Acquisizione dati e digitalizzazione

Dimensione: px
Iniziare la visualizzazioe della pagina:

Download "Acquisizione dati e digitalizzazione"

Transcript

1 Acquisizione dati e digitalizzazione Il trattamento digitale dei dati Informatica ed elettronica sono due discipline innovative che hanno caratterizzato l epoca moderna. Queste due discipline operano in sinergia: l elettronica si occupa dell acquisizione dei dati e della loro distribuzione, l informatica si occupa dell elaborazione dei dati acquisiti e di fornire dei risultati utili. Pochi sono i casi in cui si procede all acquisizione dei dati manualmente. Uno di questi è costituito dalle proiezioni elettorali il cui scopo è quello di prevedere il risultato delle elezioni. I dati, infatti, vengono rilevati manualmente su carta e poi inseriti nell elaboratore che ne gestisce l analisi statistica e le successive elaborazioni. Nella maggior parte dei casi, però, l acquisizione non avviene manualmente. È l elettronica che si fa carico della raccolta dei dati. Consideriamo, ad esempio, il caso di un CD audio nel quale sono incise delle tracce musicali, oppure un sistema di irrigazione in cui sono presenti dei sensori di umidità del terreno. Nel primo caso c è un dispositivo elettronico che legge le tracce fisiche incise sul CD, le trasforma in segnali elettrici, che sono poi elaborati a livello informatico e restituiti, alla fine, sotto forma di suono da un amplificatore ed un diffusore audio. Nel secondo caso c è il sensore di umidità che converte il segnale fisico, costituito dal grado umidità del terreno, in un segnale elettrico che sarà processato a livello informatico da una centralina che provvederà, a sua volta, a comandare dei dispositivi elettronici (attuatori) per l apertura o la chiusura degli irrigatori. Il modello generico per rappresentare questi esempi è quello di un segmento di acquisizione (elettronica), un successivo segmento di elaborazione (informatica) ed infine un segmento di distribuzione che restituisce quanto elaborato all esterno. acquisizione elaborazione distribuzione Un altro aspetto, di fondamentale importanza, che non viene preso in considerazione in questo schema è il fatto che i dati, per essere elaborati a livello informatico, devono essere di forma numerica (sequenze di bit 1 e 0) mentre i segnali di acquisizione sono sotto forma elettrica. Sorge, quindi, la necessita di convertire i segnali elettrici (analogici) in forma numerica (digitale) e viceversa. Grandezze analogiche e grandezze digitali Il termine digitale deriva dall inglese digit = numero. Informazione digitale significa quindi informazione codificata in forma numerica. Qualsiasi dato elaborato dal computer, sia esso un file audio, un file video, un documento di testo, ecc., viene elaborato in forma digitale cioè sotto forma di lunghe sequenze di bit 1 e 0. Le grandezze numeriche o digitali sono grandezze discrete, cioè possono assumere solo alcuni valori presenti in un intervallo, ovvero possono essere messe in corrispondenza biunivoca con l insieme dei numeri naturali. Le grandezze del mondo fisico, invece, sono grandezze di tipo analogico, cioè grandezze continue che possono assumere tutti i valori compresi in un intervallo, ovvero possono essere messe in corrispondenza biunivoca con l insieme dei numeri reali. Come esempio di segnale analogico consideriamo il segnale elettrico presente ai capi di un microfono. Esso è frutto della trasformazione delle onde sonore che investono il microfono, in conseguenza anche di piccolissime variazioni dell intensità delle onde sonore, il segnale elettrico varierà anch esso in modo proporzionale, tale da poter assumere qualsiasi valore compreso in un intervallo. 1

2 Vantaggi e problematiche delle tecniche digitali Multiplazione Consideriamo il problema di trasmettere un segnale vocale a grande distanza a seguito di una chiamata telefonica. In questo caso il segnale analogico viene convertito in digitale ed inviato. L elaborazione digitale consente di trasmettere sullo stesso mezzo trasmissivo più conversazioni telefoniche contemporaneamente, tramite opportune tecniche di multiplazione, senza che si verifichino sovrapposizioni. Controllo digitale di processo Consiste nell acquisizione dei dati di un certo fenomeno fisico per poi poterlo controllare, cioè modificarne lo sviluppo secondo modalità prestabilite. Un esempio è il caso del controllo della temperatura di un ambiente chiuso. Abbiamo a disposizione dei sensori di temperatura e dei dispositivi che sono in grado di riscaldare o raffreddare l ambiente. I sensori rilevano la temperatura dell ambiente, forniscono in uscita un segnale elettrico che successivamente viene digitalizzato. Il nuovo segnale viene elaborato, tramite opportuni algoritmi il cui scopo è quello di controllare i dispositivi di raffreddamento/riscaldamento, per consentire di mantenere una temperatura costante. Elaborazione digitale dei segnali Prendiamo in esame alcuni aspetti dell elaborazione: calcolo di alcuni parametri che descrivono il segnale, come il suo valore medio, allo scopo di avere una stima del suo comportamento futuro; separazione del segnale utile dalle interferenze; compensazione dei disturbi sovrapposti al segnale; manipolazione di alcuni parametri caratteristici del segnale, al fine, ad esempio, di avere una forma più vantaggiosa per la trasmissione/ricezione. Uno dei vantaggi principali è costituito dalla flessibilità del software. Infatti gli stessi circuiti hardware possono essere utilizzati per comportarsi in maniera diversa a seconda del software utilizzato. Ciò consente a d esempio di aumentare l efficienza, la velocità di elaborazione senza intervenire direttamente sui circuiti hardware. Definiremo con il termine logica programmata la possibilità di manipolare i segnali a livello software che in passato era possibile solo a livello hardware, quella indicata con il termine logica cablata. Uno dei settori in cui risultano evidenti questi concetti è quello del trattamento di immagini in formato digitale. Infatti dopo aver codificato un immagine in formato digitale (es. formato jpeg), tramite una macchina fotografica digitale, possiamo applicare ad essa innumerevoli effetti. Con un programma di fotoritocco possiamo controllare dimensioni, luminosità, colore, cancellate parti indesiderate o inserite nuove parti, ecc. Controllo degli errori di trasmissione È una tecnica che consente di rilevare ed eventualmente correggere gli errori commessi in fase di trasmissione. Ciò risulta possibile grazie all aggiunta di una certa quantità di informazione (ridondanza), come ad esempio i bit di parità. Rigenerazione del segnale e immunità al rumore Un segnale digitale è più resistente alle interferenze rispetto ad un segnale analogico. Ciò è dovuto alla discretizzazione dei livelli. Si consideri, ad esempio, un segnale analogico S AN (t) che può assumere tutti i valori compresi in un intervallo [a,b]. Supponiamo che nella trasmissione al segnale S AN (t) si sovrapponga un disturbo d(t). I due segnali si mescolano e in ricezione non è possibile separarli. 2

3 Se invece il segnale è di tipo digitale S DIG (t), può assumere solo due valori, 1 e 0, risultando più facile il recupero del segnale originale non disturbato. Infatti un opportuno sistema, noto come discriminatore di livello, confronta il segnale disturbato dalle interferenze con solo due livelli SUP e INF. Il discriminatore genera in uscita 1 oppure 0, in base alle seguente regola: S DIG (t) + d(t) > SUP uscita discriminatore = 1 S DIG (t) + d(t) < INF uscita discriminatore = 0 integrazione e standardizzazione tecnologica Con i sistemi digitalizzati, dove ogni informazione è rappresentata in formato numerico, lo stesso sistema può essere utilizzato per trasportare segnali video, audio, di testo ecc. Ciò implica la possibilità di standardizzare le comunicazioni e di integrazione di diversi servizi, sfruttando le potenzialità di un unico sistema di comunicazione. Problematiche della digitalizzazione Nella conversione da analogico a digitale si presenta il problema della perdita di informazioni dovuta alla conversione da analogico a digitale. Infatti il segnale analogico, che è un segnale continuo, che può assumere tutti i valori compresi in un intervallo, deve essere convertito in un segnale digitale, cioè in un segnale discreto, che può assumere solo alcuni valori dell intervallo. Ciò comporta l impossibilità di rappresentare gli infiniti valori del segnale analogico. CAMPIONAMENTO I segnali analogici vanno convertiti in sequenze di numeri, a loro volta codificati in sequenze di bit. Prima di eseguire la conversione analogico-digitale, si deve scegliere un numero limitato di campioni del segnale. Le motivazioni sono due: i supporti di memorizzazione sono in grado di memorizzare un numero limitato di dati di input; il processo di conversione richiede un tempo di conversione T CONV nel quale il segnale assume infiniti valori. Di questi valori dobbiamo considerarne solo un numero limitato. Campionare un segnale y(t) significa far passare y(t) attraverso un circuito campionatore che produce in uscita un segnale y CAMP (t) di valore nullo, tranne che in una serie di istanti di tempo, detti istanti di campionamento, distanti tra loro di una durata T CAMP : tale durata è detta periodo di campionamento. Negli istanti di campionamento il segnale y CAMP (t) vale y(t), cioè: 3

