PERTEMUAN
8
KONSEP AKUISISI DATA dan KONVERSI
By ATIT PERTIWI
DASAR-DASAR AKUISISI DATA Elemen-elemen sistem akuisisi data pada PC
By. Atit Pertiwi
2
1
z Sebuah
komputer PC; z Transduser; z Pengkondisi sinyal (signal conditioning); z Perangkat keras akuisisi data; z Perangkat keras analisa; dan z Perangkat lunak yang terkait.
By. Atit Pertiwi
3
DIGITAL TO ANALOG CONVERTER (DAC) Digital To Analog Converter (DAC) adalah pengubah kode/ bilangan digital menjadi tegangan keluaran analog. DAC banyak digunakan sebagai rangkaian pengendali (driver) yang membutuhkan input analog; seperti motor AC maupun DC, tingkat kecerahan pada lampu, Pemanas (Heater) dan sebagainya. Umumnya DAC digunakan untuk mengendalikan peralatan aktuator.
By. Atit Pertiwi
4
2
Gambar dibawah ini menjelaskan prinsip dan cara kerja dari DAC. Terdapat dua jenis DAC yang umum : Rf
MSB R Vref
2R 4R 8R
S1 Vout S2 S3 S4
LSB
By. Atit Pertiwi
5
1. DAC - Resistor Berbobot (Weighted Resistor DAC) Prinsip dasar dari rangkaian ini adalah rangkaian penjumlah (summing circuit) yang dibentuk dengan menggunakan Operasional Amplifier. Rangkaian diatas memenuhi rumus :
Rf Vout = − Vref. R + 2R + 4R + 8R
By. Atit Pertiwi
6
3
Bila terdapat input digital 1010 (10 desimal) maka saklar 1 (S1) dan saklar 3 (S3) tertutup; didapat :
Vout
Rf = − Vref. R + 4R
By. Atit Pertiwi
7
2. DAC - Pasangan R-2R (R-2R DAC) MSB V re f
2R S1 2R
R
Vout Rf
S2 2R
R R1
S3 2R
LSB
R
S4 2R
R
By. Atit Pertiwi
8
4
Prinsip dasar dari rangkaian ini dibentuk karena mengatasi hambatan besar resistor yang terjadi bila jumlah bit rangkaian bertambah. Rangkaian ini hanya menggunakan dua nilai resistor. Sama seperti rangkaian diatas, prinsip dasar rangkaian ini menggunakan rangkaian penjumlah langsung (Direct summing circuit) yang dibentuk dengan menggunakan Operasional Amplifier. Rangkaian diatas memenuhi rumus :
Rf Vout = + 1.(Vref).(Rasio_Pemba gi) R1
By. Atit Pertiwi
9
Dari dua jenis DAC diatas, sudah banyak terdapat DAC yang terintegrasi menjadi suatu serpih (IC) yang mudah dalam penggunaannya. Contohnya adalah National Semiconductor DAC 0808 yang menggunakan prinsip R-2R.
10
By. Atit Pertiwi
5
ANALOG TO DIGITAL CONVERTER (ADC) Analog To Digital Converter (ADC) adalah pengubah input analog menjadi kode – kode digital. ADC banyak digunakan sebagai Pengatur proses industri, komunikasi digital dan rangkaian pengukuran/ pengujian. Umumnya ADC digunakan sebagai perantara antara sensor yang kebanyakan analog dengan sistim komputer seperti sensor suhu, cahaya, tekanan/ berat, aliran dan sebagainya kemudian diukur dengan menggunakan sistim digital (komputer).
By. Atit Pertiwi
Dalam menjelaskan prinsip dari ADC, terdapat dua hal penting yang menjadi dasar dari ADC yaitu Resolusi dari ADC dan Teorema Petik dan Genggam (Sample and Hold); dan melalui penjelasan ini didapat dasar untuk mengubah sinyal analog menjadi digital. Perhatikan gambar berikut ini :
By. Atit Pertiwi
11
D
C
B
A
N
0
0
0
0
0
0
0
0
1
1
0
0
1
0
2
0
0
1
1
3
0
1
0
0
4
0
1
0
1
5
0
1
1
0
6
0
1
1
1
7
1
0
0
0
8
1
0
0
1
9
1
0
1
0
10
1
0
1
1
11
1
1
0
0
12
1
1
0
1
13
1
1
1
0
14
1
1
1
1
15
12
6
Banyak sekali prinsip dari ADC, tetapi yang cukup terkenal dan banyak dipakai adalah : 1. 2. 3.
ADC Paralel / Langsung (Parallel / Flash ADC) ADC Integrasi ( Dual Slope Integrating ADC) ADC Pendekatan berurutan (Successive Approximation ADC)
R
2
V in
D E C O D E R
2R
2R
2
2
0
1
2
L O G I C
2R
2
n
D ig ita l O u tp u t
R
V re f
By. Atit Pertiwi
R
13
C
V in
C O M PA R A T O R T egangan R e fe re n s i N e g a tif
V out
IN T E G R A T O R
C lo c k
R a n g k a ia n K o n tr o l L o g ik a
P encacah
D ig it a l O u tp u t
By. Atit Pertiwi
14
7
Digital to Analog Converter
Vin
COMPARATOR
Clock
Register Penyimpan Digital Output
Rangkaian Kontrol Logika
Register Geser
By. Atit Pertiwi
15
Dari empat jenis ADC diatas, sudah banyak terdapat ADC yang terintegrasi menjadi suatu serpih (IC) yang mudah dalam penggunaannya. Contohnya adalah National Semiconductor ADC
0801 yang menggunakan prinsip Successive Approximation. By. Atit Pertiwi
16
8
Dari empat jenis ADC diatas, sudah banyak terdapat ADC yang terintegrasi menjadi suatu serpih (IC) yang mudah dalam penggunaannya. Contohnya adalah National Semiconductor ADC 0801 yang menggunakan prinsip Successive Approximation.
By. Atit Pertiwi
17
THE END By. Atit Pertiwi
18
9
