Źródła i systemyEdit
Pozyskiwanie danych rozpoczyna się od zjawiska fizycznego lub właściwości fizycznej, która ma być mierzona. Przykłady obejmują temperaturę, natężenie światła, ciśnienie gazu, przepływ cieczy i siłę. Niezależnie od rodzaju mierzonej właściwości fizycznej, stan fizyczny, który ma być mierzony, musi być najpierw przekształcony w zunifikowaną formę, która może być próbkowana przez system akwizycji danych. Zadanie wykonania takiej transformacji spoczywa na urządzeniach zwanych czujnikami. System akwizycji danych jest zbiorem oprogramowania i sprzętu, który pozwala na pomiar lub kontrolę cech fizycznych czegoś w świecie rzeczywistym. Kompletny system akwizycji danych składa się ze sprzętu DAQ, czujników i aktuatorów, sprzętu do kondycjonowania sygnału oraz komputera z oprogramowaniem DAQ. Jeśli konieczny jest pomiar czasu (np. w systemach DAQ pracujących w trybie zdarzeniowym), wymagany jest oddzielny kompensowany rozproszony system pomiaru czasu.
Czujnik, który jest rodzajem przetwornika, jest urządzeniem przekształcającym właściwość fizyczną w odpowiedni sygnał elektryczny (np. tensometr, termistor). System akwizycji do pomiaru różnych właściwości zależy od czujników, które są odpowiednie do wykrywania tych właściwości. Kondycjonowanie sygnału może być konieczne, jeśli sygnał z przetwornika nie jest odpowiedni dla używanego sprzętu DAQ. Sygnał może wymagać filtrowania, kształtowania lub wzmacniania w większości przypadków. Innymi przykładami kondycjonowania sygnału mogą być: uzupełnienie mostka, dostarczenie wzbudzenia prądowego lub napięciowego do czujnika, izolacja, linearyzacja. Dla celów transmisji, sygnały analogowe jednokońcówkowe, które są bardziej podatne na zakłócenia, mogą być przekształcane na sygnały różnicowe. Po digitalizacji sygnał może zostać zakodowany w celu zmniejszenia i skorygowania błędów transmisji.
Sprzęt DAQEdit
Sprzęt DAQ jest tym, co zwykle łączy sygnał z komputerem. Może mieć postać modułów podłączanych do portów komputera (równoległych, szeregowych, USB itp.) lub kart podłączanych do slotów (magistrala S-100, AppleBus, ISA, MCA, PCI, PCI-E itp.) w płycie głównej komputera lub w skrzynce modułowej (CAMAC, NIM, VME). Czasami potrzebne są adaptery, w tym przypadku można użyć zewnętrznej skrzynki breakout.
KartyDAQ często zawierają wiele komponentów (multiplekser, ADC, DAC, TTL-IO, szybkie timery, RAM). Są one dostępne poprzez magistralę dla mikrokontrolera, który może uruchamiać małe programy. Kontroler jest bardziej elastyczny niż logika przewodowa, a jednocześnie tańszy niż procesor, tak że można go zablokować prostymi pętlami pollingowymi. Na przykład: oczekiwanie na wyzwalacz, uruchomienie przetwornika ADC, sprawdzenie czasu, oczekiwanie na zakończenie pracy przetwornika ADC, przeniesienie wartości do pamięci RAM, przełączenie multipleksera, uzyskanie wejścia TTL, pozwolenie przetwornikowi DAC na wykonanie rampy napięcia.
Sterowniki urządzeń DAQEdit
Sterowniki urządzeń DAQ są potrzebne, aby sprzęt DAQ mógł współpracować z komputerem PC. Sterownik urządzenia wykonuje niskopoziomowe zapisy i odczyty rejestrów na sprzęcie, jednocześnie udostępniając API do tworzenia aplikacji użytkownika w różnych programach.
Urządzenia wejścioweEdit
- Skaner 3D
- Konwerter analogowo-cyfrowy
- Konwertercyfrowy
HardwareEdit
- Computer Automated Measurement and Control (CAMAC)
- Przemysłowy Ethernet
- Przemysłowe USB
- LAN eXtensions for Instrumentation
- Kontroler interfejsu sieciowego
- PCI eXtensions for Instrumentation
- VMEbus
- VXI
Oprogramowanie DAQEdit
Specjalistyczne oprogramowanie DAQ może być dostarczane wraz ze sprzętem DAQ. Do narzędzi programowych używanych do budowy systemów akwizycji danych na dużą skalę należy EPICS. Inne środowiska programistyczne, które są używane do budowania aplikacji DAQ, obejmują logikę drabinkową, Visual C++, Visual Basic, LabVIEW i MATLAB.
.