Analog Veri İşlemleri

AAnalog Veri İşlemleri

Endüstriyel ortam da analog veririn önemi yüksektir. Fakat genelde gelişi güzel kullanılarak hatalı  sonuçlar elde edilir. İlk olarak sağlıklı bir şekilde analog değer okuma nasıl olmalıdır örneklerle basit şekilde  ifade edeceğim. Kullanılan PLC ya da MCU  vb. kontrolcünün ADC Çözünürlüğünü bilmemiz gerekmektedir. 14 Bit okuma çözünürlüğüne sahip bir kontrolcü  0 ile 16383 arasında okuma yapabilir. 16 bit ise 0 ile 65535 arasında. Çözünürlük değer aralığını bulmak için hesap makinalarını kullanabilirsiniz. Okuma aralığını belirledikten sonra gelen sinyalin analog aralığını bilmemiz gerekmektedir. En çok kullanılan analog aralıklar 0-10 V 4-20 mA ve 0-20 mA'dır.

0-10 Volt olan bir analog sinyal 14 bit çözünürlükte okunacağı zaman 0-10 volt arası 16383 aralığa bölünmüş demektir. çözünürlük arttıkça hassasiyet de artar. Eğer ölçüm yapmak istediğiniz sinyal bir sensöre ait ve hassas ölçüm yapmak istiyorsanız uygun çözünürlüğü seçmeniz gerekmektedir.

0-20 mA olan bir sinyalde aynı şekilde okunan çözünürlüğe göre eş parçalara bölünür.

4-20 mA olan sinyallerde ise 4 mA  0 noktası altında ki değer ise sensör bağlantısı olmadğına dair hata almamızı sağlar. Diğer sinyal tiplerine nazaran 4-20 mA ile bir sensör ölçümü yapıldığında bağlantı kopması halinde bunu fark edebiliriz.(Kullanılan Kontrolcülere bağlı olarak)

4-20mA  da arasında yer alan 16 mAlık değer bizim okuma alaınımızdır. Bu değer uygun çözünürlüğe bölünür ve hesaplama yapılır.

 Diğer bir faktör ise size gönderilen sinyalin ne kadar çözünürlüğe sahip olduğudur. Bir mesafe bilgisini 4-20 mA çıkış sinyali gönderen bir sensörden okuduğumuzu varsayalım.Bu sensör 8 bit çözünürlüğe sahip ise biz bunu 14 16 32 bit çözünürlük ile yine okuma yapabiliriz. Fakat bu sinyalin hassasiyeti sensörden dolayı fazla yüksek olmayacaktır. Sensörün bize sağladığı hassasiyet kadar ölçüm yapmış olacağız. Eğer sensör 32 bit analog sinyal gönderimi yapabilse bizim kontrölcümüz 14 bit olsa gelen sinyali yine okuyabiliriz fakat sensörün hassasiyetini yakalayamamış oluruz. Bundan dolayı okuma yapmak istenilen sistemin hassassiyetini iyi kavramak önemlidir.  

Elimizde 16 bit 4-20 mA çıkışa sahip mesafe sensörü ve 14 bit bir Kontrolcü olduğunu varsayalım

Sensörden gelen analog değer 4-20 mA 

20-4= 16 mAlık sinyal okuma aralığım.

16/16383(14bit Okuma)=(0.0009766221) mA benim okumam gereken analog sinyal aralığı.

Kullandığım sensör de en düşük ölçebildiği mesafe 200 mm en fazla 10000 mm olsun 

A mesafe B ise okunan ADC değer;

(10000-200)/(16383-0)=(a-200)/(b-0) denklemi ile gelen ADC değerini 14 bit çözünürlük ile a olarak ifade ettiğim mesafe değerine dönüştürmüş oldum. Artık sensörden gelen değer elimde mesafe bilgisi oldu.Gelen bu  mesafe bilgisini de 12 bit çözünürlük ile 0-10 V arasında dönüştürüp başka bir kontrolcüye aktardığımızı varsayalımbu durumda;200 mm 0, 10000 mm 16383 olacakbenim bu değerleri200 mm yine 0, 10000 mmyi ise 4095 olarak dönüştürmem lazım.

(4095-0)/(16383-0)=(a-0)/(b-0) olarak dönüştürebilirim. Kullanığım kontrolcü ile de analog sinyalimi üretebilirim.