4 Conversione digitale-analogico Funzionalità e caratteristiche del DAC I convertitori digitale-analogico (DAC, digital to analog converter) e i convertitori analogico-digitale sono i dispositivi di interfacciamento tra mondo fisico e mondo numerico. Il convertitore DAC accetta al suo ingresso un numero e restituisce in uscita un segnale fisico analogico, in particolare una tensione che risulta proporzionale al numero in ingresso. I dati in ingresso sono codificati in forma binaria. Supponiamo di rappresentare il nostro numero in ingresso come una sequenza di 8 bit, nella forma: b 7 b 6 b 5 b 4 b 3 b 2 b 1 b 0. Possiamo definire lo schema funzionale di un DAC, costituito da 8 ingressi ed una uscita DAC V out b 7 b 6 b 5 b 4 b 3 b 2 b 1 b 0 Su ciascuno degli otto ingressi viene impostata una cifra binaria (0, 1). In complesso le 8 cifre binarie forniranno un numero compreso tra 0 e 255. Rappresentiamo con un grafico il comportamento di un DAC, costituito, per semplicità, da solo tre ingressi ed una uscita: Lo scarto tra un livello di tensione e l altro è detto quanto di risoluzione q. Supponiamo di inviare in ingresso al DAC, in sequenza i numeri 0,1,2,3,4,5,6,7, con un intervallo temporale tra gli ingressi pari a t. Volendo rappresentare con un grafico l evoluzione temporale del segnale di uscita, avremo una gradinata nella quale ogni gradino è alto q. Quanto più è piccolo il quanto di risoluzione, tanto più piccolo sarà il gradino, tanto più fedele sarà il segnale digitale rispetto al valore analogico desiderato, che in questo caso è una linea retta che parte dal valore V 0 raggiunge il suo valore massimo V max. 4

5 In questo caso il segnale è assimilabile a una caratteristica forma d onda detta a dente di sega. Grazie ai sistemi in logica programmata possiamo fare in modo, tramite opportuni software, che il segnale evolva generando in output diverse forme d onda. Vediamo lo schema realizzativo, dal punto di vista matematico, di un DAC a 8 bit: Il punto di partenza è la tensione a fondo scala, o di riferimento V FS, che viene applicata dall esterno e quindi può essere scelta a piacere. Questa tensione viene divisa ripetutamente per 2, in corrispondenza di ciascun bit di ingresso, mediante blocchi divisori. All uscita di questi blocchi avremo, quindi, V FS / 2,, V FS / 4, V FS / 8, e così via fino a, V FS / 256. Tutti questi segnali vengono convogliati a un nodo sommatore, ma il contributo che ciascun segnale da alla somma totale dipende dai valori dei bit di ingresso. Il risultato sarà, quindi, un valore di tensione proporzionale al numero binario di ingresso. = Raccogliendo 256 al denominatore avremo: = Si noti il fatto che l espressione tra parentesi rappresenta il numero digitale binario in ingresso N (2), convertito nel suo equivalente decimale N (10). Possiamo, quindi, scrivere: da cui risulta con evidenza che il valore di output è proporzionale al valore di ingresso N (10), tramite la costante di proporzionalità che è detta quanto di tensione. 5

6 Conversione analogico-digitale Schema, funzionalità e caratteristiche dell ADC Un convertitore analogico-digitale, detto ADC (Analog to Digital Converter) trasforma i valori di un segnale analogico in ingresso v(t) in valori digitali (numeri) aventi una quantità limitata di cifre; questi numeri hanno, in generale, un formato binario, perché in questo modo sono direttamente acquisibili da un processore che li debba elaborare. La conversione non avviene in maniera istantanea, ma occorre un certo tempo T CONV nel quale il segnale in ingresso deve essere mantenuto. Denotiamo con y MANT (t) il valore del segnale in ingresso mantenuto. Supponiamo che l ADC possa convertire il segnale in ingresso y MANT (t) solo nel campo dei valori continui compresi tra 0 e V FS detto valore di fondo scala e il numero di cifre binarie generate sia R, detto anche risoluzione dell ADC. Lo schema funzionale dell ADC può essere rappresentato così: V FS y MANT (t) b 0. b R-2 b R-1 La corrispondenza tra valori analogici y MANT (t) e le cifre binarie in uscita è descritta dalla cosiddetta caratteristica del convertitore, solitamente data da un grafico. Nel grafico di esempio si è posto per semplicità R = 3. dove. La cifra binaria meno significativa b 0 è detta LSB (Least Significant Bit), mentre la cifra più significativa b R-1 è detta MSB (Most Significant Bit). Dall osservazione del grafico possiamo costruire una tabella di corrispondenza tra valori di ingresso e uscite: Ingresso Uscita binaria 0 y MANT (t) < q/2 000 q/2 y MANT (t) < 3q/ q/2 y MANT (t) < 5q/ q/2 y MANT (t) < 7q/ q/2 y MANT (t) < 9q/ q/2 y MANT (t) < 11q/ q/2 y MANT (t) < 13q/ q/2 y MANT (t) < 15q/

7 Errore di conversione Abbiamo visto che l ADC associa un valore binario (costituito da un numero finito di cifre) ad un intervallo di valori del campo dei numeri reali R (infiniti valori). Ciò implica che una volta associato il valore discreto di uscita, non è più possibile fare l operazione inversa, cioè quella di ricostruire con esattezza il valore in ingresso y MANT. Possiamo dire, quindi, che abbiamo perso una certa quantità d informazione associata al segnale di ingresso. Supponiamo di effettuare un operazione di conversione utilizzando l ADC. Otterremo un valore binario VAL BIN. Volendo compiere l operazione inversa, cioè quello di ottenere il valore analogico dal valore digitale VAL BIN, dobbiamo scegliere di associare al valore digitale VAL BIN un fissato valore analogico VAL Q di centro intervallo, multiplo del quanto q. Avremo quindi un errore ε = VAL Q - y MANT L errore si azzera quando il valore in ingresso y MANT è un multiplo del quanto q. Schema minimo funzionale dell ADC V REF+, V REF-, sono terminali di riferimento per la tensione di ingresso y(t). Impostando questi valori si decide l intervallo delle tensioni convertibili. il terminale START viene gestito dall elaboratore e stabilisce l istante, ad esempio quando passa dal valore 0 al valore 1, in di inizio della conversione. il terminale EC (End Conversione) è gestito dalla logica interna dell ADC indica quando la conversione è terminata dopo un tempo T CONV, il terminale OE (Output Enable) viene impostato dall elaboratore e stabilisce il momento in cui sono raccolti i dati presenti sui terminali D 0, D 1,.D R-1 7

8 I Trasduttori Generalità I trasduttori sono i primi elementi di una catena di acquisizione che hanno lo scopo di misurare un dato parametro fisico e trasdurlo in una quantità di corrente elettrica o tensione linearmente dipendente. Spesso i termini sensori e trasduttori vendono usati come sinonimi. Le grandezze fisiche che possono essere misurate dai trasduttori sono: posizione lineare, posizione angolare, velocità, temperatura, pressione, umidità, luminosità, acustica. I trasduttori si possono classificare in: Passivi: bisogna fornire energia esterna affinché il parametro fisico del sensore venga convertito in tensione elettrica; Attivi: forniscono direttamente corrente elettriche (cellule fotovoltaiche, termocoppie); oppure in: Analogici: presentano una caratteristica di trasferimento continua; Digitali: presentano una caratteristica di trasferimento discreta. Prendiamo come esempio un trasduttore di posizione a resistenza variabile, dotato di 3 terminali, detto anche potenziometro. Due terminali stanno agli estremi e il terzo, noto come terminale centrale, è mobile e permette di accedere ad una porzione della resistenza totale. Detta R la resistenza totale, L la lunghezza totale del resistore e L u la lunghezza del tratto inferiore, possiamo scrivere la relazione: In altre parole, la resistenza misurata tra il terminale centrale e quello inferiore è proporzionale alla resistenza totale e alla lunghezza, in modo che se vale zero allora anche vale zero, mentre se = L, vale R. Il potenziometro si comporta da sensore, convertendo la variabile lunghezza nella variabile resistenza proporzionale alla lunghezza. Affinché questo dispositivo risulti utilizzabile bisogna trasformare la resistenza in una tensione, in quanto, i dispositivi accettano in input solo tensioni. Necessita, quindi, un blocco che converta la resistenza in un valore di tensione secondo la legge di proporzionalità: V u = K R u La curva nella figura si chiama caratteristica di trasferimento ed esprime il legame tra L u e R. 8

