¿Qué es la digitalización de señales?

Una señal analógica es la representación real de una señal. Sin embargo, es imposible guardar la forma de onda completa de una señal analógica sin digitalizarla. Sería necesario almacenar una cantidad infinita de información (posiciones y amplitudes) para definir la señal.

La digitalización es la creación de señales digitales a partir de originales analógicos mediante sistemas electrónicos específicos. Los instrumentos modernos utilizan este proceso para mostrar señales en sus pantallas en directo y almacenar datos. Los parámetros de digitalización son variables esenciales que afectan a la detección y las mediciones NDE. Existe un delicado equilibrio entre el digitalizador, la eficacia de la inspección, la calidad de los datos y la fiabilidad.

¿Cómo funciona la digitalización?

Un convertidor analógico/digital traza una cuadrícula vertical equidistante y registra la amplitud de la señal en cada intersección.  La unidad de adquisición de datos conecta los puntos para mostrar los datos.

La señal digital resultante es «más o menos» precisa en función de la cuadrícula del digitalizador.

La distancia entre las líneas de la cuadrícula se basa en la frecuencia del digitalizador.  Dependiendo del instrumento, este parámetro lo define el usuario.

Pero, ¿cómo definirlo?

Se reduce al error de amplitud, es decir, al delta entre la amplitud analógica y la digital. El error máximo se producirá cuando un pico de señal analógica caiga entre dos (2) líneas de la rejilla de digitalización; es decir, en el centro. Este error puede evaluarse en función de la relación entre las frecuencias del digitalizador y del transductor.

Este error de amplitud también puede afectar a la linealidad vertical y a las verificaciones de control de amplitud de una unidad ultrasónica. Por lo tanto, el error de amplitud debe minimizarse para permitir que las verificaciones de linealidad estén dentro de las tolerancias aceptadas. En general, se considera aceptable un error máximo del 5% para una señal no rectificada. Por lo tanto, la frecuencia de digitalización debe ser de al menos 10x a 12x la frecuencia del transductor. Dado que las aplicaciones típicas de inspección por ultrasonidos utilizan sondas de 2,25 MHz a 10 MHz, el valor predeterminado de la frecuencia de digitalización suele ser de 100 MHz o 1 punto registrado cada 10µs.

Conclusión

En función de la técnica y la configuración de la UT, pueden generarse archivos de datos de gran tamaño, así como velocidades de digitalización lentas. Para evitar estos problemas, pueden utilizarse con cuidado otros parámetros de digitalización, como los factores de compresión. Es importante no disminuir el rendimiento de la detección y el dimensionamiento reduciendo la resolución de la trayectoria del sonido. Es una cuestión de equilibrio.