signaalointiketjuissa

Signaalointiketjuissa tarkoitetaan järjestelyä, jossa analoginen signaali muokataan ja valmistellaan mittaus-, ohjaus- tai tallennusjärjestelmää varten. Ketju alkaa usein sensorista ja etenee kohti esivahvistusta, signaalin lineaarisuuden varmistamista sekä suodatusta, analogisesta–digitaaliseen muunnokseen ja lopullista tulostusta tai tiedonsiirtopäätöstä. Tavoitteena on säilyttää signaalin informaatio mahdollisimman tarkasti ja minimoida häiriöt sekä mittaus- tai ohjausvirheet.

Keskeisiä osia ovat impedanssiyhteensopivuus, esivahvistus sekä signaalin lineaarisuuden varmistaminen ja virheenkorjaus (offset- ja lämpötilakompensointi). Lisäksi käytetään suodatusta sekä anti-aliasing -suodatusta ja analogisesta signaalista digitaaliseen muuntoon (AD-muunnin). Digitaalinen käsittely voi tapahtua ketjun sisäisesti tai erillisessä järjestelmässä, ja siitä syntyvä digitaalinen data voidaan tulostaa analogisena, tallentaa tai siirtää eteenpäin.

Suunnittelussa korostuvat signaalin dynamiikka, kohinan hallinta, laajuus sekä eristys ja suojaukset. Galvaaninen eristys sekä maadoitus- ja häiriönhallintakäytännöt ovat tärkeitä erityisesti mittaussovelluksissa. Lisäksi suunnitteluun vaikuttavat sovellukseen liittyvät standardit sekä turvallisuusvaatimukset.

Signaalointiketjuja sovelletaan laajasti teollisuusautomaation, laboratorion mittausjärjestelmien sekä lääketieteellisten laitteiden yhteydessä, joissa signaalin oikeellisuus ja luotettavuus ovat keskeisiä. Ketjut voivat olla modulaarisia, koostuen esivahvistimista, suodattimista, AD- ja DA-muuntimista sekä digitaalisesta käsittelystä, jotka yhdistävät sensorin ja lopullisen käyttöliittymän.