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SENSORI
approfondimenti
Marzo 2015
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Automazione e Strumentazione
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La tecnologia è un’evoluzione frenetica e con-
tinua di idee, progetti e produzione eppure,
valutando attentamente la struttura o “catena”
di misura si vede che non ha avuto cambia-
menti dall’introduzione della conversione A/D
risalente a decenni fa.
Futek Advanced Sen-
sor Technology
ha sviluppato una famiglia di
interfacce USB con ingressi per i segnali in
tensione e corrente
, a ponte estensimetrico, a
impulsi e conteggio. Tutti i segnali di ingresso
vengono convertiti a 19 o 24 bit con diverse fre-
quenze di campionamento programmabili. Rile-
vata la frequenza di campionamento sempre nel
connettore una memoria linearizza un minimo di
4 punti il segnale convertito.
Con semplicità è possibile costruire catene di
misura per sensori e trasduttori con segnali elet-
trici in mV/V, mV, Vcc e Vca, mA, Impulsi per
la connessione a potenziometri, estensimetri,
celle di carico e sensori di pressione, accelerome-
tri MEMS, capacitivi e strumenti, insomma una
completa copertura nel panorama delle misure.
Catena di misura tradizionale
Come schematizzato nel diagramma a blocchi
(
υ
figura 1
), un canale di misura tradizionale si
compone degli elementi citati di seguito.
Una catena di misura tipo deve includere: un
amplificatore/condizionatore di segnale con
un filtro analogico attivo, un alimentatore DC
esterno, un multimetro per la lettura oppure una
scheda o modulo di acquisizione dati connesso a
un PC.
Questi tradizionali sistemi di misura necessitano
di un cospicuo consumo di energia, generano
rumore elettrico indesiderato
che crea non
pochi problemi sul segnale elettrico di misura
dovuto a tanti fattori tra i quali la lunghezza della
tratta di connessione elettrica tra sensore e l’am-
plificatore e quest’ultimo al misuratore. L’analisi
di tutto ciò e la ricerca di migliorie a questo tipo
di misurazione, sono state lo spirito del progetto
USB che, non senza problemi, ha coinvolto diret-
tamente i costruttori di componentistica digitale
per realizzare una sensoristica mirata. Come
illustrato nella
υ
figura 2
, la soluzione USB eli-
mina l’amplificatore, il filtro analogico, l’alimen-
tatore e il multimetro. I vantaggi, oltre al costo,
sono
un’alta risoluzione nella misura
,
un filtro
digitale integrato
che riduce rumori di alta fre-
quenza ed elettrico 50Hz/60Hz,
la capacità di
aumentare il campionamento di conversione
per l’acquisizione ad alta velocità e
la capacità
di mantenere i dati in una memoria non vola-
tile
(in modo da poter applicare in tempo reale il
calcolo della non linearità) ed anche le configura-
zioni contenute nel componente Teds; in questo
modo si riducono i circuiti analogici (che sono
fonte di deviazione per cause ambientali come
temperatura e rumore) a favore di un sistema
digitale intelligente in grado di attivare circuiti
interni come shunt di calibrazione automatica,
υ
A FIL DI RETE
www.Futek.comFigura 1 - Diagramma della catena
di misura
Interfaccia USB
per sensori di ogni tecnologia
Aldo Romanelli
Claudia Taschera
GLI AUTORI
A. Romanelli, C. Taschera -
DSPM Industria
Per realizzare soluzioni di misura, con diversi tipi di sensori,
l’americana Futek propone delle soluzioni basate su interfacca
USB, che rendono possibile l’acquisizione della misura tramite PC,
con sensori e trasduttori di ogni tecnologia, in modo semplice e
mantenendo un’elevata risoluzione.
GESTIRE LA MISURA IN MODO SEMPLICE E PRECISO