quinta-feira, 23 de fevereiro de 2023 · 0 min read
A Diferença entre Registrador de Dados e Sistema de Aquisição de Dados (DAQ)?
Neste artigo, aprenderemos a diferença entre um Registrador de Dados (Data Logger) e um Sistema de Aquisição de Dados (DAQ), descrevendo isso com detalhes suficientes para que você:
Veja quais são as principais diferenças
Saiba quando um registrador de dados ou sistema DAQ deve ser usado e por que
Entenda as principais aplicações de cada um desses tipos de instrumentos
Você está pronto para começar? Vamos lá!
Olhando de cima, parece que os sistemas de aquisição de dados (DAQ) e os registradores de dados eram as mesmas coisas. Ambos têm circuitos de condicionamento de sinal. Ambos têm uma ou mais entradas analógicas e convertem esses sinais analógicos em dados digitais e armazenam esses dados. Ambos possuem o hardware DAQ essencial que lhes permite cobrir as aplicações gerais e de aquisição de dados especializados.
Obviamente, dessa perspectiva, o carro de brinquedo de uma criança e um Tesla também pareceriam semelhantes. Ambos têm quatro rodas e destinam-se a transportar um passageiro de um lugar para outro.
Mas o brinquedo de uma criança e um carro elétrico moderno não são realmente as mesmas coisas, são? Portanto, precisamos olhar mais de perto para ver as reais distinções entre essas duas máquinas muito diferentes. Quando comparamos os registradores de dados com os sistemas DAQ, é uma questão de capacidade e de aplicação.
Então, vamos examinar primeiro seus recursos relativos e, em seguida, suas aplicações mais comuns.
O que é um Sistema DAQ?
Sistemas DAQ são feitos para medições dinâmicas e estáticas, portanto, são capazes de amostragem em alta e baixa velocidade. Os sistemas DAQ geralmente possuem um computador de alta potência, embutido ou conectado a eles, e oferecem condicionamento de sinal de alta capacidade, permitindo que uma ampla variedade de sensores seja conectada a eles.
Veja os modernos sistemas de aquisição de dados digitais da Dewesoft com amplos recursos de registro de dados
Os sistemas DAQ são normalmente usados para testes de curta duração, de segundos a horas. Eles são análogos a um osciloscópio de bancada no sentido em que são usados para uma variedade de aplicações todos os dias.
Saiba mais sobre a aquisição de dados:
O que é um Registrador de Dados?
Registradores de Dados, por outro lado, são tipicamente projetados para medir sinais relativamente lentos, mas por um período muito mais longo, geralmente medido em dias, semanas ou até meses. Eles são instalados em um local fixo, onde trabalham por longos períodos, gravando dados na RAM interna ou em um dispositivo de memória removível.
Um sistema de registro de dados consiste em um conjunto limitado de entradas, como tensão, corrente, temperatura e talvez um outro tipo de sinal. Portanto, embora um registrador de dados seja literalmente um "dispositivo DAQ" (também conhecido como "dispositivo de aquisição de dados"), ele não pode ser classificado adequadamente como um Sistema DAQ
Para mais detalhes, consulte o artigo "O que é um Registrador de Dados?"
Learn more about the strain gages and strain measurement:
Comparação de Capacidade
Referindo-se à tabela abaixo, você verá que existem inúmeras distinções entre registradores de dados e sistemas DAQ. Após a tabela, examinaremos cada um desses critérios com mais detalhes.
| / | Registrador de Dados | Sistama DAQ |
|---|---|---|
| Taxas de Amostragem | baixas a médias | Muito altas |
| Tipos de Entradas | Limitadas a tipos básicos | Ampla variedade de tipos |
| Número de Canais | 4-32 é comum. 50-100+ disponível | Normalmente 8 a 16; 32-100+ disponível |
| Armazenagem de Dados | NVRAM Interna | SSD Interna |
| Tempo de Gravação | Longo | Pequeno a médio |
| Interface de Usuário | Geralmente inexistente, ou exibição numérica rudimentar. | Muito robusta, com uma extensa interface gráfica de usuário |
| Monitoramento em Tempo Real | às vezes fornecido | Sempre fornecido |
| Alimentação | Normalmente baterias | Normalmente alimentação externa, AC/DC |
| Custo | Baixo | Médio a alto |
Comparação de Taxas de Amostragem
Os registradores de dados são feitos para sinais bastante lentos, isto é, temperaturas e condições que mudam lentamente por um longo período de tempo. Alguns registradores de dados são feitos para monitorar falhas e curtos-circuitos, o que pode não ocorrer por dias, semanas ou meses. As taxas de amostragem mais comuns são de 1 S / s a 100 S / s por canal. É por isso que, com relativamente pouco espaço de armazenamento a bordo, eles podem gravar por longos períodos de tempo.
