La presente invenzione è relativa ad una tecnica per la ricostruzione della forma d’onda di segnali analogici misurati in laboratorio, a terra o nello spazio per applicazioni industriali, tecnologiche o scientifiche. Il procedimento è basato su tre moduli tra di loro interconnessi per il condizionamento multicanale differenziale variabile a retroazione, il campionamento e l’elaborazione della forma d’onda del segnale in ingresso. Tale schema progettuale consente di determinare con grande accuratezza la forma d’onda di un qualsiasi segnale analogico poiché prescinde dal tipo e dalla natura del segnale da gestire. Così ad esempio la tecnica consente di analizzare la forma d’onda di un segnale acustico, ottico, meccanico, elettrico, magnetico, ecc., una volta trasformatolo in segnale elettromagnetico analogico. La tecnica consiste nel suddividere in diverse bande di frequenza (canali) un segnale analogico in ingresso e nel rendere paragonabili tra loro, con un opportuno processo di amplificazione a retroazione, le ampiezze dei vari canali, assegnando a ciascuna di esse i relativi pesi e gestendone l’acquisizione con un unico convertitore analogico-digitale. In tal modo si ha una utilizzazione ottimale del convertitore analogico-digitale perché se ne massimizza il range dinamico. Il processo di calibrazione, necessario a determinare i pesi, viene effettuato sul segnale in uscita dal convertitore analogico-digitale con un’apposita unità di calibrazione. In uscita dal modulo di elaborazione vi sarà la forma d’onda digitalizzata del segnale analogico in ingresso al modulo di condizionamento. L’invenzione ha numerosi pregi. Tra essi vanno annoverati la suddetta massimizzazione nell’uso del range dinamico del convertitore analogico-digitale, l’uso di un solo convertitore analogico-digitale per più bande di frequenza e l’amplificazione variabile a retroazione che consente di stimare i guadagni per ciascun canale e conseguentemente massimizzare la risoluzione con cui è nota l’ampiezza della forma d’onda in ciascuna banda. Inoltre contribuiscono all’originalità dell’invenzione, e ne costituiscono uno dei pregi fondamentali, la modularità e la flessibilità dell’architettura che consento di gestire contemporaneamente più segnali di diversa natura e una molteplicità di bande di frequenza per ciascun segnale. Altra peculiarità dell’invenzione è il suo utilizzo per lo studio esplorativo della forma d’onda di segnali analogici di cui siano ignote le caratteristiche generali di ampiezza e frequenza. Questo consente applicazioni per caratterizzare in modo quantitativo ambienti dove i segnali investigati e le condizioni di misura cambino con una generalità non nota a priori e che richieda continue ricalibrazioni del sistema di misura.

Conti, L., Sgrigna, V., V, ., And, Z. (2009)Tecnica di ricostruzione della forma d’onda di segnali con selezione multicanale ed amplificazione differenziale variabile a retroazione. . Brevetto No. RM2009A000001.

Tecnica di ricostruzione della forma d’onda di segnali con selezione multicanale ed amplificazione differenziale variabile a retroazione

SGRIGNA, Vittorio;
2009-01-01

Abstract

La presente invenzione è relativa ad una tecnica per la ricostruzione della forma d’onda di segnali analogici misurati in laboratorio, a terra o nello spazio per applicazioni industriali, tecnologiche o scientifiche. Il procedimento è basato su tre moduli tra di loro interconnessi per il condizionamento multicanale differenziale variabile a retroazione, il campionamento e l’elaborazione della forma d’onda del segnale in ingresso. Tale schema progettuale consente di determinare con grande accuratezza la forma d’onda di un qualsiasi segnale analogico poiché prescinde dal tipo e dalla natura del segnale da gestire. Così ad esempio la tecnica consente di analizzare la forma d’onda di un segnale acustico, ottico, meccanico, elettrico, magnetico, ecc., una volta trasformatolo in segnale elettromagnetico analogico. La tecnica consiste nel suddividere in diverse bande di frequenza (canali) un segnale analogico in ingresso e nel rendere paragonabili tra loro, con un opportuno processo di amplificazione a retroazione, le ampiezze dei vari canali, assegnando a ciascuna di esse i relativi pesi e gestendone l’acquisizione con un unico convertitore analogico-digitale. In tal modo si ha una utilizzazione ottimale del convertitore analogico-digitale perché se ne massimizza il range dinamico. Il processo di calibrazione, necessario a determinare i pesi, viene effettuato sul segnale in uscita dal convertitore analogico-digitale con un’apposita unità di calibrazione. In uscita dal modulo di elaborazione vi sarà la forma d’onda digitalizzata del segnale analogico in ingresso al modulo di condizionamento. L’invenzione ha numerosi pregi. Tra essi vanno annoverati la suddetta massimizzazione nell’uso del range dinamico del convertitore analogico-digitale, l’uso di un solo convertitore analogico-digitale per più bande di frequenza e l’amplificazione variabile a retroazione che consente di stimare i guadagni per ciascun canale e conseguentemente massimizzare la risoluzione con cui è nota l’ampiezza della forma d’onda in ciascuna banda. Inoltre contribuiscono all’originalità dell’invenzione, e ne costituiscono uno dei pregi fondamentali, la modularità e la flessibilità dell’architettura che consento di gestire contemporaneamente più segnali di diversa natura e una molteplicità di bande di frequenza per ciascun segnale. Altra peculiarità dell’invenzione è il suo utilizzo per lo studio esplorativo della forma d’onda di segnali analogici di cui siano ignote le caratteristiche generali di ampiezza e frequenza. Questo consente applicazioni per caratterizzare in modo quantitativo ambienti dove i segnali investigati e le condizioni di misura cambino con una generalità non nota a priori e che richieda continue ricalibrazioni del sistema di misura.
Conti, L., Sgrigna, V., V, ., And, Z. (2009)Tecnica di ricostruzione della forma d’onda di segnali con selezione multicanale ed amplificazione differenziale variabile a retroazione. . Brevetto No. RM2009A000001.
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