Índice
Pesquisar categorias
Autores principais
Como substituir registradores de gráficos por um sistema DAQ digital da Dewesoft
April 9, 2026
Neste artigo, discutiremos como você pode substituir registradores de gráficos oscilográficos pelo DAQ digital SIRIUS (Sistema de Aquisição de Dados). Ao ler este artigo você irá:
Veja como os sistemas DAQ digitais podem ser mais fáceis de usar do que registradores de gráficos antiquados
Aprenda como os sistemas DAQ digitais oferecem capacidades aprimoradas
Entenda as vantagens dos sistemas DAQ digitais, incluindo menor custo e manutenção reduzida
Você está pronto? Vamos começar…
Introdução
Hoje em dia, todos se concentram em dispositivos de aquisição de dados baseados em computador, mas ainda existem aplicações de teste e medição nas quais registradores gráficos no estilo dos anos 1980 continuam sendo utilizados. Desde a década de 1980, quando a maioria das indústrias deixou de usar registradores gráficos e os substituiu por produtos de aquisição de dados baseados em PC, engenheiros e técnicos em determinadas aplicações continuaram a utilizá-los. De fato, ainda hoje é possível encontrar um número relativamente grande de registradores gráficos em uso diário em muitas usinas de energia.
Por que isso acontece?
Empresas de energia, especialmente as nucleares, devem documentar uma ampla gama de parâmetros de acordo com regulamentações rigorosas. Os registradores gráficos têm sido, por muito tempo, o principal meio de documentar esses dados. Há quarenta ou cinquenta anos, a capacidade desses instrumentos de produzir uma saída em papel era uma grande conveniência. Havia poucos, se é que havia, computadores portáteis disponíveis para testes, e a maioria dos engenheiros nem sequer tinha um computador em suas mesas.
Hoje, computadores conectados, por cabo e sem fio, a impressoras locais e em rede estão por toda parte e acessíveis a praticamente todos. É muito mais barato imprimir gráficos, diagramas e relatórios usando impressoras de escritório em comparação com o papel térmico proprietário exigido pela maioria dos registradores. Além disso, gráficos e diagramas impressos em papel térmico desbotam com o tempo e precisam ser fotocopiados em papel comum para preservação dos dados.
Apesar de a disponibilidade de computadores ter mudado drasticamente, existe um longo histórico de uso de registradores gráficos em algumas empresas de energia, que continuam a utilizá-los até hoje. Neste artigo, mostraremos como esses registradores estão sendo substituídos por sistemas de aquisição de dados mais eficientes, menores e mais modernos.
O que é um registrador gráfico?
Registradores gráficos são instrumentos eletromecânicos que registram dados em uma tira móvel ou em uma folha fixa de papel. Existem vários tipos principais:
Registradores de gráfico em tira
Registradores de gráfico circular
Registradores X-Y
Registradores oscilográficos
Registradores de gráfico em tira
Os registradores de gráfico em tira possuem baixa largura de banda e frequentemente utilizam canetas de tinta colorida para desenhar sinais em um rolo de papel ou papel sanfonado. Esses registradores são frequentemente montados permanentemente em um painel, embora também existam modelos de bancada para aplicações temporárias. Eles são mais comumente utilizados para registrar dados de sinais elétricos, temperatura e umidade em aplicações de manufatura e processos.
Registradores de gráfico circular
Os registradores de gráfico circular registram dados em uma única folha de papel redonda que gira lentamente, geralmente ao longo de dias ou semanas. Esses instrumentos são usados principalmente para a documentação de longo prazo de temperatura e umidade em aplicações de manufatura e processos.
Registradores X-Y
Os registradores X-Y utilizam uma ou mais canetas para desenhar em uma folha fixa de papel retangular. Diferentemente dos outros tipos mencionados, eles não representam dados em função do tempo, mas sim um sinal em relação a outro. Por exemplo, podem ser utilizados em ambientes de processo para representar pressão em função da deflexão, velocidade em função do torque, entre outros.
Também existem registradores de dados no mercado, mas eles são destinados a medições de baixa velocidade e não possuem saída em papel, portanto não fazem parte deste artigo. Você pode aprender mais sobre registradores de dados neste artigo:
Registradores gráficos oscilográficos
Neste artigo, estamos focados na substituição de registradores gráficos oscilográficos, e não nos tipos de menor velocidade como os registradores de gráfico em tira, circular ou X-Y mencionados anteriormente. Os registradores oscilográficos oferecem uma largura de banda relativamente alta e uma apresentação Y-T dos dados em papel em movimento.
