Esercizi DAQ

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85 (40 min) Esercizio DAQ Con una scheda di acquisizione dati, simile a quelle impiegate nei laboratori didattici sperimentali di Via Golgi1 si devono misurare i seguenti segnali: • V1 tensione di una batteria transistor (9 V) • V2 segnale analogico con ampiezza di picco-picco 4 V, massima frequenza spettrale 1 kHz e offset 100 mV • V3 segnale di temperatura in uscita da una termocoppia V3,min = -100 µV e V3,max = +800 µV • V4 onda quadra TTL (0-5 V) a 10 kHz • V5 tensione di rete attenuata di 120 dB a) Si ricavino i guadagni Gi ottimali dell’amplificatore, a passi decadici, per i 5 canali d’ingresso (i = 1,2,…,5), sapendo che il convertitore A/D ha una dinamica d’ingresso da 0 V a +1 V (unipolare) o da -1 V a +1 V (bipolare). b) Si valuti la minima frequenza di campionamento necessaria per acquisire correttamente i segnali considerati. Si dica dunque se la scheda DAQ è adeguata alla misura. c) Si calcoli l’incertezza di quantizzazione uq,i(V), per ciascuna delle 5 tensioni misurate. d) Come si potrebbe acquisire un segnale di tensione V6 pari a 1/10 della tensione di rete senza danneggiare la scheda e visualizzando correttamente picchi e valli dell’onda sinusoidale? a) Si utilizza la scheda in modalità differenziale, in modo da poter acquisire correttamente il segnale proveniente dalla termocoppia (segnale intrinsecamente differenziale, che non potrebbe essere acquisito single-ended). Per adattare la dinamica del segnale in ingresso alla dinamica del convertitore A/D si utilizza il guadagno (o attenuazione) dell’amplificatore da strumentazione interno alla scheda: pertanto i valori di guadagno cercati si ricavano come rapporto tra la dinamica del convertitore e quella del segnale d’ingresso. 1 Scheda DAQ con 8 ingressi differenziali, dinamica 010 V unipolare oppure…