Em comparação, sistemas DAQ são testes de duração relativamente curta de minutos ou talvez horas de duração. Eles são sempre muito mais rápidos em termos de taxas de amostragem do que os registradores de dados.
As taxas máximas típicas de amostragem para sistemas DAQ são 100 kS / s, 200 kS / s e até 1 MS / s por canal. São ordens de magnitude mais rápidas que os registradores de dados, para que eles armazenem muito mais dados, mesmo em um teste mais curto. E devido a essa velocidade, os sistemas DAQ são capazes de aplicativos de teste dinâmico, como choques e vibrações, estudos de aceleração e muito mais.
Veja Os modernos sistemas de aquisição de dados digitais da Dewesoft que oferecem taxa de amostragem de até 1 MS / s / canal
Em alguns sistemas, como aqueles Sistemas DAQ fabricados pela Dewesoft, é possível amostrar alguns canais muito rapidamente e, ao mesmo tempo, amostrar outros canais muito lentamente, e ainda assim todos os canais estarem sincronizados.
Imagine um teste envolvendo ambas as gravações de alta velocidade de sensores dinâmicos como acelerômetros, mas onde também precisamos monitorar a temperatura em meia dúzia de locais. Precisamos amostrar os acelerômetros a 50 kHz, mas não há realmente nenhuma razão para amostrar as temperaturas em mais de 10 Hz.
No entanto, a maioria dos sistemas DAQ não permite taxas de amostragem diferentes, portanto, eles são forçados a amostrar os sensores de temperatura a 50 kHz, resultando em um arquivo de dados desnecessariamente grande. Os sistemas Dewesoft resolvem esse problema, permitindo que a taxa de amostra de qualquer canal seja um divisor da taxa dinâmica, e além disso, permitem ao operador de teste escolher como a redução é feita, ou seja, valores mínimo / máximo, médio, máximo ou mínimo.
Comparação de Tipos de Entrada
O condicionamento de sinal incorporados aos registradores de dados é rudimentar em comparação com sistemas DAQ de ponta. Francamente, eles não exigem a amplitude de recursos dos sistemas DAQ para desempenhar suas funções essenciais.
Eles são deixados por semanas ou meses para gravar os mesmos sinais repetidamente. Com poucas exceções, estes são limitados a volts, corrente de 4-20 mA, temperatura, umidade e sinais de pulso. Eles costumam usar conectores do tipo terminal de parafuso porque são mantidos no local por meses ou anos de cada vez, e as conexões de sinal, portanto, não mudam com muita frequência.
Saiba mais sobre o condicionamento de sinais:
Por outro lado, a maioria dos sistemas DAQ possui configurações flexíveis de módulo de entrada, permitindo que sejam adotadas pelo usuário para lidar com uma ampla variedade de tipos de entrada, como:
voltagem,
atual,
pressão,
deformação,
tensão,
choque,
vibração,
temperatura e
sinais digitais de sensores RPM, codificadores e
mais.
Seus conectores de entrada são normalmente tipos de conexão rápida, como conectores banana, BNCs e LEMO, porque são usados para diferentes aplicações o tempo todo.
Os sistemas DAQ são freqüentemente empregados como um osciloscópio de laboratório, no sentido em que são usados para uma ampla variedade de aplicações e finalidades todos os dias, em oposição às aplicações fixas da maioria dos registradores de dados.
Portanto, enquanto os registradores de dados e os sistemas de aquisição de dados registram essencialmente o mesmo tipo de dados, os sistemas DAQ fornecem uma gama muito mais ampla de recursos gerais.
Comparação de Número de Canais
Os registradores de dados fornecem de 4 a 32 canais de entrada. Alguns modelos oferecem mais, até 100 canais ou mais. Relativamente poucos aplicativos de registrador de dados requerem um grande número de canais.
