Pentingnya Sampling Simultan dalam Sistem Akuisisi Data

Biasanya, ketika kita ingin memilih sistem akuisisi data, kita melihat tiga spesifikasi utama. Tingkat sampel, resolusi bit, dan jumlah saluran. Sementara spesifikasi ini sangat penting, ada karakteristik lain yang cenderung kita lupakan – sampling simultan.

Arsitektur DAQ multi-channel yang paling sederhana terdiri dari multiplexer (MUX), amplifier (AMP) dan analog to digital converter (ADC). Semua saluran input terhubung ke MUX, yang mengirim setiap saluran melalui amplifier ke ADC untuk diubah menjadi data digital. Ini berarti bahwa setiap saluran diambil sampelnya pada waktu yang berbeda, yang menghasilkan jeda waktu antara sampel yang bersebelahan. Sistem DAQ yang mengatasi masalah penundaan waktu ini disebut Sistem DAQ Simultan.

Ada dua arsitektur sampling simultan yang umum. Salah satu yang menggunakan mekanisme sampel-tahan (SSH) dan yang menggunakan beberapa konverter analog ke digital (ADC). Sirkuit SSH memiliki dua mode, sampel dan tahan. Dalam mode sampel, ini melacak tegangan analog input. Dalam mode hold, ia menahan tegangan arus pada nilai konstan. Ini biasanya dilakukan oleh saklar dan kapasitor. Arsitektur sampling simultan SSH menempatkan sirkuit SSH sebelum masing-masing saluran dimasukkan ke dalam multiplexer, dan mengatur mode mereka untuk sampel dan terus pada saat yang sama. Hasilnya adalah setiap saluran diambil sampelnya secara terpisah, tetapi nilai dari data digital berasal dari titik waktu yang sama – seolah-olah sampel diambil secara bersamaan. Meskipun arsitektur ini memecahkan masalah waktu tunda, ia memiliki beberapa kelemahan. Yang pertama adalah bahwa tingkat sampel ADC harus membagi antara jumlah saluran input. Ini berarti bahwa jika Anda memiliki ADC yang sampelnya mencapai hingga 1 Mhz, dan Anda memiliki 10 saluran masukan, maka laju sampel maks per saluran sebenarnya 100 kHz (dengan anggapan bahwa Anda menggunakan semua saluran). Pada kenyataannya, tingkat sampel bahkan lebih rendah (sekitar 30%), karena latensi dari sirkuit SSH dan MUX.

Arsitektur lain adalah arsitektur yang menggunakan banyak ADC. Satu untuk setiap saluran. Arsitektur ini juga kurang kompleks. Tidak perlu untuk beralih SSH dan MUX. Setiap saluran input terhubung ke amplifier dan ADC-nya sendiri. Arsitektur ini mencapai tingkat sampel yang lebih tinggi per saluran dan keakuratan dinamis yang lebih baik. Itulah sebabnya pendekatan multiple ADC dikenal sebagai arsitektur terbaik untuk sistem akuisisi data simultan.

Jadi mengapa tidak semua sistem akuisisi data menggunakan arsitektur ADC ganda? Jawabannya adalah, seperti yang Anda duga, biayanya. ADC adalah salah satu barang paling mahal dalam sistem DAQ, dan menggunakan satu untuk setiap saluran meningkatkan biaya secara signifikan. Tetapi kadang-kadang layak untuk membayar uang ekstra. Terutama ketika ada kebutuhan untuk mengambil keuntungan dari semua saluran yang ditawarkan sistem DAQ.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *