4.4
Acquisizione
In gura 4.3 è mostrato un particolare dello schema a blocchi realizzato in LabVIEW ; si possono osservare i blocchi che realizzano quanto appena anticipato: lacquisizione del segnale dallavvio della prova alla completa acquisizione di un set di n elementi necessari per campionare il numero di cicli desiderato.
I collegamenti fra i blocchi rappresentano lo scambio di informazioni fra i componenti del programma: ogni collegamento costituisce un segnale, ac- quisito, imposto o calcolato, i blocchi possono essere pensati come delle scatole nere che elaborano uno o più segnali in ingresso e forniscono in uscita i risultati dellelaborazione. Ad ogni blocco è deputata una frazione del cal- colo complessivo, al suo interno sono inserite tutte le operazioni necessarie a realizzare la propria parte di elaborazione e lo scambio di informazioni fra i blocchi permette lo svolgersi delle operazioni di acquisizione.
Appare evidente che questa metologia di programmazione permette una velocità di comprensione ed individuazione degli errori molto elevata ed una possibilità di organizzazione delle operazioni logiche molto intuitiva. In- dipendentemente dalle complicazioni intrinseche del problema, frazionare lobiettivo in una serie di piccoli step logici permette di realizzare sistemi di misura anche molto complessi senza rinunciare alla chiarezza.
Per prima cosa il software legge i dati inseriti nel virtual instrument, vi, che forniscono indicazioni sul tipo di acquisizione da e¤ettuare, danno indicazioni sul numero di dati richiesto e, fondamentali per lacquisizione, alcuni contengono gli indirizzi logici assegnati ai segnali acquisiti dalla scheda di acquisizione mediante i quali il vi riconosce cosa acquisire.
Il primo passo per lacquisizione è determinare una buona frequenza di campionamento in base al regime del motore, pertanto la prima oper- azione è la misura della velocità angolare. Il funzionamento di questo blocco sarà chiarito più avanti nella trattazione, al momento basti sapere che si tratta di una versione sempli cata dellintera fase di acquisizione che precede lacquisizione vera e propria.
Noto il regime il software dà il via al vero campionamento provvedendo al calcolo dei corretti parametri di campionamento. Il blocco, in accordo con quanto illustrato, elaborerà i dati fornendo in uscita la frequenza di campionamento ottimale ed il numero di campioni totale che consenta di acquisire il numero di cicli desiderato.
Figura 4.3: Sezione del software. In evidenza i blocchi deputati allacquisizione del segnale.
I dati così elaborati nora sono inviati al blocco che realizza lacquisizione. Esso contiene una serie di blocchi built-in nel LabVIEW che consentono di interfacciarsi alla scheda di acquisizione e di impartire gli ordini necessari alla corretta acquisizione. Osservando Fig 4.4 da sinistra verso destra:
il blocco DAQmx Timing, sulla base del numero di campioni e della fre- quenza di campionamento precedentemente calcolati, nota la posizione della task, imposta il timing della scheda.
il blocco DAQmx Trigger, ssa linizio dellacquisizione sulla base del segnale di trigger proveniente dallencoder angolare. Le modalità nec- essarie al blocco per interpretazione del segnale di trigger, sono note a priori dalle caratteristiche dello strumento di misura a disposizione. il blocco DAQmx Read e¤ettua in ne lacquisizione sulla base delle im-
postazioni precedenti e restituisce una matrice m ncampioni dove il
numero di righe m corrisponde al numero di segnali acquisiti contem- poraneamente dalla scheda di acquisizione.
4.4. ACQUISIZIONE 45 il blocco DAQmx Clear task, in ne, svuota la memoria contenente la
task, in modo che sia pronta per lacquisizione successiva.
Figura 4.4: Lo schema mostra il contenuto del blocco per lacquisizione. Ognuno dei blocchi in gura comunica con la scheda di acquisizione ed in ne restituisce la matrice di dati che contiene i risultati dellacquisizione.
Come già anticipato, e¤ettuata lacquisizione non tutti i dati hanno lo stesso destino: alcuni sono funzionali solo alla fase di acquisizione, come il trigger, e possono essere subito tralasciati, altri dati dovranno essere elaborati successivamenti, altri ancora devono essere registrati per future elaborazioni. Per questi motivi la matrice in uscita dal blocco di acquisizione precedente- mente illustrato è manipolata in un blocco apposito che ha come funzione il routing delle informazioni ai loro blocchi di competenza. Come detto, la riga corrispondente al segnale di trigger è subito eliminata, noto infatti il punto iniziale dellacquisizione linformazione data da questo segnale è ridondante in quanto contenuta anche nel segnale dellencoder. Questultimo, insieme al segnale di pressione è indirizzato alle elaborazioni successive. Il segnale di pressione è inviato anche ad un blocco di registrazione che conserva il dato grezzo insieme alla frequenza di campionamento con cui è stato acquisito in un array 1 ncampioni. Si ha così una copia del segnale di pressione con
la massima frequenza possibile nel caso in seguito si volessero eseguire al- tre analisi. Si ricordi che il le risultante è molto grande poichè contiene un numero di elementi elevato. In ne il segnale proveniente dal sensore per lanticipo di accensione è indirizzato al blocco che lo elaborerà.
Figura 4.5: I blocchi di acquisizione dei segnali di temperatura e A/F
I blocchi precedenti si occupano di acquisire i segnali che convergono alla scheda di acquisizione veloce. La task che contiene i segnali di temperatura e la misura dellanticipo che convergono nella seconda scheda devono essere acquisiti in una sezione separata seguendo le stesse linee guida appena illus- trate. Le condizioni di acquisizione di¤eriscono dalle precedenti in quanto non è necessario adattare la frequenza di campionamento al regime per non in correre in errori. è su¢ciente ssare un numero su¢ciente di campioni e unopportuna frequenza di campionamento per misurare correttamente i parametri della prova.
Non essendo richiesta una precisione elevata, si tratta di parametri poco variabili o variabili molto lentamente, i dati acquisiti sono mediati ed il loro valor medio è assegnato per caratterizzare linterezza della singola acqui- sizione.