Priključitev senzorjev na računalnik
Računalnik kot naprava je v bistvu zelo bogato elektronsko vezje oziroma množica takšnih vezij. Pri priključevanju naprav nanj moramo upoštevati pravila elektronike. Pravimo, da moramo zagotoviti združljivost na fizičnem nivoju.
Edina oblika, ki je neposredno primerna za prenos podatkov v osebni računalnik, je električna napetost. Ta lahko zavzame le eno od dveh možnih stanj: visoko stanje in nizko stanje. Običajno znaša visoko stanje 5V, nizko stanje pa 0V. Pri novejših digitalnih vezjih srečamo tudi nižje električne napetosti. Električni signali, ki lahko zavzamejo samo določene vrednosti (v našem primeru dve), se imenujejo digitalni ali diskretni signali. Signali, ki lahko zavzamejo tudi vse vmesne vrednosti, so analogni signali. Za neposredno obdelavo v računalniku so primerni digitalni signali.
Če želimo signale iz senzorjev priključiti na računalnik, jih moramo najprej ustrezno predelati.
- Pretvoriti jih moramo v električno napetost.
- Električno napetost moramo pretvoriti v digitalno obliko.
Pretvorba neelektrične veličine v električno. Prvi je senzor, sledi še pretvorba v napetost, filtriranje, ojačenje. Pripravljen električni signal lahko priključimo v računalnik preko vmesnika. Vmesnik je lahko v obliki vgradne kartice, lahko pa tudi zunanji, ki ga priključimo preko USB ali katerega drugega vodila.
Prvo nalogo – pretvorbo v električno napetost – opravijo senzorji in prilagodilna vezja:
- Senzor pretvori določeno fizikalno veličino v električno.
- Signal iz senzorja je lahko prešibek in ga je potrebno ojačiti.
- Signal iz senzorja lahko ni (premo)sorazmeren s temperaturo. To odvisnost želimo včasih linearizirati.
- V signalu iz senzorja je lahko preveč motenj in električnega šuma in ga je treba filtrirati.