Introduzione

ELIA (Enhanced Lock-In Amplifier) è un sistema di acquisizione ad elevata risoluzione in grado di compensare le fluttuazioni casuali del guadagno dei convertitori analogico-digitale. Impiegato come amplificatore lock-in ha dimostrato un miglioramento di risoluzione di un fattore 58 rispetto a uno strumento commerciale allo stato dell’arte.

Caratteristiche Tecniche

L’invenzione consiste in una tecnica per compensare le fluttuazioni casuali del guadagno di un sistema di acquisizione contenente un convertitore analogico-digitale (ADC). Tali fluttuazioni sono, per esempio, causate dal riferimento di tensione utilizzato dall’ADC o dal rumore a bassa frequenza di componenti al suo interno. La fluttuazione casuale del guadagno, tipicamente con andamento 1/f, introduce un’incertezza nella conversione ponendo un limite alla minima variazione di segnale (risoluzione) misurabile dal sistema di acquisizione. L’invenzione riduce l’effetto di queste fluttuazioni elaborando digitalmente i dati provenienti da due canali di acquisizione (non necessariamente identici) che leggono alternativamente un segnale di riferimento e il segnale di interesse. Questa tecnica non richiede la generazione di un segnale di riferimento idealmente identico al segnale da misurare, come richiesto invece nel tradizionale approccio differenziale, evitando così complesse operazioni di calibrazioni o vincoli sulle frequenze di lavoro.

Possibili Applicazioni

• Sistemi elettronici per effettuare misure ad alta risoluzione di segnali elettrici lentamente variabili oppure dell’ampiezza di segnali elettrici periodici o modulati;
• LIA digitali a risoluzioni elevatissime per la misura di variazioni di ampiezza inferiori a una parte per milione.

Vantaggi

• Consente di acquisire segnali elettrici con risoluzione superiore rispetto allo schema di acquisizione analogico/digitale standard;
• Si integra perfettamente in qualsiasi configurazione sperimentale: non è richiesta alcuna calibrazione, né vincoli sul dispositivo in prova;
• Minimo impatto hardware / firmware su un Amplificatori Lock-In (LIA) digitale dual-channel già esistente.