Les systèmes de restitutions et d'acquisitions de données sont utilisés dans divers secteurs d'activités, notamment dans les applications industrielles, médicales, spatiales…
 Ils constituent le plus fréquemment des interfaces avec des ordinateurs ou avec des dispositifs d'enregistrements, leurs principales caractéristiques sont : la vitesse, la précision de mesures effectuées, le nombre de canaux échantillonnés et leurs isolements.
Le schéma d'ensemble d'un système d'acquisition de données à une entrée est représenté à la figure 1.1.

    Une chaîne d’acquisition numérique peut se représenter selon la figure suivante :

 

 

On peut définir très simplement le rôle de chacun des éléments.

1- Capteur

    Il est l’interface entre le monde physique et le monde électrique. Il va délivrer un signal électrique image du phénomène physique que l’on souhaite numériser. Il est toujours associé à un circuit de mise en forme.

2- Amplificateur de signal

    Cette étape permet d’adapter le niveau du signal issu du capteur à la chaîne globale d’acquisition.

3- Filtre d’entrée

Ce filtre est communément appelé filtre anti-repliement. Son rôle est de limiter le contenu spectral du signal aux fréquences qui nous intéressent. Ainsi il élimine les parasites. C’est un filtre passe bas que l’on caractérise par sa fréquence de coupure et son ordre.

 

4- L’échantillonneur

    Son rôle est de prélever à chaque période d’échantillonnage (Te) la valeur du signal. On l’associe de manière quasi-systématique à un bloqueur. Le bloqueur va figer l’échantillon pendant le temps nécessaire à la conversion. Ainsi durant la phase de numérisation, la valeur de la tension de l’échantillon reste constante assurant une conversion aussi juste que possible. On parle d’échantillonneur bloqueur.

    Deux paramètres importants le choix de l'intervalle de temps séparant deux échantillons successifs sont :

• Le temps de conversion Tconv du convertisseur.
• La représentation spectrale du signal qui doit satisfaire la condition de SHANNON   Fe >=2Fmax.

5- Le convertisseur analogique numérique (CAN)

Il transforme la tension de l’échantillon (analogique) en un code binaire (numérique).

6- La zone de stockage

    Elle peut être un support de traitement (ordinateur), un élément de sauvegarde (RAM, Disque dur) ou encore une transmission vers un récepteur situer plus loin.