintr-un semnal analogic se obine un semnal eantionat se numete eantionare.Semnale analogicecuantificare

Semnale cuantificate

eantionare cuantificare

eantionare

Semnale eantionate

Semnale numerice

Circuite de conversie a semnalelorSistemul de reglare numeric trebuie s achiziioneze i s livreze date de la i respectiv ctre partea fixat care este un sistem continuu. Calculatorul prelucreaz numai semnale numerice. Astfel avem nevoie de convertoare analog - numerice (CAN) i de convertoare numeric analogice(CNA). Aceste circuite se mpart n dou categorii: -Conversie Analog/Numeric -Conversie Numeric/Analog

Module de achiziie de dateFirmele specializate realizeaz o varietate larg de module folosite n achiziia, prelucrarea i controlul mrimilor, care se pot conecta pe magistrala de extensie a calculatorului (ISA, EISA, MCA, PCI). n general, se ntlnesc:

module de intrare-ieire de uz general (I/E analogice, I/E numerice); module de intrare-ieire numerice (procesarea numeric primar se realizeaz pe modul); module de ieire analogice.

Module de achiziie asincrone, care permit culegerea de semnale pe mai multe canale (n general, de la 4 la 64 de canale ), utiliznd un multiplexor analogic, un singur circuit de eantionarememorare i un singur CAN. Module de achiziie sincrone, care permit achiziia de eantioane simultan de pe mai multe canale i care pot fi :

cu multiplexarea analogic a ieirilor circuitelor de eantionarememorare; cu multiplexarea numeric a ieirilor convertoarelor analog-numerice.