9 Trasduttori analogici In questa categoria rientra una grande quantità di trasduttori. Una categoria importante è quella dei trasduttori di posizione. Questi sono dispositivi in grado di trasformare una posizione lineare o angolare in un valore di tensione. Consentono di misurare e registrare spostamenti e rotazioni di organi in movimento. Abbiamo già analizzato il sensore di posizione. Si vedono le lunghezze del tratto inferiore e superiore della resistenza, pari, rispettivamente, a e. IL termine x rappresenta la lunghezza del tratto inferiore normalizzata, cioè:. Possiamo calcolare la resistenza del tratto superiore e inferiore: Se alimentiamo il sensore con una tensione costante di valore E si ottiene il trasduttore riportato nella figura seguente. La sua caratteristica di trasferimento, cioè il legame tra x e V u, la tensione di uscita. La corrente circolante per la legge di Ohm è: quindi Il trasduttore è descritto, quindi, dalla seguente caratteristica di trasferimento. 9

10 Un altra importante categoria di trasduttori analogici è quella dei trasduttori di temperatura. Il loro compito è quello di trasformare la temperatura in un segnale elettrico. Per poter scegliere lo specifico trasduttore, occorre innanzitutto conoscere qual è l intervallo nel quale la misura deve essere effettuata. Termocoppie Le termocoppie sono trasduttori di temperatura per un intervallo che va da 200 C a C. Il loro funzionamento si basa sull effetto Seebeck-Peltier o effetto termoelettrico. Quando si congiungono tra loro due metalli diversi, alla giunzione nasce spontaneamente un campo elettrico che riesce ad riequilibrare la diffusione degli elettroni che cercano di passare dal metallo in cui si trovano a più alta concentrazione a quello a più bassa concentrazione. Tale campo crea una differenza di potenziale che dipende dalla temperatura e per tale motivo, misurando la differenza di potenziale è possibile dedurre la temperatura della giunzione. Se la giunzione si trova a temperatura T H (temperatura da misurare) e i due terminali si trovano alla stessa temperatura T C, si verifica tra i punti A e B una differenza di potenziale: dove rappresenta la costante di Seebeck. Trasduttori integrati I trasduttori integrati di temperatura, in grado di misurare molto precisamente temperature che vanno da - 55 C a circa 150 C, sono dei circuiti integrati in chip che producono direttamente uscite di corrente o di tensione. Il principio di funzionamento si basa sulle proprietà delle giunzioni a semiconduttore. Trasduttori digitali Abbiamo visto che, generalmente, i trasduttori forniscono un uscita analogica, che deve essere convertita in forma digitale per mezzo del convertitore analogico-digitale. In alcuni casi però l uscita del trasduttore è direttamente presente in forma digitale come nel caso dei codificatori di posizione di posizione digitali noti come encoder. Possiamo distinguere due categorie di encoder: Encoder rettilineo; Encoder angolare. L encoder rettilineo misura lo spostamento rettilineo, esprimendo la posizione con un codice numerico binario. La figura seguente mostra lo schema di un codificatore a 3 bit e 8 corrispondenti posizioni, codificate dalle combinazioni binarie 000 a 111. Ad ogni posizione è associata una serie di finestre trasparenti alternate a finestre opache. Perpendicolarmente al piano delle finestre sono allineati dispositivi emettitori e ricevitori. Quando la finestra è opaca, il raggio, emesso dall emettitore, non raggiunge il ricevitore, che registra, quindi, un livello 0. Viceversa se la finestra è trasparente il ricevitore registra il livello 1. 10

11 L encoder angolare è costituito da un disco su cui sono presenti finestre opache e finestre trasparenti. Questo tipo di encoder viene detto assoluto in quanto codifica la posizione assoluta dell oggetto, associando ad ogni posizione una combinazione di bit diversa. Esiste un altro encoder detto incrementale, che fornisce una sequenza di impulsi non distinguibili tra loro. Contando il numero di impulsi, noto l angolo di due fori consecutivi possiamo calcolare lo spostamento angolare. 11

12 Condizionamento dei segnali La catena di acquisizione dati è costituita, approssimativamente, da un blocco trasduttore che converte la grandezza fisica da misurare in un segnale elettrico proporzionale, da un ADC che converte il segnale analogico in forma digitale compatibile con l elaboratore e dal PC che elabora i dati acquisiti in modi diversi, ad esempio grafici, controlli automatici, ecc. Possiamo schematizzare quanto detto con la seguente figura: L intervallo di valori di uscita del trasduttore è vincolato alle sue caratteristiche costruttive, che, nella maggior parte dei casi, non coincidono con quelli richiesti dall ADC. Infatti l ADC converte una tensione compresa tra un minimo di 0 V a un massimo pari al valore di riferimento V REF, fornendo in uscita i valori binari da 0 a 255. E necessario adattare, quindi, l uscita del trasduttore all ingresso dell ADC. A questo scopo dobbiamo interporre tra trasduttore e ADC un dispositivo, condizionatore di segnale, in grado di adattare l intervallo dei valori di uscita del trasduttore ai valori di entrata dell ADC. Il blocco di condizionamento è scomponibile in due parti: un amplificatore e un traslatore di livello. L amplificatore adatta gli intervalli, il traslatore adatta i livelli. L amplificatore A deve essere così calcolato: I valori e moltiplicati per il valore di amplificazione A, costituiscono gli estremi del nuovo intervallo di uguale ampiezza rispetto all intervallo di estremi 0,. La traslazione si ottiene scalando, mediante un traslatore di livello, il valore. 12

13 RAPPRESENTAZIONE DEI DATI Un ulteriore problema di adattamento si presenta nella sezione software, quando si devono rappresentare a video i dati acquisiti dall interfaccia. Questo problema può essere risolto dal programmatore. Supponiamo che il programmatore debba scrivere un programma che tracci su grafico i valori di temperatura acquisiti dall interfaccia. Il computer riceverà dalla sua porta di ingresso i dati in forma digitale sotto forma di numeri binari compresi tra 0 e 255. Per determinare questo legame impostiamo la seguente proporzione: da cui possiamo ricavare: 13

14 Architettura dei sistemi di acquisizione Lo scopo di un sistema di acquisizione/distribuzione è quello di controllare uno o più parametri attraverso i quali si manifesta un fenomeno fisico. Per controllo si intende la capacità di far evolvere le variabili del fenomeno verso valori previsti. Per esempio, per controllare la velocità di un albero motore, il sistema di acquisizione/distribuzione dovrà intervenire sul parametro velocità in modo che assuma i valori previsti di rotazione al minuto. Per fare questo si dovrà conoscere il valore attuale di velocità di rotazione tramite il sistema di acquisizione. I blocchi funzionali che compongono un sistema di acquisizione e distribuzione: Un sottosistema, a contatto con la realtà fisica, in grado di rilevare (misurare), per mezzo di opportuni sensori, le variazioni delle grandezze fisiche interessate, come la temperatura, la luminosità. Queste grandezze vengono trasdotte in una corrente o in una tensione adatte per essere convertite in segnali numerici. Nel caso in cui i segnali da acquisire siano molteplici, un blocco funzionale si dovrà occupare di interrompere l acquisizione di un segnale per passare all acquisizione del segnale successivo e da questo all ulteriore e così via. Ciò si rende necessario in quanto il processo di acquisizione è seriale. Questo blocco funzionale è detto multiplexer analogico AMUX; Un sottosistema che ha il compito di convertire i segnali analogici provenienti dall AMUX in segnali digitali. Questo sottosistema si compone di due blocchi funzionali distinti: un campionatore e un convertitore ADC; I sottosistemi devono essere coordinati nel funzionamento, soprattutto nel caso in cui i segnali da acquisire siano più di uno. E necessaria la presenza di un elaboratore che fornisca i segnali di temporizzazione a tutti i sottosistemi, affinché l acquisizione avvenga secondo una logica ben coordinata. Dall elaboratore si diramano le linee di controllo sul BUS che hanno il compito di dare gli ordini ai vari blocchi; Un sottosistema (detto di distribuzione), sempre sotto il controllo dell elaboratore, costituito dai blocchi DAC e ADEMUX. Questo sottosistema ha il compito di generare quei segnali che hanno lo scopo di controllare la realtà fisica di cui è stato acquisito il parametro fisico. Per esempio, nel caso in cui si voglia controllare la temperatura di una serra, il sottosistema di distribuzione dovrà generare i segnali che piloteranno gli elementi riscaldatori e refrigeratori; Un sottosistema, costituito dall insieme degli attuatori, cioè quegli elementi che generano i segnali fisici che intervengono nel controllo della situazione fisica. Ad esempio in un sistema di controllo di una serra, un attuatore può essere un elemento riscaldatore. 14

