O que é conversor analógico digital? ADC ou AD!

Olá pessoal sejam bem vindos ao Mundo da Elétrica! No vídeo de hoje eu vou falar sobre conversor analógico digital Vamos lá pessoal! Pra falar de conversor analógico digital a gente primeiro precisa explicar o que é um sinal elétrico Um sinal, do tipo que a gente está falando aqui, é quando você utiliza tensão ou corrente elétrica para representar alguma informação Você transforma uma grandeza física qualquer em tensão ou corrente Geralmente a informação que gera o sinal analógico é algo que vem do mundo real mesmo, como um som, a temperatura, a umidade, pressão, pH e outras medidas físicas e químicas

E para transformar grandezas físicas em tensão e corrente utilizamos os sensores e transdutores, como um microfone, LDR, resistores variáveis com a temperatura como NTCs e PTCs e por aí vai E qual a diferença entre sinal digital e sinal analógico? O digital assume apenas dois valores Ligado ou desligado, 0 ou 1, 0V ou 5V É como um interruptor de uma lâmpada Ou está ligado ou o está desligado

Um sinal analógico já é diferente Ele pode ter qualquer valor entre dois limites Por exemplo: a temperatura pode variar entre -10 e +40 graus, passando por qualquer valor nesse intervalo, como 389ºC ou 27ºC A variação de temperatura, as ondas sonoras, a variação de luminosidade e grande parte dos sinais que vem da natureza são analógicos Aí que entra a necessidade do conversor analógico digital! Um processador só entende sinais digitais e ele precisa receber a informação que vem do ambiente! Como fazer por exemplo um processador saber qual a luminosidade em um ambiente? Eu vou usar uma aqui exemplo para explicar isto! Como sensor de luminosidade eu vou utilizar o painel solar da Schneider Aqui em cima você pode ver o vídeo em que o Henrique falou como ela funciona A tensão elétrica na saída deste painel solar varia de 0 a 6V

aproximadamente Ela fica em 0V quando está completamente escuro e fica em pouco mais de 6V quando está muito claro, como no sol, por exemplo Vamos utilizar um Arduino para conectar o sinal analógico da placa solar

A placa do Arduino já tem conversor analógico digital, mas eu achei melhor utilizar um shield de conversor AD para ligar o painel solar A Circuitar mandou pra gente uma placa de expansão, a baseboard Esta placa torna possível ligar mais shields em uma placa de Arduino Vamos conectar o shield do conversor AD e também o shield do display para mostrar os valores já convertidos Algumas das vantagens de utilizar um shield de conversor AD como este é que ele tem proteção de até 24V na entrada

Esta célula solar por exemplo pode dar mais de 5V se estiver muito claro e ligando no shield eu não preciso me preocupar com isso nem preciso fazer um circuito para proteger ou condicionar o sinal de entrada Isso já vem no shield Uma outra vantagem deste shield da Circuitar é que o conversor AD que vem nele é de 16bits, tem mais resolução que o conversor do Arduino é de 10bits E você também pode ligar vários shields usando a placa de expansão e ter até 16 entradas de analógicas usando apenas 2 pinos de comunicação do Arduino! Da pra expandir muito o seu circuito de forma bem fácil Na descrição do vídeo eu coloquei mais alguns motivos para utilizar shields e acelerar o seu aprendizado ou a criação de seu protótipo

Com a célula solar conectada ao conversor AD, vamos ver no osciloscópio o sinal que entra no conversorO osciloscópio digital que temos aqui é da Keysight da linha InfiniiVision 1000X Tem atendido muito bem ás nossas expectativas! Cada canal tem uma cor diferente, que você pode ver na ponta de prova também Como ele tem 2 canais, nós conectamos um canal à tensão que sai da célula solar e entra no conversor AD e o segundo canal a um pino de saída digital do Arduino O que o conversor AD faz é transformar o valor de tensão na entrada em um número dentro do processador

Como a célula solar pode gerar uma tensão maior que 5 V, configuramos o shield do conversor para permitir tensão de 0 a 24V O programa que eu fiz aqui para o Arduino lê o valor de tensão no conversor AD mais de 800x por SEGUNDO e transforma a tensão em um número

Cada pulso no sinal verde na tela do osciloscópio é o AD realizando uma leitura do sinal analógico e transformando num número Se a tensão for 0V, o conversor AD vai gerar o número 0 Se a tensão for 24V, o conversor AD vai gerar o número 4096 Valores de tensão entre 0 e 24V vão gerar números entre 0 e 4096 No display você pode ver o número que o conversou AD gerou e o valor de tensão correspondente enquanto a tensão varia na entrada

E como este osciloscópio também tem um multímetro digital integrado, você pode ver que a tensão medida pelo conversor AD é bem próxima à tensão de entrada medida pelo osciloscópio Com isso é possível que o processador entenda a tensão na entrada e como ela se comporta, realizando tarefas e controles com base nessa variação É assim que funcionam os controladores de temperatura digitais, os termômetros digitais, as balanças eletrônicas e vários outros circuitos que medem grandezas físicas e mostram em um display Estes circuitos precisam converter o sinal analógico em digital para que ele seja processado! E os conversores analógico digital tem muitos outros parâmetros importantes a serem entendidos como taxa de amostragem, resolução em bits, precisão, relação sinal ruído e vários outros mas isto é assunto para outro vídeo! Existem inclusive processadores dedicados para o processamento de sinais, que são os DSPs ou “”Processadores de sinais digitais”” Eles facilitam o processamento de sinais estão presentes em muitos equipamentos que utilizamos Aqui no Mundo da Elétrica nós já fizemos uma demonstração de um conversor AD funcionando em um sistema prático! Veja o vídeo do “”Medidor de velocidade”” que aparece aqui em cima e também na descrição do vídeo Bem

então é isso pessoal! Espero que tenham gostado deste vídeo! Se tiver ficado alguma dúvida se inscreva no canal e depois comente aqui em baixo! Visite também o site MundoDaEletricacombr e se inscreva em nossa lista VIP de emails! É isso aí pessoal a até o próximo vídeo!

Source: Youtube