Os primeiros registradores oscilográficos tinham apenas saída em papel, enquanto hoje também oferecem exibição de vídeo dos dados e podem armazenar dados em memória RAM ou em um disco rígido. O papel pode ser utilizado para impressão durante ou após a aquisição dos dados. Alguns modelos até dispensam completamente o uso de papel e são chamados de “registradores sem papel”.
Os registradores gráficos oscilográficos aceitam entradas de tensão e frequentemente possuem circuitos de condicionamento de sinal que permitem lidar com outros fenômenos físicos, como temperatura, vibração, deformação e pressão. Alguns modelos podem aceitar entradas de pulso para medições de RPM e aplicações de contagem de eventos.
Os registradores gráficos oscilográficos geralmente são configurados com 8 ou 16 canais de entrada de sinais analógicos. Como lidam com dados de maior velocidade do que os registradores de gráfico em tira, esses registradores normalmente utilizam uma cabeça de impressão térmica em matriz, que imprime os dados, textos e até mesmo as grades de fundo em papel sensível ao calor.
Os registradores oscilográficos são, necessariamente, dispositivos eletromecânicos complexos. Seus mecanismos de impressão em papel exigem manutenção, durante a qual o instrumento não pode gerar relatórios. Eles também requerem rolos ou pacotes de papel gráfico proprietário sensível ao calor.
Uma rápida pesquisa na internet mostra que o preço médio de um rolo de 100 m (328 pés) ou pacote sanfonado desse papel pode chegar a 50 dólares (ou euros). Isso é significativamente mais caro do que o papel comum de escritório nos formatos US letter e A4.
Os registradores gráficos atuais incorporam um computador, armazenamento em disco rígido e um display de tela plana em seu chassi. Isso é conveniente, mas esses são exatamente os componentes que se tornam obsoletos rapidamente e são praticamente impossíveis de substituir ou atualizar nesses instrumentos.
Os registradores gráficos são uma solução familiar. Eles existem há muito tempo. No entanto, existe uma alternativa melhor, que custa menos e oferece uma longa lista de vantagens.
O sistema de aquisição de dados digital SIRIUS®
O sistema SIRIUS DAQ da Dewesoft é um pequeno módulo de aquisição de dados com oito canais que se conecta a qualquer computador com Windows via USB. Cada canal de entrada é galvanicamente isolado, o que significa que o isolamento ocorre entre os canais e entre cada canal e o terra.
Os amplificadores SIRIUS DualCore® possuem dois conversores A/D operando em paralelo com diferentes ganhos. Isso protege contra variações inesperadas no nível do sinal e aumenta a faixa dinâmica para um nível anteriormente impossível, superior a 160 dB.
Uma “fatia” modular SIRIUS tem apenas 2,54 polegadas de altura (64,5 mm) e 10,5 polegadas (266 mm) de largura. Cada módulo SIRIUS é usinado a partir de um único bloco de alumínio em uma máquina CNC. Eles são projetados para suportar choques e vibrações comuns em aplicações de aquisição de dados.
O tamanho e a massa reduzidos, juntamente com a ausência de partes móveis no hardware SIRIUS DAQ, tornam-no inerentemente mais robusto do que os registradores gráficos. Além disso, como os computadores portáteis e de mesa atuais são muito potentes e acessíveis, ao remover essas funções do hardware de aquisição de dados, seu custo e complexidade são ainda mais reduzidos. Sem o hardware de computador integrado, o SIRIUS também tem menor probabilidade de se tornar obsoleto com o tempo. É muito mais fácil e barato substituir o computador ocasionalmente do que investir em um novo sistema de aquisição de dados.
Uma fatia SIRIUS DualCore® padrão pode ser configurada com quaisquer oito amplificadores de alta velocidade. Existem amplificadores disponíveis para:
Alta tensão (selecionável ±1200 V e ±50 V)
Baixa tensão (selecionável ±200 V, ±10 V, ±1 V, ±100 mV)
Entradas “UNI” (universais), incluindo deformação, pressão, tensão, aceleração e vibração IEPE, resistência, temperatura e muito mais
Observe que muitos amplificadores aceitam adaptadores DSI para ainda mais tipos de sensores, como corrente, LVDT, termopares, sensores RTD, entre outros.