15 LA CATENA DI INTERAZIONI FRA DISPOSITIVI I sensori S I forniscono in uscita una grandezza elettrica di valore proporzionale alla grandezza fisica da misurare. I segnali, emessi dai vari sensori, devono essere, successivamente, condizionati (amplificati e traslati). Il sistema, per elaborare i segnali, necessita di n canali in ingresso, uno per ogni sensore. Per ciascun canale deve essere presente un amplificatore diverso. Inoltre c è bisogno di un dispositivo che fornisca per un certo periodo di tempo P il segnale proveniente dall amplificatore A 0, nel successivo periodo P il segnale dell amplificatore A 1 e così via fino ad A N, per poi ripetere l operazione in maniera ciclica. Questo dispositivo è il multiplexer analogico. L elaboratore è il dispositivo che coordina, tramite le linee di controllo, qual è il canale il cui segnale dovrà essere instradato verso l uscita dell AMUX. I COMPITI FONDAMENTALI DELLA CPU Sappiamo già che la CPU ha il compito di elaborare le informazioni provenienti dal convertitore analogicodigitale, di temporizzare e pilotare tutti i dispositivi attraverso un opportuno programma di gestione. Per fare questo la CPU deve essere collegata ai dispositivi tramite un opportuno insieme di linee che prende il nome di bus. Il bus è collegato contemporaneamente a tutti i dispositivi. Alcune linee sono di indirizzo, altre di controllo dati. Tutti i dispositivi ricevono contemporaneamente i dati che la CPU invia. Ma come fa la CPU a colloquiare con un solo dispositivo escludendo gli altri? A ciascun dispositivo è assegnato un indirizzo binario univoco, in modo che, quando la CPU vuole colloquiare con un dispositivo particolare, lo abilità inviando, sulle linee di indirizzo, le cifre binarie costituenti l indirizzo del dispositivo. Una volta abilitato il dispositivo, la CPU può inviare sulle linee di controllo di comandi necessari per pilotare il dispositivo. 15

CONVERSIONE ANALOGICA DIGITALE (ADC)(A/D) CONVERSIONE DIGITALE ANALOGICA (DAC)(D/A)

CONVERSIONE ANALOGICA DIGITALE (ADC)(A/D) CONVERSIONE DIGITALE ANALOGICA (DAC)(D/A) CONVERSIONE ANALOGICA DIGITALE (ADC)(A/D) CONVERSIONE DIGITALE ANALOGICA (DAC)(D/A) ELABORAZIONE ANALOGICA O DIGITALE DEI SEGNALI ELABORAZIONE ANALOGICA ELABORAZIONE DIGITALE Vantaggi dell elaborazione

Dettagli

Sistema di acquisizione dati

Sistema di acquisizione dati Sistema di acquisizione dati Ci sono innumerevoli ragioni sul perché é necessario acquisire informazioni dal mondo esterno: 1. Il controllo dei processi fisici che interessano la produzione industriale

Dettagli

SISTEMI DI ACQUISIZIONE

SISTEMI DI ACQUISIZIONE SISTEMI DI ACQUISIZIONE Introduzione Lo scopo dei sistemi di acquisizione dati è quello di controllo delle grandezze fisiche sia nella ricerca pura, nelle aziende e, per i piccoli utenti. I vantaggi sono:

Dettagli

Conversione analogico digitale

Conversione analogico digitale Conversione analogico digitale L elettronica moderna ha spostato la maggior parte delle applicazioni nel mondo digitale in quanto i sistemi a microprocessore sono diventati più veloci ed economici rispetto

Dettagli

acquisire informazioni su grandezze analogiche, trasformandole in stringhe di bit

acquisire informazioni su grandezze analogiche, trasformandole in stringhe di bit Convertitori analogico/digitali Un convertitore analogico digitale ha la funzione inversa a quella di un convertitore DAC, poiché il suo scopo è quello di permetter ad un sistema a microprocessore di acquisire

Dettagli

Introduzione all analisi dei segnali digitali.

Introduzione all analisi dei segnali digitali. Introduzione all analisi dei segnali digitali. Lezioni per il corso di Laboratorio di Fisica IV Isidoro Ferrante A.A. 2001/2002 1 Segnali analogici Si dice segnale la variazione di una qualsiasi grandezza

Dettagli

La prove dinamiche sugli edifici II parte strumentazione e analisi dei segnali

La prove dinamiche sugli edifici II parte strumentazione e analisi dei segnali La prove dinamiche sugli edifici II parte strumentazione e analisi dei segnali Luca Facchini e-mail: luca.facchini@unifi.it Introduzione Quali strumenti vengono utilizzati? Le grandezze di interesse nelle

Dettagli

Introduzione all Analisi dei Segnali

Introduzione all Analisi dei Segnali Tecniche innovative per l identificazione delle caratteristiche dinamiche delle strutture e del danno Introduzione all Analisi dei Segnali Prof. Ing. Felice Carlo PONZO - Ing. Rocco DITOMMASO Scuola di

Dettagli

E possibile classificazione i trasduttori in base a diversi criteri, ad esempio: Criterio Trasduttori Caratteristiche

E possibile classificazione i trasduttori in base a diversi criteri, ad esempio: Criterio Trasduttori Caratteristiche PREMESSA In questa lezione verranno illustrate la classificazione delle diverse tipologie di trasduttori utilizzati nei sistemi di controllo industriali ed i loro parametri caratteristici. CLASSIFICAZIONE

Dettagli

Esperimentazioni di Fisica 3 AA 2013-2014. Tracking ADC. M. De Vincenzi

Esperimentazioni di Fisica 3 AA 2013-2014. Tracking ADC. M. De Vincenzi Esperimentazioni di Fisica 3 AA 2013-2014 Tracking ADC M. De Vincenzi 1 Introduzione La digitalizzazione di segnali analogici si realizza tramite dispositivi che vengono detti ADC (acronimo per Analog

Dettagli

Strumenti Digitali. Corso di Misure Elettriche http://sms.unipv.it/misure/

Strumenti Digitali. Corso di Misure Elettriche http://sms.unipv.it/misure/ Strumenti Digitali Corso di Misure Elettriche http://sms.unipv.it/misure/ Piero Malcovati Dipartimento di Ingegneria Industriale e dell Informazione Università di Pavia piero.malcovati@unipv.it Piero Malcovati

Dettagli

Sensori e trasduttori. Dispense del corso ELETTRONICA L Luca De Marchi

Sensori e trasduttori. Dispense del corso ELETTRONICA L Luca De Marchi Sensori e trasduttori Dispense del corso ELETTRONICA L Luca De Marchi Gli Obiettivi Struttura generale di sistemi di controllo e misura Sensori, trasduttori, attuatori Prima classificazione dei sistemi-sensori

Dettagli

Segnali e Sistemi. Dispensa integrativa per l insegnamento di Elementi di Controlli Automatici. Gianni Borghesan e Giovanni Marro

Segnali e Sistemi. Dispensa integrativa per l insegnamento di Elementi di Controlli Automatici. Gianni Borghesan e Giovanni Marro Segnali e Sistemi Dispensa integrativa per l insegnamento di Elementi di Controlli Automatici Gianni Borghesan e Giovanni Marro Indice Introduzione 2. Notazione............................. 2 2 Classificazione

