Alla scheda di acquisizione arriva un
segnale in volt. Per poter dare un significato fisico a questa grandezza elettrica occorre metterla in relazione con i valori di accelerazione che l?hanno generata.
Per far questo ? necessario impostare dei
drive (Fig. 28) in cui specificare una serie di parametri che poi serviranno alla DAQ per effettuare la misura nel modo corretto.
Figura 28: drive della DAQ.Ad ogni
drive ? associato un nome con cui ? possibile richiamarlo all?interno di qualsiasi programma LabVIEW
TM. E? quindi opportuno che questo nome sia significativo rispetto al tipo di
sensore a cui si riferisce e alle sue impostazioni principali.
La parte fondamentale ? quella in cui viene assegnato il
range di funzionamento.
Per prima cosa occorre desumere dai certificati di
calibrazione di ogni
sensore usato, la relazione tra i volt e la grandezza fisica che si sta misurando.
In generale la sensibilit? di un
accelerometro ? espressa in mV/g. Invertendola si ottiene il
livello di accelerazione associato ad ogni volt.
Per esempio l'accelerometro PCB 333B30 ha una sensibilit? di 96,6 mV/g a cui corrispondono 10,351g/V ossia in unit? SI 101,552 m/s
2/V.
Facendo leggere alla DAQ tensioni tra ±5 V, cio? facendola lavorare nel suo range massimo di utilizzo, ottengo che anche l'accelerometro viene utilizzato alla sua massima capacit?. Infatti a ±5 V corrispondono circa ±500 m/s
2, ossia ±50 g, che ? la massima accelerazione che pu? misurare questo sensore.
Dato che la
risoluzione della scheda rimane sempre la stessa, indipendentemente dal
range utilizzato, diminuendo quest'ultimo possono essere apprezzati valori di tensione sempre pi? piccoli.
Il tipo di scheda utilizzato ? a 16 bit, per cui l?intervallo di misura viene suddiviso in 2
16 parti. Per ottenere risoluzioni maggiori si pu? quindi usare un
range della scheda di ±1 V. L?accelerazione misurabile ? per?, ora, minore che nel caso precedente. Infatti a questa impostazione corrisponde un utilizzo dell?accelerometro tra ±10 g.
A fronte di una
risoluzione maggiore si ha di contro che la DAQ va in
overflow per valori di tensione che oltrepassano il
range di ±1 V. Il limite della misura non ? pi? dato dalle caratteristiche del sensore, ma dall'impostazione della scheda.
Per apprezzare accelerazioni ancora pi? piccole possono essere utilizzati amplificatori con guadagno programmabile. Impostando un guadagno G, il
segnale arriver? alla scheda G-volte pi? grande. Allora con un valore di G = 10, nel caso di
range ±5 V le accelerazioni che possono essere misurate saranno comprese tra ±5 g. Si ottiene quindi una
risoluzione 10 volte superiore al caso normale, ma con una limitazione nei valori massimi misurabili, che a volte non pu? essere ammessa.
Naturalmente, per ottenere un certo valore di risoluzione, entrambi questi processi possono essere combinati. Il limite ? rappresentato dal
livello di
rumore della scheda e dei sensori.
Quando la
risoluzione diventa dello stesso ordine di grandezza del
rumore non ha pi? senso fare la misura in quanto i due eventi non sarebbero distinguibili e apprezzabili separatamente.
Nella tabella in Fig. 29 ? riportato il foglio elettronico utilizzato per realizzare i
drive dei due accelerometri usati nelle misure.
Nella prima colonna sono indicati i nomi parziali assegnati a ciascun
drive: la sigla di riferimento ? il nome dell?accelerometro, ? presente poi il valore massimo di accelerazione che pu? essere misurato con quella configurazione ed una G indica la necessit? di impostare l?alimentatore con un guadagno pari a 10. A completamento deve essere indicato il canale che viene utilizzato.