Acelerômetros ou microfones IEPE
Microfones condensadores polarizados
Acelerômetros de carga
Os conectores são compatíveis com o tipo de entrada, por exemplo, entradas de alta tensão utilizam sempre conectores banana isolados de segurança. Baixas tensões podem usar conectores banana, BNC, LEMO ou DB9. Acelerômetros IEPE normalmente utilizam conectores BNC, enquanto extensômetros e entradas universais utilizam conectores multipinos como DB9 ou LEMO, entre outros.
Além disso, os amplificadores SIRIUS podem ser configurados com entradas de contador individuais para RPM, tacômetro e outras medições como ciclo de trabalho, codificadores incrementais e contagem de eventos.
Comparação entre um registrador gráfico oscilográfico e o sistema de aquisição de dados SIRIUS
| / | Sistema de registrador gráfico | Sistema de aquisição de dados SIRIUS |
|---|---|---|
| Número de canais analógicos | Tipicamente 8 ou 16 | 8 ou 16 (por módulo) |
| Expansível | Raramente | Sim. Vários módulos podem ser conectados ao mesmo computador e sincronizados |
| Taxa máxima de amostragem | 1 MS/s (tip.) | DualCore e HD: 200 kS/s SIRIUS HS: 1 MS/s SIRIUS XHS: 15 MS/s |
| Resolução | 16 bits (tip.) | DualCore e HD: 24 bits SIRIUS HS: 16 bits SIRIUS XHS: 24 bits até 1 MS/s, depois 16 bits |
| Entrada de alta tensão | Entrada de alta tensão ±100 mV a ±500 V (tip.) As especificações de isolamento variam conforme o fabricante | Amplificador de alta tensão: ±50 V a ±1200 V Isolamento galvânico: CAT III 600 V; CAT II 1000 V |
| Sistema de computador | Integrado. Atualização ou substituição apenas de fábrica | Computadores portáteis ou de mesa externos podem ser substituídos facilmente |
| Exibição de dados | Exibição de dados Tela TFT LCD integrada de 12,1" (1024 × 768 pixels) (tip.) | Os computadores portáteis atuais, de baixo custo, têm telas de 15,6" com resolução de 1920 × 1080 px e são melhores |
| Saída em papel | Impressora térmica integrada, rolo de papel gráfico de 8,5" de largura ou papel sanfonado. As saídas são apenas em preto e branco. É necessário papel sensível ao calor. O papel deve ser armazenado em um ambiente com temperatura controlada para evitar o apagamento. | Utilizam-se impressoras e papel padrão de escritório. As saídas podem ser em cores completas, se desejado. Impressoras de grande formato podem ser usadas para imprimir relatórios de qualquer tamanho. As impressões não estão sujeitas ao apagamento por altas temperaturas. |
| Armazenamento de dados | HDD de 64 GB (tip.) | Os computadores portáteis atuais oferecem centenas de GB e até TB de armazenamento de dados. Unidades adicionais de TB podem ser facilmente conectadas via USB. Computadores de mesa oferecem ainda mais capacidade de armazenamento |
| Obsolescência | Os componentes relacionados ao computador tornam-se obsoletos muito rapidamente e são impraticáveis de atualizar | Como o computador é completamente separado, ele pode ser atualizado ou substituído de forma econômica a qualquer momento |
| Preço aproximado | $25k | < $20k (incluindo computador) |
Operação simples do computador
O SIRIUS inclui uma licença do software DewesoftX, que é fornecido sem custo adicional. Este software de aquisição de dados ganhou inúmeros prêmios em todo o mundo por sua facilidade de uso e interface gráfica. O DewesoftX é instalado no seu computador Windows, que se conecta ao SIRIUS por meio de um único cabo USB, formando um sistema completo de medição. Como a licença está integrada ao hardware SIRIUS, você pode instalar o software em vários computadores e utilizar qualquer um deles para aquisição de dados, sem problemas de licenciamento.
Assim, cada usuário pode conectar seu próprio computador para operar o SIRIUS, se desejar. Também é possível utilizar um computador dedicado para operar o SIRIUS e, em seguida, transferir os dados para um computador de mesa para reprodução, análise e geração de relatórios. Não é necessária licença nos computadores utilizados para essa finalidade.
O DewesoftX oferece uma configuração gráfica de canais. Não há botões ou interruptores no hardware SIRIUS: tudo é feito no software, incluindo seleção de faixa e filtros, velocidade de aquisição, disparo e muito mais.