Dettagli

la scienza della rappresentazione e della elaborazione dell informazione

la scienza della rappresentazione e della elaborazione dell informazione Sistema binario Sommario informatica rappresentare informazioni la differenza Analogico/Digitale i sistemi di numerazione posizionali il sistema binario Informatica Definizione la scienza della rappresentazione

Dettagli

Trasduttore digitale Rettilineo

Trasduttore digitale Rettilineo Trasduttori digitali Un trasduttore digitale fornisce, costruttivamente, in uscita un segnale digitale; I più diffusi trasduttori digitali sono i codificatori di posizione digitale chiamatiencoder. Gli

Dettagli

ELETTRONICA Tema di Sistemi elettronici automatici Soluzione

ELETTRONICA Tema di Sistemi elettronici automatici Soluzione ELETTRONICA Tema di Sistemi elettronici automatici Soluzione La traccia presenta lo sviluppo di un progetto relativo al monitoraggio della temperatura durante un processo di produzione tipico nelle applicazione

Dettagli

Trasmissione Dati. Trasmissione Dati. Sistema di Trasmissione Dati. Prestazioni del Sistema

Trasmissione Dati. Trasmissione Dati. Sistema di Trasmissione Dati. Prestazioni del Sistema I semestre 03/04 Trasmissione Dati Trasmissione Dati Prof. Vincenzo Auletta auletta@dia.unisa.it http://www.dia.unisa.it/professori/auletta/ Ogni tipo di informazione può essere rappresentata come insieme

Dettagli

Sistema acquisizione dati

Sistema acquisizione dati 12 Sistema acquisizione dati 3.1 Introduzione: Per convertire i segnali analogici trasmessi dai sensori in segnali digitali dobbiamo usare i convertitori analogici digitali o più comunemente chiamati ADC(Analog-to-Digital

Dettagli

Cenni sui trasduttori. Con particolare attenzione al settore marittimo

Cenni sui trasduttori. Con particolare attenzione al settore marittimo Cenni sui trasduttori Con particolare attenzione al settore marittimo DEFINIZIONI Un Trasduttore è un dispositivo che converte una grandezza fisica in un segnale di natura elettrica Un Sensore è l elemento

Dettagli

Una scuola vuole monitorare la potenza elettrica continua di un pannello fotovoltaico

Una scuola vuole monitorare la potenza elettrica continua di un pannello fotovoltaico ESAME DI STATO PER ISTITUTI PROFESSIONALI Corso di Ordinamento Indirizzo: Tecnico delle industrie elettroniche Tema di: Elettronica, telecomunicazioni ed applicazioni Gaetano D Antona Il tema proposto

Dettagli

L ACQUISIZIONE DIGITALE DEI SEGNALI I vantaggi principali dei sistemi digitali consistono in: elevata insensibilità ai disturbi bassa incertezza con costi relativamente contenuti compatibilità intrinseca

Dettagli

STRUMENTAZIONE E MISURE ELETTRICHE. Condizionamento ed acquisizione del segnale

STRUMENTAZIONE E MISURE ELETTRICHE. Condizionamento ed acquisizione del segnale STRUMENTAZIONE E MISURE ELETTRICHE Condizionamento ed acquisizione del segnale Prof. Salvatore Nuccio salvatore.nuccio@unipa.it, tel.: 0916615270 1 Circuito di condizionamento Un sensore/trasduttore (S/T)

Dettagli

ISTITUTO D ISTRUZIONE SUPERIORE "L. EINAUDI" ALBA

ISTITUTO D ISTRUZIONE SUPERIORE L. EINAUDI ALBA ISTITUTO D ISTRUZIONE SUPERIORE "L. EINAUDI" ALBA CLASSE 5H Docenti: Raviola Giovanni Moreni Riccardo Disciplina: Sistemi elettronici automatici PROGETTAZIONE DIDATTICA ANNUALE COMPETENZE FINALI Al termine

Dettagli

Comunicazione codifica dei dati. Prof. Francesco Accarino IIS Altiero Spinelli Sesto San Giovanni

Comunicazione codifica dei dati. Prof. Francesco Accarino IIS Altiero Spinelli Sesto San Giovanni Comunicazione codifica dei dati Prof. Francesco Accarino IIS Altiero Spinelli Sesto San Giovanni Trasmissione dati La trasmissione dati,permette di trasmettere a distanza informazioni di tipo digitale

Dettagli

L'automazione nei processi industriali

L'automazione nei processi industriali L'automazione nei processi industriali Un processo industriale è l insieme delle operazioni che concorrono a trasformare le caratteristiche e le proprietà di materiali, tipi di energia e/o informazioni

Dettagli

CONVERTITORI DIGITALE/ANALOGICO (DAC)

CONVERTITORI DIGITALE/ANALOGICO (DAC) CONVERTITORI DIGITALE/ANALOGICO (DAC) Un convertitore digitale/analogico (DAC: digital to analog converter) è un circuito che fornisce in uscita una grandezza analogica proporzionale alla parola di n bit

Dettagli

CAPITOLO 16 ACQUISIZIONE ED ELABORAZIONE DEI SEGNALI

CAPITOLO 16 ACQUISIZIONE ED ELABORAZIONE DEI SEGNALI 352 CAPITOLO 16 ACQUISIZIONE ED ELABORAZIONE DEI SEGNALI Un settore importante dell'elettronica che svolge la funzione di interfaccia tra le grandezze fisiche reali e quelle elettriche è il settore che

Dettagli

la scienza della rappresentazione e della elaborazione dell informazione

la scienza della rappresentazione e della elaborazione dell informazione Sistema binario Sommario informatica rappresentare informazioni la differenza Analogico/Digitale i sistemi di numerazione posizionali il sistema binario Informatica Definizione la scienza della rappresentazione

Dettagli

Gestione dei segnali analogici nei sistemi di automazione industriale con PLC.

Gestione dei segnali analogici nei sistemi di automazione industriale con PLC. Gestione dei segnali analogici nei sistemi di automazione industriale con PLC. Nelle automazioni e nell industria di processo si presenta spesso il problema di gestire segnali analogici come temperature,

Dettagli

PLC Sistemi a Logica Programmabile

PLC Sistemi a Logica Programmabile PLC Sistemi a Logica Programmabile Prof. Nicola Ingrosso Guida di riferimento all applicazione applicazione dei Microcontrollori Programmabili IPSIA G.Ferraris Brindisi nicola.ingrosso @ ipsiaferraris.it

Dettagli

Lezione 8: Suono (1) Sommario. Informatica Multimediale. Docente: Umberto Castellani

Lezione 8: Suono (1) Sommario. Informatica Multimediale. Docente: Umberto Castellani Lezione 8: Suono (1) Informatica Multimediale Docente: Umberto Castellani Sommario Introduzione al suono Rappresentazione del suono Elaborazione digitale Standard MIDI Sintesi del suono Parlato (Speech)

Dettagli

1 - I segnali analogici e digitali

1 - I segnali analogici e digitali 1 1 - I segnali analogici e digitali Segnali analogici Un segnale analogico può essere rappresentato mediante una funzione del tempo che gode delle seguenti caratteristiche: 1) la funzione è definita per

Dettagli

IL SAMPLE AND HOLD UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI MILANO. Progetto di Fondamenti di Automatica. PROF.: M. Lazzaroni

IL SAMPLE AND HOLD UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI MILANO. Progetto di Fondamenti di Automatica. PROF.: M. Lazzaroni UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI MILANO FACOLTÀ DI SCIENZE MATEMATICHE, FISICHE E NATURALI Corso di Laurea in Informatica IL SAMPLE AND HOLD Progetto di Fondamenti di Automatica PROF.: M. Lazzaroni Anno Accademico

Dettagli

IL CONTROLLO AUTOMATICO: TRASDUTTORI, ATTUATORI CONTROLLO DIGITALE, ON-OFF, DI POTENZA

IL CONTROLLO AUTOMATICO: TRASDUTTORI, ATTUATORI CONTROLLO DIGITALE, ON-OFF, DI POTENZA IL CONTROLLO AUTOMATICO: TRASDUTTORI, ATTUATORI CONTROLLO DIGITALE, ON-OFF, DI POTENZA TRASDUTTORI In un sistema di controllo automatico i trasduttori hanno il compito di misurare la grandezza in uscita

Dettagli

Hardware, software e periferiche. Facoltà di Lettere e Filosofia anno accademico 2008/2009 secondo semestre

Hardware, software e periferiche. Facoltà di Lettere e Filosofia anno accademico 2008/2009 secondo semestre Hardware, software e periferiche Facoltà di Lettere e Filosofia anno accademico 2008/2009 secondo semestre Riepilogo - Concetti di base dell informatica L'informatica è quel settore scientifico disciplinare

Dettagli

ALLEGATO al verbale della riunione del 3 Settembre 2010, del Dipartimento di Elettrotecnica e Automazione.

