Ввод аналоговых данных

Термопары и терморезистивные датчики, используемые для получения непрерывно изменяющегося значения температуры, выдают аналоговый сигнал - ток или напряжение. Компьютер не способен напрямую работать с аналоговым сигналом - для того, чтобы ввести его в компьютер, его необходимо преобразовать в цифровой вид, сделав понятным для компьютера. Для этого служат аналого-цифровые преобразователи (АЦП).

Рассмотрим основные этапы преобразования аналогового сигнала на пути от датчика до цифровой формы представления, которая может быть обработана программой на компьютере. Аналоговый сигнал (напряжение или ток) от датчика подается на вход одного из каналов аналогового ввода платы сбора данных. После этого сигнал поступает на программируемый усилитель платы сбора данных, а затем на, который оцифровывает его с заданной частотой. При этом необходимо иметь некоторые априорные знания о сигнале - в частности, его максимальное и минимальное значения, чтобы задать оптимальный коэффициент усиления программируемого усилителя.

Точность оцифровки аналогового сигнала по амплитуде зависит от числа разрядов АЦП и выбранных пределов измерения. Допустим, измеряемый сигнал находится в диапазоне от 0 до 10В, а канал аналогового ввода на плате сбора данных имеет разрешение 12 бит. Тогда, без учета шумов, изменение сигнала на входе может быть измерено с точностью

(1.2)

Точность измерения слабого сигнала можно существенно повысить, подобрав коэффициент усиления программируемого усилителя на плате ввода данных. Так, установив коэффициент усиления 10, сигнал с амплитудой 500 мВ (диапазон изменения сигнала от 0 до 1 В) может быть оцифрован с точностью 0,24 мВ.