Embora os sistemas DAQ também estejam disponíveis desde alguns canais até centenas, a maioria deles oferece entre 8 e 16 canais. Isso ocorre porque os condicionadores de sinal são mais robustos, portanto, caros, e as mesmas taxas são muito mais altas nesses instrumentos, que podem lidar com sinais dinâmicos e estáticos / quase-estáticos.
O advento dos sistemas DAQ de canal único
Atualmente, existem módulos DAQ de canal único disponíveis, como os módulos KRYPTON ONE DAQ conectados à EtherCat oferecidos pela Dewesoft. Esses módulos DAQ de canal único podem ser distribuídos em toda parte, mas podem ser controlados a partir de um computador localizado em um local.
Módulos KRYPTON ONE DAQ podem ser interconectados com até 100 m (328 pés) de distância. Um único EtherCat cabo os interconecta. Os módulos estão disponíveis para acelerômetros, extensômetros, tensões alta e baixa, corrente, entrada digital, saída digital, termopares e muito mais. Eles fornecem proteção IP67 contra ambientes de alta e baixa temperatura, água, poeira, sujeira, choques e vibrações e muito mais.
Comparação de Armazenamento de Dados
Os registradores de dados normalmente armazenam os dados gravados na memória não volátil interna, que é posteriormente baixada em um computador externo para análise. Essa memória é frequentemente medida em kilobytes ou megabytes (alguns registradores de dados permitem o uso de mídia flash USB, o que significa que o armazenamento em GB é possível nesses sistemas). Isso ocorre devido às baixas taxas de amostragem dos registradores de dados: mesmo se você estiver gravando 100 canais a 1 S / s com resolução de 16 bits (requer 2 bytes por amostra), isso é apenas
Os sistemas DAQ normalmente armazenam seus dados em unidades de estado sólido que fornecem GB (gigabytes) ou até TB (terabytes) de armazenamento. Compare as 720.000 amostras por hora do exemplo do data logger acima com um sistema DAQ comum que grava 8 canais a 100 kS / s com resolução de 24 bits:
Há uma diferença muito grande entre 720.000 amostras em uma hora e 11,52 BILHÕES de amostras em uma hora.
A análise geralmente pode ser feita a bordo ou os dados podem ser transferidos para sistemas externos para armazenamento e análise de longo prazo.
Comparação de Tempo de Gravação
Como mostrado na comparação anterior, os registradores de dados gravam lentamente em uma quantidade relativamente pequena de NVRAM, enquanto os sistemas DAQ gravam muito rapidamente em um dispositivo de armazenamento muito maior, como estado sólido (SSD) ou disco rígido padrão (HDD).
Os registradores de dados variam desde os tempos de gravação medidos em dias até os que podem ser medidos em semanas ou meses. Os sistemas DAQ, devido às suas capacidades de armazenamento GB e até TB SSD, mesmo com taxas de amostragem muito mais altas, também podem ser armazenados por dias, semanas e possivelmente meses.
Comparação da Interface do Usuário
Os registradores de dados normalmente não fornecem nenhuma interface ou apenas um display numérico rudimentar. Como eles ficam lá gravando por semanas ou meses, ninguém ficará parado olhando para eles, como fariam com um teste curto e de alta velocidade usando um sistema DAQ.
Alguns registradores de dados estão equipados com uma interface Web ou HTTP, portanto, conectar-se a eles via Ethernet e acessar seu endereço IP em um navegador da Web permitirá que o usuário monitore seus valores quase em tempo real.
Devido à forma como são usados, os sistemas DAQ geralmente fornecem uma interface gráfica do usuário muito robusta e abrangente, rica em elementos gráficos como gráficos em movimento, gráficos de barras, números de atualização rápida e muito mais. O vídeo abaixo mostra a vasta capacidade de uma interface de usuário moderna do software de aquisição de dados DewesoftX e oferece recursos avançados de visualização e personalização de dados.
A maioria dos registradores de dados oferece drivers para ambientes de programação, como o DASYLab® e o LabVIEW® - pacotes de programação de software oferecidos pela National Instruments, para citar um. Usando essas ferramentas, os engenheiros podem criar sua própria interface de software para o hardware do data logger. Algumas empresas de DAQ fornecem drivers semelhantes para essas ferramentas de programação, embora tenham mais probabilidade de incluir seus próprios aplicativos de software prontos para uso.