ALLEGATO al verbale della riunione del 3 Settembre 2010, del Dipartimento di Elettrotecnica e Automazione. ALLEGATO al verbale della riunione del 3 Settembre 2010, del Dipartimento di Elettrotecnica e Automazione. COMPETENZE MINIME- INDIRIZZO : ELETTROTECNICA ED AUTOMAZIONE 1) CORSO ORDINARIO Disciplina: ELETTROTECNICA

Dettagli

Esame di Stato 2015. Materia: SISTEMI AUTOMATICI PRIMA PARTE

Esame di Stato 2015. Materia: SISTEMI AUTOMATICI PRIMA PARTE Esame di Stato 2015 Materia: SISTEMI AUTOMATICI PRIMA PARTE Il problema proposto riguarda un sistema di acquisizione dati e controllo. I dati acquisiti sono in parte di natura digitale (misura del grado

Dettagli

Introduzione alle reti di telecomunicazioni

Introduzione alle reti di telecomunicazioni Introduzione alle reti di telecomunicazioni La comunicazione Nello studio dei sistemi di telecomunicazione si è soliti fare riferimento a tre entità fondamentali: il messaggio, che rappresenta l oggetto

Dettagli

Corso di Fondamenti di Telecomunicazioni

Corso di Fondamenti di Telecomunicazioni Corso di Fondamenti di Telecomunicazioni 1 - INTRODUZIONE Prof. Mario Barbera 1 Argomenti della lezione Cenni storici Definizioni: Sorgente di informazione Sistema di comunicazione Segnali trasmissivi

Dettagli

Informatica per la comunicazione" - lezione 7 -

Informatica per la comunicazione - lezione 7 - Informatica per la comunicazione - lezione 7 - Campionamento La codifica dei suoni si basa sulla codifica delle onde che li producono, a sua volta basata su una procedura chiamata campionamento.! Il campionamento

Dettagli

Corso di Informatica Generale (C. L. Economia e Commercio) Ing. Valerio Lacagnina Rappresentazione in virgola mobile

Corso di Informatica Generale (C. L. Economia e Commercio) Ing. Valerio Lacagnina Rappresentazione in virgola mobile Problemi connessi all utilizzo di un numero di bit limitato Abbiamo visto quali sono i vantaggi dell utilizzo della rappresentazione in complemento alla base: corrispondenza biunivoca fra rappresentazione

Dettagli

Introduzione alle misure con moduli multifunzione (DAQ)

Introduzione alle misure con moduli multifunzione (DAQ) Facoltà di Ingegneria Università degli Studi di Firenze Dipartimento di Elettronica e Telecomunicazioni Introduzione alle misure con moduli multifunzione (DAQ) Ing. Andrea Zanobini - Maggio 2012 Dipartimento

Dettagli

Università degli Studi di Cassino e del Lazio Meridionale. Area Didattica di Ingegneria. Corso di Laurea in Ingegneria Industriale

Università degli Studi di Cassino e del Lazio Meridionale. Area Didattica di Ingegneria. Corso di Laurea in Ingegneria Industriale Università degli Studi di Cassino e del Lazio Meridionale Area Didattica di Ingegneria Corso di Laurea in Ingegneria Industriale Lezioni del Corso di Misure Industriali 1 Università degli Studi di Cassino

Dettagli

I trasduttori differenziali.

I trasduttori differenziali. I trasduttori differenziali. I trasduttori differenziali sono dei dispositivi che consentono di convertire uno spostamento meccanico in un segnale elettrico. Sono utilizzati anche per piccoli spostamenti

Dettagli

Acquisizione di segnali per l elaborazione digitale.

Acquisizione di segnali per l elaborazione digitale. Acquisizione di segnali per l elaborazione digitale. Il segnale generato dai trasduttori in genere non è idoneo per la diretta elaborazione da parte dell unità di governo che realizza un algoritmo di controllo,

Dettagli

Nota di Copyright. Leonardo Fanelli Urbino - Ottobre 05

Nota di Copyright. Leonardo Fanelli Urbino - Ottobre 05 Nota di Copyright Questo insieme di trasparenze (detto nel seguito slide) è protetto dalle leggi sul copyright e dalle disposizioni dei trattati internazionali. Il titolo e i copyright relativi alle slides

Dettagli

Rappresentazione delle immagini

Rappresentazione delle immagini Rappresentazione delle immagini Le immagini sono informazioni continue in tre dimensioni: due spaziali ed una colorimetrica. Per codificarle occorre operare tre discretizzazioni. Due discretizzazioni spaziali

Dettagli

Trasduttori di posizione e velocità.

Trasduttori di posizione e velocità. Trasduttori di posizione e velocità. Tra le innumerevoli categorie di trasduttori di posizione esistono gli encoder ottici digitali che si possono raggruppare in tre tipologie a seconda del segnale fornito

Dettagli

CORRENTE ELETTRICA. La grandezza fisica che descrive la corrente elettrica è l intensità di corrente.

CORRENTE ELETTRICA. La grandezza fisica che descrive la corrente elettrica è l intensità di corrente. CORRENTE ELETTRICA Si definisce CORRENTE ELETTRICA un moto ordinato di cariche elettriche. Il moto ordinato è distinto dal moto termico, che è invece disordinato, ed è sovrapposto a questo. Il moto ordinato

Dettagli

Incertezza delle misure e metodi di controllo

Incertezza delle misure e metodi di controllo Corso di Formazione APC MONITORAGGIO DI SPOSTAMENTI NEL SOTTOSUOLO E PRESSIONI INTERSTIZIALI SOTTO FALDA Incertezza delle misure e metodi di controllo Lucia Simeoni Università degli Studi dell Aquila Dipartimento

Dettagli

PLC Programmable Logic Controller

PLC Programmable Logic Controller PLC Programmable Logic Controller Sistema elettronico, a funzionamento digitale, destinato all uso in ambito industriale, che utilizza una memoria programmabile per l archiviazione di istruzioni orientate

Dettagli

MODELLIZZAZIONE, CONTROLLO E MISURA DI UN MOTORE A CORRENTE CONTINUA

MODELLIZZAZIONE, CONTROLLO E MISURA DI UN MOTORE A CORRENTE CONTINUA MODELLIZZAZIONE, CONTROLLO E MISURA DI UN MOTORE A CORRENTE CONTINUA ANDREA USAI Dipartimento di Informatica e Sistemistica Antonio Ruberti Andrea Usai (D.I.S. Antonio Ruberti ) Laboratorio di Automatica

Dettagli

6 Cenni sulla dinamica dei motori in corrente continua

6 Cenni sulla dinamica dei motori in corrente continua 6 Cenni sulla dinamica dei motori in corrente continua L insieme di equazioni riportato di seguito, costituisce un modello matematico per il motore in corrente continua (CC) che può essere rappresentato

Dettagli

MESSA IN SCALA DI ALGORITMI DIGITALI

MESSA IN SCALA DI ALGORITMI DIGITALI Ingegneria e Tecnologie dei Sistemi di Controllo Laurea Specialistica in Ingegneria Meccatronica MESSA IN SCALA DI ALGORITMI DIGITALI Cristian Secchi Tel. 0522 522235 e-mail: secchi.cristian@unimore.it

Dettagli

SENSORI e TRASDUTTORI. Corso di Sistemi Automatici

SENSORI e TRASDUTTORI. Corso di Sistemi Automatici SENSORI e TRASDUTTORI Sensore Si definisce sensore un elemento sensibile in grado di rilevare le variazioni di una grandezza fisica ( temperatura, umidità, pressione, posizione, luminosità, velocità di

Dettagli

Elementi di Informatica e Programmazione

Elementi di Informatica e Programmazione Elementi di Informatica e Programmazione La Codifica dell informazione (parte 4) Corsi di Laurea in: Ingegneria Civile Ingegneria per l Ambiente e il Territorio Università degli Studi di Brescia Docente:

Dettagli

Informatica per la Storia dell Arte

Informatica per la Storia dell Arte Università degli Studi di Palermo Dipartimento di Ingegneria Chimica, Gestionale, Informatica, Meccanica Informatica per la Storia dell Arte Anno Accademico 2014/2015 Docente: ing. Salvatore Sorce Rappresentazione