Nelle colonne successive vengono poi riportati l?accelerazione massima, il range della DAQ, il valore del guadagno e il
setup di calibrazione.
| Nome drive |
F.S. |
Range |
G |
Setup |
| PCB393A03 X 01g G ch |
0,1 |
g |
?
1 |
V |
10 |
0,98891 |
m/s2 |
| PCB393A03 Y 01g G ch |
0,1 |
g |
?
1 |
V |
10 |
0,98297 |
m/s2 |
| PCB393A03 Z 01g G ch |
0,1 |
g |
?
1 |
V |
10 |
0,99291 |
m/s2 |
| |
|
|
|
|
|
|
|
| PCB393A03 X 1g ch |
1 |
g |
?
1 |
V |
1 |
9,88911 |
m/s2 |
| PCB393A03 Y 1g ch |
1 |
g |
?
1 |
V |
1 |
9,82966 |
m/s2 |
| PCB393A03 Z 1g ch |
1 |
g |
?
1 |
V |
1 |
9,92915 |
m/s2 |
| |
|
|
|
|
|
|
|
| PCB393A03 X 5g ch |
5 |
g |
?
5 |
V |
1 |
49,44556 |
m/s2 |
| PCB393A03 Y 5g ch |
5 |
g |
?
5 |
V |
1 |
49,14830 |
m/s2 |
| PCB393A03 Z 5g ch |
5 |
g |
?
5 |
V |
1 |
49,64575 |
m/s2 |
| |
|
|
|
|
|
|
|
| PCB356B18 Asse X 01g G ch |
0,1 |
g |
?
1 |
V |
10 |
0,95428 |
m/s2 |
| PCB356B18 Asse Y 01g G ch |
0,1 |
g |
?
1 |
V |
10 |
1,00512 |
m/s2 |
| PCB356B18 Asse Z ,1g G ch |
0,1 |
g |
?
1 |
V |
10 |
0,93876 |
m/s2 |
| |
|
|
|
|
|
|
|
| PCB356B18 Asse X 1g ch |
1 |
g |
?
1 |
V |
1 |
9,54280 |
m/s2 |
| PCB356B18 Asse Y 1g ch |
1 |
g |
?
1 |
V |
1 |
10,05123 |
m/s2 |
| PCB356B18 Asse Z 1g ch |
1 |
g |
?
1 |
V |
1 |
9,38756 |
m/s2 |
| |
|
|
|
|
|
|
|
| PCB356B18 Asse X 5g ch |
5 |
g |
?
5 |
V |
1 |
47,71401 |
m/s2 |
| PCB356B18 Asse Y 5g ch |
5 |
g |
?
5 |
V |
1 |
50,25615 |
m/s2 |
| PCB356B18 Asse Z 5g ch |
5 |
g |
?
5 |
V |
1 |
46,93780 |
m/s2 |
| |
|
|
|
|
|
|
|
| PCB333B30 1g G ch |
1 |
g |
?
1 |
V |
10 |
10,15528 |
m/s2 |
| PCB333B30 10g ch |
10 |
g |
?
1 |
V |
1 |
101,55280 |
m/s2 |
| PCB333B30 5g G ch |
5 |
g |
?
5 |
V |
10 |
50,77640 |
m/s2 |
| PCB333B30 50g ch |
50 |
g |
?
5 |
V |
1 |
507,76398 |
m/s2 |
| |
|
|
|
|
|
|
|
| PCB353B17 10g G ch |
10 |
g |
?
1 |
V |
10 |
93,16239 |
m/s2 |
| PCB353B17 100g ch |
100 |
g |
?
1 |
V |
1 |
931,62393 |
m/s2 |
| PCB353B17 50g G ch |
50 |
g |
?
5 |
V |
10 |
465,81197 |
m/s2 |
| PCB353B17 500g ch |
500 |
g |
?
5 |
V |
1 |
4658,11966 |
m/s2 |
Figura 29: impostazioni drives.
