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Aldo Baccigalupi » 6.Laboratorio 6: Acquisizione con oscilloscopio numerico ed elaborazione con algoritmo di sine-fit a tre parametri


Laboratorio di misure

Laboratorio 6: Acquisizione con oscilloscopio numerico ed elaborazione con algoritmo di sine-fit a tre parametri

Algoritmo di Sine-Fit

Obiettivo:

Attraverso i campioni restituiti dall’oscilloscopio, stimare i parametri della sinusoide in ingresso al convertitore A/D: Ampiezza, Frequenza, Offset, Fase

  • Algoritmo a 3 parametri: la frequenza della sinusoide è nota con precisione sufficiente
  • Algoritmo a 4 parametri: la frequenza della sinusoide non è nota con precisione sufficiente

Documento Lab06

Algoritmo a Tre Parametri

L’algoritmo permette di interpolare i campioni ottenuti dall’oscilloscopio con una sinusoidale di espressione:

y(t)=A\cdot \sin(\omega t+\phi)+C

Oppure:

y(t)=A_0\cdot\cos(\omega t)+B_0\cdot\sin(\omega t)+C_0

In quanto:

A=\sqrt{A_0^2+B_0^2}

\varphi\tg^{-1}\left(\frac{B_0}{A_0}\right)\text{   se  }A_0\geq 0

\varphi=\tg^{-1}\left(\frac{B_0}{A_0}\right)+\pi\text{  se }A_0<0

Algoritmo a Tre Parametri

Le variabili A0, B0 e C0 sono ottenute minimizzando lo scarto quadratico medio tra i campioni quantizzato y(i)Q ed i punti della sinusoide interpolante y(i).


Esperienza di Laboratorio

Funzioni dello strumento virtuale:

A) Configura il generatore di segnale affinché fornisca una tensione sinusoidale di:

  • offset=0.3V
  • ampiezza=5Vpp
  • frequenza 1.4kHz

B) Configura l’oscilloscopio perché venga acquisito il segnale generato a fondo scala.

Esperienza di Laboratorio

Funzioni dello strumento virtuale:

C) Elabora numericamente il segnale eseguendo sui campioni restituiti dall’oscilloscopio l’algoritmo di sine-fit a tre parametri. Visualizza in un grafico XY la sinusoide interpolante i campioni di ingresso e mostra la differenza tra la sinusoide ricostruita ed i campioni acquisiti.

Relazione Conclusiva

Contenuti

  • Scopo dell’esperienza e cenni teorici
  • Spiegazione degli strumenti virtuali realizzati
  • Elaborazione dei dati acquisiti
  • Risultati ottenuti

Consegna a fine corso in sede di esame.

Prossima lezione

Laboratorio 7: Acquisizione con oscilloscopio e rilievo dei diagrammi di Bode di un circuito RC

I materiali di supporto della lezione

Documento Lab06

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