Dettagli

Introduzione all acquisizione Dati

Introduzione all acquisizione Dati Introduzione all acquisizione Dati Laboratorio di Robotica Industriale Evoluzione della strumentazione Introduzione all acquisizione dati - 2 Trend nella strumentazione Introduzione all acquisizione dati

Dettagli

Microcontrollore. Ora invece passiamo a spiegare come funzionano i convertitori A/D interni ai microcontrollori

Microcontrollore. Ora invece passiamo a spiegare come funzionano i convertitori A/D interni ai microcontrollori Microcontrollore Il microcontrollore è un sistema a microprocessore completo,integrato in un unico chip, progettato per avere la massima autosufficienza e versatilità. Infatti visto il loro prezzo esiguo,

Dettagli

1 - I segnali analogici e digitali

1 - I segnali analogici e digitali 1 - I segnali analogici e digitali Segnali analogici Un segnale analogico può essere rappresentato mediante una funzione del tempo che gode delle seguenti caratteristiche: 1) la funzione è definita per

Dettagli

ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE Specializzazioni: Elettronica e Telecomunicazioni Elettrotecnica - Informatica Modesto Panetti

ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE Specializzazioni: Elettronica e Telecomunicazioni Elettrotecnica - Informatica Modesto Panetti ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE Specializzazioni: Elettronica e Telecomunicazioni Elettrotecnica - Informatica Modesto Panetti BARI Via Re David 186 - Tel : 080/5425512 080/5560840 Anno Scolastico : 2009/2010

Dettagli

Gli attuatori. Breve rassegna di alcuni modelli o dispositivi di attuatori nel processo di controllo

Gli attuatori. Breve rassegna di alcuni modelli o dispositivi di attuatori nel processo di controllo Gli attuatori Breve rassegna di alcuni modelli o dispositivi di attuatori nel processo di controllo ATTUATORI Definizione: in una catena di controllo automatico l attuatore è il dispositivo che riceve

Dettagli

ISTITUTO ISTRUZIONE SUPERIORE "L. EINAUDI" ALBA ANNO SCOLASTICO 2015/2016

ISTITUTO ISTRUZIONE SUPERIORE L. EINAUDI ALBA ANNO SCOLASTICO 2015/2016 ISTITUTO ISTRUZIONE SUPERIORE "L. EINAUDI" ALBA ANNO SCOLASTICO 2015/2016 CLASSE 5 I Disciplina: TECNOLOGIE E PROGETTAZIONE DI SISTEMI ELETTRICI ED ELETTRONICI PROGETTAZIONE DIDATTICA ANNUALE Elaborata

Dettagli

la conversione digitale/analogica

la conversione digitale/analogica Conversione A/D-D/A Esiste la possibilità di mettere in comunicazione un dispositivo analogico con uno digitale. -Un segnale analogico è un segnale che varia con continuità, al quale possono essere associate

Dettagli

Sezione di PWM e Generatore di D/A Converter.

Sezione di PWM e Generatore di D/A Converter. Corso di BASCOM AVR - (34) Corso Teorico/Pratico di programmazione in BASCOM AVR. Autore: DAMINO Salvatore. Sezione di PWM e Generatore di D/A Converter. La struttura interna dei Mini Moduli è composta

Dettagli

Fondamenti di Informatica Laurea in Ingegneria Civile e Ingegneria per l Ambiente e il Territorio

Fondamenti di Informatica Laurea in Ingegneria Civile e Ingegneria per l Ambiente e il Territorio Dipartimento di Ingegneria dell Informazione Università degli Studi di Parma Fondamenti di Informatica Laurea in Ingegneria Civile e Ingegneria per l Ambiente e il Territorio Rappresentazione dell Informazione

Dettagli

1.1 Definizione ed elementi di un azionamento elettrico

1.1 Definizione ed elementi di un azionamento elettrico 1 L AZIONAMENTO ELETTRICO COME SISTEMA 1.1 Definizione ed elementi di un azionamento elettrico Si definisce Azionamento Elettrico (A.E.) l insieme composto da un motore elettrico e dagli apparati d alimentazione,

Dettagli

Per essere inviato il dato deve essere opportunamente codificato in modo da poter essere trasformato in SEGNALE, elettrico oppure onda luminosa.

Per essere inviato il dato deve essere opportunamente codificato in modo da poter essere trasformato in SEGNALE, elettrico oppure onda luminosa. La trasmissione dell informazione N.R2 La comunicazione tra due calcolatori si realizza tramite lo scambio di dati su un canale di comunicazione, esiste quindi un TRASMETTITORE che invia dei dati e un

Dettagli

Suono: aspetti fisici. Tutorial a cura di Aldo Torrebruno

Suono: aspetti fisici. Tutorial a cura di Aldo Torrebruno Suono: aspetti fisici Tutorial a cura di Aldo Torrebruno 1. Cos è il suono Il suono è generalmente prodotto dalla vibrazione di corpi elastici sottoposti ad urti o sollecitazioni (corde vocali, corde di

Dettagli

Lezione 28 Maggio I Parte

Lezione 28 Maggio I Parte Lezione 28 Maggio I Parte La volta scorsa abbiamo fatto un analisi dei fenomeni di diafonia e avevamo trovato che per la diafonia vicina il valore medio del quadrato del segnale indotto dalla diafonia

Dettagli

Le misure di energia elettrica

Le misure di energia elettrica Le misure di energia elettrica Ing. Marco Laracca Dipartimento di Ingegneria Elettrica e dell Informazione Università degli Studi di Cassino e del Lazio Meridionale Misure di energia elettrica La misura

Dettagli

Misure di frequenza e di tempo

Misure di frequenza e di tempo Misure di frequenza e di tempo - 1 Misure di frequenza e di tempo 1 - Contatori universali Schemi e circuiti di riferimento Per la misura di frequenza e di intervalli di tempo vengono diffusamente impiegati

Dettagli

5 Amplificatori operazionali

5 Amplificatori operazionali 5 Amplificatori operazionali 5.1 Amplificatore operazionale: caratteristiche, ideale vs. reale - Di seguito simbolo e circuito equivalente di un amplificatore operazionale. Da notare che l amplificatore

Dettagli

Modellazione e Analisi di Reti Elettriche

Modellazione e Analisi di Reti Elettriche Modellazione e Analisi di eti Elettriche Modellazione e Analisi di eti Elettriche Davide Giglio Introduzione alle eti Elettriche e reti elettriche costituite da resistori, condensatori e induttori (bipoli),

Dettagli

Reti di Telecomunicazioni 1

Reti di Telecomunicazioni 1 Reti di Telecomunicazioni 1 Corso on-line - AA2004/05 Blocco 3 Ing. Stefano Salsano e-mail: stefano.salsano@uniroma2.it 1 Le sorgenti di traffico in una rete di TLC 2 Tipi di flussi di informazione Messaggi

Dettagli

Corso di Informatica Generale (C. L. Economia e Commercio) Ing. Valerio Lacagnina Rappresentazione dell informazione negli elaboratori

Corso di Informatica Generale (C. L. Economia e Commercio) Ing. Valerio Lacagnina Rappresentazione dell informazione negli elaboratori Informazione e computer Si può rappresentare l informazione attraverso varie forme: Numeri Testi Suoni Immagini 0001010010100101010 Computer Cerchiamo di capire come tutte queste informazioni possano essere

Dettagli

Informazione analogica e digitale

Informazione analogica e digitale L informazione L informazione si può: rappresentare elaborare gestire trasmettere reperire L informatica offre la possibilità di effettuare queste operazioni in modo automatico. Informazione analogica

Dettagli

Vari tipi di computer

Vari tipi di computer Hardware Cos è un computer? Un computer è un elaboratore di informazione. Un computer: riceve informazione in ingresso (input) elabora questa informazione Può memorizzare (in modo temporaneo o permanente)

Dettagli

Informatica - A.A. 2010/11

Informatica - A.A. 2010/11 Ripasso lezione precedente Facoltà di Medicina Veterinaria Corso di laurea in Tutela e benessere animale Corso Integrato: Matematica, Statistica e Informatica Modulo: Informatica Esercizio: Convertire

Dettagli

Elementi di Informatica e Programmazione

Elementi di Informatica e Programmazione Elementi di Informatica e Programmazione La Codifica dell informazione (parte 1) Corsi di Laurea in: Ingegneria Civile Ingegneria per l Ambiente e il Territorio Università degli Studi di Brescia Docente:

Dettagli

CURRICOLO MATEMATICA ABILITA COMPETENZE

CURRICOLO MATEMATICA ABILITA COMPETENZE CURRICOLO MATEMATICA 1) Operare con i numeri nel calcolo aritmetico e algebrico, scritto e mentale, anche con riferimento a contesti reali. Per riconoscere e risolvere problemi di vario genere, individuando

Dettagli

Riferimenti Bibliografici: Paolo Spirito Elettronica digitale, Mc Graw Hill Capitolo 1 Appunti e dispense del corso

Riferimenti Bibliografici: Paolo Spirito Elettronica digitale, Mc Graw Hill Capitolo 1 Appunti e dispense del corso I Circuiti digitali Riferimenti Bibliografici: Paolo Spirito Elettronica digitale, Mc Graw Hill Capitolo 1 Appunti e dispense del corso Caratteristiche dei circuiti digitali pagina 1 Elaborazione dei segnali

Dettagli

Modello generale di trasduttore Come leggere la scheda tecnica di un trasduttore

Modello generale di trasduttore Come leggere la scheda tecnica di un trasduttore Modello generale di trasduttore Come leggere la scheda tecnica di un trasduttore Modello generale di trasduttore Informazioni sulle caratteristiche fisiche Sistema di misura Catena di misura Dati numerici

Dettagli

PRINCIPI DI TRASDUZIONE

PRINCIPI DI TRASDUZIONE PRINCIPI DI TRASDUZIONE Passiva Trasduzione resistiva Trasduzione capacitiva Trasduzione induttiva Attiva Trasduzione fotovoltaica Trasduzione piezoelettrica Trasduzione elettromagnetica Trasduzione fotoconduttiva

Dettagli

Esame di INFORMATICA

Esame di INFORMATICA Università di L Aquila Facoltà di Biotecnologie Esame di INFORMATICA Lezione 4 MACCHINA DI VON NEUMANN Anni 40 i dati e i programmi che descrivono come elaborare i dati possono essere codificati nello

Dettagli

Modulo 1 Le memorie. Si possono raggruppare i sistemi di elaborazione nelle seguenti categorie in base alle possibilità di utilizzazione:

Modulo 1 Le memorie. Si possono raggruppare i sistemi di elaborazione nelle seguenti categorie in base alle possibilità di utilizzazione: Modulo 1 Le memorie Le Memorie 4 ETA Capitolo 1 Struttura di un elaboratore Un elaboratore elettronico è un sistema capace di elaborare dei dati in ingresso seguendo opportune istruzioni e li elabora fornendo

Dettagli

M320 ESAME DI STATO DI ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE CORSO DI ORDINAMENTO. Indirizzo: ELETTRONICA E TELECOMUNICAZIONI

M320 ESAME DI STATO DI ISTITUTO TECNICO INDUSTRIALE CORSO DI ORDINAMENTO. Indirizzo: ELETTRONICA E TELECOMUNICAZIONI M320 ESAME DI STATO DI ISTITUTO TECNICO INDUSTIALE COSO DI ODINAMENTO Indirizzo: ELETTONICA E TELECOMUNICAZIONI Tema di: ELETTONICA (Testo valevole per i corsi di ordinamento e per i corsi del progetto

Dettagli

Corso di Laurea Ingegneria Informatica Fondamenti di Informatica

Corso di Laurea Ingegneria Informatica Fondamenti di Informatica Corso di Laurea Ingegneria Informatica Fondamenti di Informatica Dispensa 05 La rappresentazione dell informazione Carla Limongelli Ottobre 2011 http://www.dia.uniroma3.it/~java/fondinf/ La rappresentazione

Dettagli

Sistemi Web per il turismo - lezione 2 -

Sistemi Web per il turismo - lezione 2 - Sistemi Web per il turismo - lezione 2 - 8 Considerare il computer coma una calcolatrice sembra un po limitativo rispetto a quello che solitamente vediamo succedere sui computer intorno a noi come ad esempio

Dettagli

Tecnologie informatiche - Parte 1. Hardware

Tecnologie informatiche - Parte 1. Hardware Tecnologie informatiche - Parte 1. Hardware 1. Introduzione. I segnali binari. La parola informatica deriva dal termine francese informatique: è la fusione di due parole information e automatique che significa

Dettagli

Architettura del computer (C.Busso)

Architettura del computer (C.Busso) Architettura del computer (C.Busso) Il computer nacque quando fu possibile costruire circuiti abbastanza complessi in logica programmata da una parte e, dall altra, pensare, ( questo è dovuto a Von Neumann)

Dettagli

Relazione di elettronica

Relazione di elettronica ANTINORO ANGELO 5IA 16/04/2007 Relazione di elettronica I MODEM INDICE Premessa Le telecomunicazione Il significato di modem Tipi di modem Modem in banda base I modem fonici La modulazione La modulazione

Dettagli

Esami di Stato 2008 - Soluzione della seconda prova scritta. Indirizzo: Elettronica e Telecomunicazioni Tema di ELETTRONICA

Esami di Stato 2008 - Soluzione della seconda prova scritta. Indirizzo: Elettronica e Telecomunicazioni Tema di ELETTRONICA Risposta al quesito a Esami di Stato 2008 - Soluzione della seconda prova scritta Indirizzo: Elettronica e Telecomunicazioni Tema di ELETTRONICA (A CURA DEL PROF. Giuseppe SPALIERNO docente di Elettronica

Dettagli

I SISTEMI DI NUMERAZIONE

I SISTEMI DI NUMERAZIONE Istituto di Istruzione Superiore G. Curcio Ispica I SISTEMI DI NUMERAZIONE Prof. Angelo Carpenzano Dispensa di Informatica per il Liceo Scientifico opzione Scienze Applicate Sommario Sommario... I numeri...

Dettagli

ISTITUTO ISTRUZIONE SUPERIORE DI BARONISSI IND. TECNICO INDUSTRIALE INFORMATICA E TELECOMUNICAZIONI. Programmazione A. S. 2012-2013 ELETTRONICA

ISTITUTO ISTRUZIONE SUPERIORE DI BARONISSI IND. TECNICO INDUSTRIALE INFORMATICA E TELECOMUNICAZIONI. Programmazione A. S. 2012-2013 ELETTRONICA Classi quarte 1. Reti elettriche in a. c. Periodo: settembre/ottobre novembre/dicembre ore 60 1. La funzione sinusoidale. 2. Rappresentazione vettoriale della grandezze sinusoidali. 3. I componenti passivi

Dettagli

Elementi di teoria dei segnali /b

Elementi di teoria dei segnali /b Elementi di teoria dei segnali /b VERSIONE 29.4.01 Filtri e larghezza di banda dei canali Digitalizzazione e teorema del campionamento Capacità di canale e larghezza di banda Multiplexing e modulazioni

Dettagli

Digital Signal Processing: Introduzione

Digital Signal Processing: Introduzione Corso di Elettronica dei sistemi programmabili Digital Signal Processing: Introduzione Stefano Salvatori Definizioni DSP: Digital Signal Processing Signal: tutti sappiamo cosa sia un segnale; Signal Processing:

Dettagli

Imaging. Informatica. Prof. Pierpaolo Vittorini pierpaolo.vittorini@univaq.it

Imaging. Informatica. Prof. Pierpaolo Vittorini pierpaolo.vittorini@univaq.it pierpaolo.vittorini@univaq.it Università degli Studi dell Aquila Dip.to di Medicina Interna, Sanità Pubblica, Scienze della Vita e dell Ambiente Codifica di segnali I segnali provenienti da un apparato

Dettagli

Corso di Laurea in Informatica Architetture degli Elaboratori

Corso di Laurea in Informatica Architetture degli Elaboratori Corso di Laurea in Informatica Architetture degli Elaboratori Corsi A e B Esonero del 25 maggio 2005 Esercizio 1 (punti 3) Una scheda di memoria di un telefono cellulare mette a disposizione 8Mbyte di

Dettagli

Ing. Paolo Domenici PREFAZIONE

Ing. Paolo Domenici PREFAZIONE Ing. Paolo Domenici SISTEMI A MICROPROCESSORE PREFAZIONE Il corso ha lo scopo di fornire i concetti fondamentali dei sistemi a microprocessore in modo semplice e interattivo. È costituito da una parte

Dettagli