Sběr dat

Zdroje a systémyUpravit

Sběr dat začíná fyzikálním jevem nebo fyzikální vlastností, která se má měřit. Příkladem je teplota, intenzita světla, tlak plynu, průtok kapaliny a síla. Bez ohledu na typ měřené fyzikální vlastnosti musí být měřený fyzikální stav nejprve transformován do unifikované podoby, kterou může systém sběru dat vzorkovat. Úkolem provést takovou transformaci jsou zařízení nazývaná snímače. Systém sběru dat je soubor softwaru a hardwaru, který umožňuje měřit nebo kontrolovat fyzikální vlastnosti něčeho v reálném světě. Kompletní systém sběru dat se skládá z hardwaru DAQ, snímačů a akčních členů, hardwaru pro úpravu signálu a počítače se softwarem DAQ. Pokud je nutné časování (např. u systémů DAQ v režimu událostí), je nutný samostatný kompenzovaný distribuovaný časovací systém.

Snímač, který je typem převodníku, je zařízení, které převádí fyzikální vlastnost na odpovídající elektrický signál (např. tenzometr, termistor). Akviziční systém pro měření různých vlastností závisí na snímačích, které jsou vhodné k detekci těchto vlastností. Úprava signálu může být nutná, pokud signál ze snímače není vhodný pro použitý hardware DAQ. Ve většině případů může být nutné signál filtrovat, tvarovat nebo zesílit. Různými dalšími příklady úpravy signálu může být doplnění můstku, zajištění proudového nebo napěťového buzení snímače, izolace, linearizace. Pro účely přenosu lze jednosměrné analogové signály, které jsou náchylnější k šumu, převést na diferenciální signály. Po digitalizaci lze signál zakódovat, aby se snížily a opravily chyby přenosu.

Hardware DAQEdit

Hardware DAQ je to, co obvykle tvoří rozhraní mezi signálem a počítačem. Může mít podobu modulů, které lze připojit k portům počítače (paralelním, sériovým, USB atd.), nebo karet připojených do slotů (sběrnice S-100, AppleBus, ISA, MCA, PCI, PCI-E atd.) na základní desce PC nebo v modulární bedně (CAMAC, NIM, VME). Někdy jsou zapotřebí adaptéry, v takovém případě lze použít externí rozbočovač.

DAQ karty často obsahují více komponent (multiplexer, ADC, D/A převodník, TTL-IO, vysokorychlostní časovače, RAM). Ty jsou přístupné přes sběrnici mikrokontroléru, na kterém mohou běžet malé programy. Řadič je flexibilnější než pevně zapojená logika a zároveň levnější než CPU, takže je přípustné jej blokovat jednoduchými dotazovacími smyčkami. Například:Čekání na spouštěč, spuštění ADC, vyhledání času, čekání na dokončení ADC, přesunutí hodnoty do RAM, přepnutí multiplexeru, získání TTL vstupu, nechat D/A převodník pokračovat v napěťové rampě.

Ovladače zařízení DAQUpravit

Ovladače zařízení DAQ jsou nutné, aby hardware DAQ spolupracoval s PC. Ovladač zařízení provádí nízkoúrovňové zápisy a čtení registrů na hardwaru a zároveň vystavuje rozhraní API pro vývoj uživatelských aplikací v různých programech.

Vstupní zařízeníEdit

  • 3D skener
  • Analogově-číslicový převodník
  • Časový převodník nadigitální převodník

HardwareEdit

  • Computer Automated Measurement and Control (CAMAC)
  • Industrial Ethernet
  • Industrial USB
  • LAN eXtensions for Instrumentation
  • Řadič síťového rozhraní
  • PCI eXtensions for Instrumentation
  • VMEbus
  • VXI

Software DAQEdit

Specializovaný software DAQ může být dodáván s hardwarem DAQ. Mezi softwarové nástroje používané pro budování rozsáhlých systémů sběru dat patří EPICS. Mezi další programovací prostředí, která se používají k vytváření aplikací DAQ, patří ladder logic, Visual C++, Visual Basic, LabVIEW a MATLAB.

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.