Sw3.6-m5-1.2-Slajd4
Systemy wbudowane(3)
Struktura bloku wejść analogowych została przedstawiona na rysunku. Każda mierzona wielkość fizyczna przetwarzana jest w układzie czujnik-przetwornik- modyfikator sygnałów w celu uzyskania standardowego sygnału elektrycznego. Zadaniem czujnika jest zamiana mierzonej wielkości fizycznej na inną wielkość fizyczną, łatwą do przetworzenia. Rola przetwornika polega na uzyskaniu sygnału elektrycznego i jednoznacznym uzależnieniu tego sygnału od sygnału uzyskanego z czujnika pomiarowego. W niektórych rozwiązaniach czujników uzyskuje się na wyjściu sygnał elektryczny bez konieczności dodatkowego przetwarzania. Przykładem takiego elementu pomiarowego, który łączy w sobie cechy czujnika i przetwornika jest termoelement (zwany często termoparą) bardzo popularny czujnik do pomiaru temperatury. Pracuje on na zasadzie ogniwa termoelektrycznego i uzyskany sygnał napięciowy na wyjściu jest rzędu 1 mV. W nowoczesnych rozwiązaniach spotyka się przetworniki o bardzo rozbudowanych funkcjach, nierzadko zawierające wbudowane mikrokontrolery. Szerzej do tego tematu powrócimy przy okazji zastosowań systemów wbudowanych. Trzeci element toru pomiarowego – modyfikator sygnałów realizuje funkcje związane z wytworzeniem użytecznego sygnału dopasowanego do standardu pozostałej części bloku wejść analogowych oraz dokonuje filtracji.
Podstawowe zadania realizowane przez elementy składowe bloku wejść analogowych:
- modyfikatory sygnałów – zmniejszają amplitudę i dokonują filtracji,
- multipleksery sygnałów analogowych – wprowadzają kolejno na przeciąg określonego czasu sygnały na wejście wzmacniacza
- wzmacniacz sygnałów niskonapięciowych (stosowany w przypadku niskich sygnałów z czujników)
- wzmacniacz próbkująco-zapamiętujący
- zapamiętuje wartość chwilowa sygnału na czas potrzebny do przetworzenia tej wielkości
- dopasowuje rezystancję źródła do małej rezystancji wejściowej przetwornika A/C
- przetwornik A/C – generuje sygnał cyfrowy reprezentujący napięcie (prąd) wyjściowe wzmacniacza próbkująco-zapamiętującego
Zwykle bloki te konstruuje się je w formie modułów (32 do 256 wejściowych).