Comparação de Monitoramento em Tempo Real
Alguns registradores de dados fornecem capacidade de monitoramento em tempo real na forma de um display LCD embutido que mostra os valores numéricos sendo medidos em tempo real. Outros podem fornecer uma interface com fio ou WIFI, na qual outro computador pode acessar os dados em tempo real. Se um registrador de dados não fornecer isso, geralmente é necessário aguardar a interrupção do teste para que os dados possam ser acessados por um computador externo.
Por outro lado, todos os sistemas DAQ fornecem algum tipo de exibição para monitorar os dados em tempo real. Os sistemas DAQ independentes normalmente têm uma tela de computador de alta resolução, enquanto os sistemas DAQ conectados a um computador para armazenamento e processamento via USB ou Ethernet executam seu software nesse computador, cuja tela também é utilizada para monitoramento em tempo real. como revisão de dados pós-gravação, análise e geração de relatórios.
Quase todos os sistemas DAQ fornecem uma rica experiência GUI (Interfaca gráfica do usuário) durante a gravação. E após a gravação, os dados podem ser reproduzidos, analisados, impressos e exportados para outros sistemas, se desejado.
Após o teste, os dados geralmente são transferidos para um computador externo para análise. Alguns registradores permitem o monitoramento em tempo real via conexão com ou sem fio.
Comparação de Alimentação
O data logger típico é um dispositivo eletrônico de baixo consumo de energia e alimentado por bateria. Devido ao seu consumo de energia baixo, muitos deles podem operar por horas sem energia externa. No entanto, aqueles que devem gravar por longos períodos de tempo devem ser alimentados externamente.
Devido à sua alta carga de processamento e operação em alta velocidade, a maioria dos sistemas DAQ requer energia externa CA ou CC. Alguns oferecem sistemas de energia da bateria por 2-3 horas de operação.
Comparação de Preço e Custo
Não há dúvida de que os registradores de dados são mais baratos que os sistemas DAQ. Um registrador de dados simples pode custar apenas US $ 100. Os registradores de dados de gama média variam de US $ 500 a US $ 3000.
Por outro lado, os sistemas DAQ estão sempre na casa dos milhares de dólares, de US $ 4000 para um sistema USB conectado a US $ 30k ou mais para um sistema autônomo de alto nível.
Comparação de Aplicações
Aplicações comuns dos Registradores de dados
Monitorar os níveis de temperatura e umidade em ambientes de fabricação, instalações de armazenamento, hospitais e outras instalações públicas
Monitorar a temperatura dos alimentos em todas as etapas do processamento e transporte
Monitorar as condições de HVAC em instalações industriais e comerciais
Monitorar as condições de cultivo em estufas e fazendas
Monitorar as condições ambientais dos produtos farmacêuticos durante a fabricação e o armazenamento.
Aplicações comuns dos sistemas DAQ
Automotivo - teste de freio, teste de ruído de passagem, análise de combustão, testes de airbag, testes de dínamometor e testes de rodagem, testes de strain gage, desenvolvimento de motores híbridos / elétricos, testes de clima quente e frio
Acústica e NVH - estudos de ruído, análise de choque e vibração
Militar - testes de balística, testes de strain gage
Aeroespacial - atuadores, motores a jato, motores de foguete, hidráulica, sistemas de controle, gravação por telemetria aeroespacial
Indústria - monitoramento e teste de processos industriais, desenvolvimento de robótica
E milhares mais
Resumo
Assim, você pode ver que os aplicativos para registradores de dados e sistemas DAQ são bem distintos um do outro.
Enquanto os sistemas DAQ são mais como um carro de corrida, feito para acelerar muito rapidamente por um período relativamente curto, os registradores de dados têm a intenção de gravar mais devagar, mas por períodos mais longos. A aplicação é o que deve orientar sua escolha de um instrumento.
Se você estiver fazendo medições de longo prazo que se estendem por dias, semanas e meses, um data logger geralmente é mais adequado e certamente mais econômico que um sistema DAQ. Mas se você precisar fazer medições ou registros dinâmicos a partir de uma ampla variedade de sensores e tipos de sinais, um sistema DAQ é a única opção.