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A/Dコンバータ

A/Dコンバータ(アナログ、デジタル変換回路)とは

現実の世界の物理量は、連続的に変化します。
しかし、コンピュータは離散的な値しか、認識・計算できないので、
センサー等で観測した物理量を離散的な値に変換してコンピューターに取り込む
インターフェースとなるデバイスのことです。

連続量を離散化するにあたって、
1.時間的観点、2.量的観点でまず情報を抽出し
3.機械が読める値にする(エンコード)
という3つの手順を踏みます。

時間的観点で情報を抽出することを標本化といいます。
具体的には、決められた周期でアナログ信号を切り出します。
(この標本化を行う回路をサンプル&ホールド回路といいます)

 

切り出したアナログ信号を決められた振幅値に近似します。
これを量子化といいます。

最後に、取り出された、振幅値を0と1で表します。
これを符号化(エンコード)といいます。

この標本化、量子化、符号化は基本情報技術者試験等でもよく出ます。
きちんと理解しておきたいです。

シングルボードコンピュータでA/Dコンバータが内蔵されているものもありますが、
例えばラズベリーパイには内蔵されていません。
この場合には、GPIOにADコンバータを接続することで使うことができます。

購入する際には、サンプリング周期、使うデバイスの電圧の許容値などを見ておおくことも重要です。
安いものだと200円位から、高いものだと2000円位のものまで色々あるようです。

 

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