Uma vez que os canais estejam configurados, o software cria automaticamente uma visualização de registrador gráfico como a mostrada abaixo:
Você pode criar outras visualizações livremente, utilizando uma ampla variedade de widgets gráficos, como medidores analógicos e digitais, gráficos de osciloscópio e muito mais
Você pode até criar visualizações destinadas à impressão em suas impressoras de escritório em preto e branco ou coloridas, para geração de relatórios:
Alta tensão e alto isolamento
Em aplicações de energia, o isolamento é extremamente importante. O SIRIUS HV (módulo de alta tensão) aceita diretamente tensões de até ±1200 V e é galvanicamente isolado.
Isolamento galvânico significa que o isolamento funciona entre todos os canais (“canal a canal”) e também entre cada canal e o terra (“canal ao terra”). Este é o melhor tipo possível de isolamento, especialmente ao lidar com tensões potencialmente perigosas em usinas de energia.
Saiba mais:
O amplificador SIRIUS HV oferece proteção contra sobretensão de 1,8 kV RMS (IN+ para IN-) e 1,4 kV RMS (INx para GND). Ele é isolado até 1000 V sob CAT II e 600 V sob CAT III.
Mesmo o módulo de baixa tensão SIRIUS LV, que aceita sinais de ±100 mV até ±200 V, é galvanicamente isolado até 1000 V, com proteção contra sobretensão de até 300 V na faixa de medição de ±200 V.
Existem outros amplificadores SIRIUS DualCore projetados para lidar com diferentes sinais e sensores. Estes incluem extensômetros, acelerômetros, microfones, LVDTs, termopares, sensores RTD e outros. Todos também possuem isolamento galvânico de 1000 V.
Disparo avançado
Uma das características mais importantes em aplicações de usinas de energia é o disparo. Isso é frequentemente utilizado para identificar falhas e desligamentos de disjuntores. Em vez de gravar continuamente por horas ou até dias para capturar o desligamento de um disjuntor, você pode configurar o sistema para registrar apenas quando o evento realmente ocorre.
Isso economiza espaço em disco, capturando apenas os dados necessários. O sistema utiliza um buffer circular enquanto aguarda a falha, permitindo configurar a captura de uma determinada quantidade de dados antes do evento e também após o evento. Você pode configurá-lo para capturar uma única vez e parar ou para se redefinir automaticamente e registrar múltiplos eventos.
Adicionando vídeo aos seus dados
Aplicações como testes de PRV (válvula de alívio de pressão) podem se beneficiar da adição de vídeo à aquisição. Para aplicações simples, uma webcam padrão de escritório pode ser conectada ao computador que controla o sistema DAQ SIRIUS. Essas webcams DirectX são uma forma muito econômica de adicionar uma referência visual a qualquer teste. No entanto, elas não são muito rápidas e são sincronizadas por software.
Quando é necessário vídeo de maior velocidade com sincronização por hardware, você pode escolher entre uma seleção de câmeras DS-CAM e adicioná-las ao seu sistema.
As câmeras DS-CAM oferecem vídeo de alta velocidade com até 333 fps (quadros por segundo) em resolução Full HD. Ao reduzir a resolução, é possível atingir até 600 fps. As câmeras DS-CAM possuem compressão JPEG em tempo real integrada, permitindo transmissão direta em tempo real para o disco rígido do computador. Ao contrário das webcams, as DS-CAM são sincronizadas por hardware, quadro a quadro, com o chassi SIRIUS usando um cabo de sincronização fino.
Saiba mais:
Expansão fácil
Quando são necessários mais de oito canais analógicos de alta velocidade, módulos SIRIUS adicionais podem ser adicionados ao sistema. Eles são sincronizados entre si e conectados ao mesmo computador. Podem até ser interligados e empilhados, ou mantidos separados, conforme necessário.
Hubs USB robustos estão disponíveis para permitir a adição de mais módulos SIRIUS do que o número de portas USB disponíveis. É possível conectar módulos SIRIUS entre si para criar um sistema com mais de 100 canais de alta velocidade.
Resumo
À medida que a era dos registradores oscilográficos chega ao fim, engenheiros e técnicos precisam encontrar uma alternativa que não apenas cumpra a função, mas que também seja acessível, robusta, fácil de usar e expansível.
Um único módulo SIRIUS combinado com um computador portátil ou de mesa executando o software DewesoftX é a substituição ideal. Ele atende a todos os requisitos e vai além, oferecendo expansão modular e econômica de canais, além de capacidades de gravação de vídeo sincronizado. Representa a melhor forma de substituir os antigos registradores gráficos oscilográficos, economizar custos e elevar o nível dos seus testes.
Saiba mais:
