Contact us
Live Chat with Tek representatives. Available 6:00 AM - 4:30 PM
Call us at
Available 6:00 AM – 5:00 PM (PST) Business Days
Download
Download Manuals, Datasheets, Software and more:
Feedback
Hệ thống thu thập dữ liệu (DAQ)
Chuyển đổi, đo lường hoặc tích hợp dữ liệu của bạn một cách dễ dàng
DAQ là gì?
Thu thập dữ liệu (DAQ) là một quá trình thu thập và phân tích dữ liệu từ các hiện tượng vật lý khác nhau. Quá trình này đóng vai trò quan trọng trong kỹ thuật, nghiên cứu khoa học và môi trường công nghiệp, cho phép giám sát và kiểm soát các thông số như nhiệt độ, áp suất và điện áp theo thời gian thực. DAQ rất cần thiết để kiểm soát chất lượng, tối ưu hóa quy trình và khắc phục sự cố.
Hệ thống DAQ là gì?
Hệ thống DAQ (Thu thập dữ liệu) là một thiết lập toàn diện để đo lường và thu thập dữ liệu từ nhiều cảm biến hoặc bộ chuyển đổi khác nhau, rất quan trọng trong các lĩnh vực như nghiên cứu khoa học, tự động hóa công nghiệp, v.v.. Hệ thống thường bao gồm các cảm biến hoặc bộ chuyển đổi chuyển đổi tín hiệu vật lý hoặc điện thành đại lượng có thể đo được, mạch điều hòa tín hiệu để khuếch đại, lọc hoặc số hóa tín hiệu để nâng cao chất lượng và độ chính xác cũng như thiết bị thu thập dữ liệu lấy mẫu và số hóa tín hiệu, chuẩn bị cho phân tích tiếp theo.
Tìm hệ thống DAQ cho ứng dụng của bạn
Là công ty dẫn đầu về công nghệ đo lường và kiểm tra, Keithley cung cấp các hệ thống DAQ không chỉ có hiệu suất cao mà còn có khả năng thích ứng cao, đáp ứng nhu cầu của các ngành công nghiệp đa dạng từ giám sát môi trường đến kiểm tra ô tô.
Vì sao lại chọn hệ thống DAQ của Keithley?
Độ chính xác, hiệu quả và đổi mới
Độ chính xác cao, quét tốc độ cao, cấu hình linh hoạt, phần mềm thân thiện với người dùng và hỗ trợ đầu ngành là tất cả các khía cạnh quan trọng giúp hệ thống DAQ của Keithley trở nên lý tưởng cho nhiều ứng dụng và ngành công nghiệp. Ứng dụng kiểm tra và giám sát nâng cao hệ thống DAQ
Hệ thống DAQ của Keithley được thiết kế riêng cho các tình huống kiểm tra phức tạp:
- Hỗ trợ kênh mở rộng:
- Lên tới 576 kênh để thu thập dữ liệu quy mô lớn.
- Đo lường chính xác:
- Thu thập dữ liệu có độ chính xác cao bằng cách sử dụng DMM 61⁄2 chữ số và 71⁄2 chữ số.
- Ứng dụng linh hoạt:
- Lý tưởng cho ngành hàng không vũ trụ, quốc phòng và hơn thế nữa nhờ các tính năng thích ứng
Giải pháp giám sát và kiểm tra toàn diện
Hệ thống DAQ của Keithley được thiết kế đặc biệt để đáp ứng nhiều ứng dụng giám sát và kiểm tra, bao gồm:
- Giám sát môi trường: Để giám sát chính xác các điều kiện môi trường.
- Kiểm tra burn-in và tăng tốc tuổi thọ: Xác định các điểm yếu tiềm ẩn trong sản phẩm, nâng cao độ bền và hiệu suất.
- Phân tích lỗi: Điều tra nguyên nhân gốc rễ của lỗi sản phẩm để cải thiện thiết kế và hiệu suất.
Khả năng kiểm tra ô tô chuyên dụng
Hệ thống DAQ của Keithley vượt trội trong kiểm tra ô tô, được trang bị để xử lý các bộ phận khác nhau:
- Kiểm tra túi khí và dây an toàn: Hệ thống được thiết kế để kiểm tra bộ bơm hơi túi khí và bộ căng trước dây an toàn, đảm bảo an toàn.
- Phân tích bộ dây: Giải pháp kiểm tra hiệu quả cho bộ dây ô tô.
Cách chọn hệ thống thu thập dữ liệu
Việc chọn đúng hệ thống Thu thập dữ liệu (DAQ) là rất quan trọng để có được các phép đo chính xác và đáng tin cậy trong các ứng dụng khác nhau. Hiệu quả của hệ thống DAQ nằm ở khả năng đáp ứng chính xác các yêu cầu đo lường cụ thể, bao gồm việc xem xét một số yếu tố chính:
- Độ chính xác và độ phân giải: Cốt lõi của hiệu quả của hệ thống DAQ là độ chính xác của nó, phần lớn được xác định bởi độ phân giải của bộ chuyển đổi analog sang số (ADC) và độ ổn định của điện áp tham chiếu. Chọn hệ thống có ADC có độ phân giải cao hơn và điện áp tham chiếu ổn định để có các phép đo chính xác hơn.
- Tốc độ lấy mẫu: Cần thiết cho các ứng dụng liên quan đến tín hiệu thay đổi nhanh chóng, tốc độ lấy mẫu cao hơn rất quan trọng đối với hệ thống thu thập dữ liệu tốc độ cao và điều khiển động.
- Điều hòa tín hiệu: Tìm kiếm khả năng điều hòa tín hiệu mạnh mẽ, bao gồm khuếch đại, lọc hoặc số hóa tín hiệu từ các cảm biến khác nhau để nâng cao chất lượng và độ chính xác của chúng. Điều này đặc biệt quan trọng để thích ứng với các loại cảm biến khác nhau như cặp nhiệt điện, máy đo ứng suất và gia tốc kế.
- Tính tương thích và chức năng của phần mềm: Đảm bảo hệ thống DAQ đi kèm với phần mềm thân thiện với người dùng, cung cấp các công cụ trực quan hóa dữ liệu hiệu quả và hỗ trợ nhiều ngôn ngữ lập trình. Khả năng tương thích với nhiều hệ điều hành khác nhau như Windows, Linux hoặc Mac OS làm tăng thêm tính linh hoạt của hệ thống.
- Số lượng kênh: Xem xét số lượng kênh mà hệ thống có thể hỗ trợ. Số kênh cao hơn sẽ tăng tính linh hoạt và khả năng mở rộng của hệ thống trong việc xử lý nhiều loại tín hiệu.
- Khả năng thích ứng với môi trường: Đánh giá khả năng hoạt động của hệ thống trong các điều kiện môi trường cụ thể của ứng dụng của bạn.
- Ràng buộc ngân sách: Đánh giá chi phí tổng thể, bao gồm giá của hệ thống hoặc thiết bị và bất kỳ phụ kiện hoặc phần mềm bổ sung nào được yêu cầu.
Bằng cách xem xét cẩn thận các khía cạnh này, bạn có thể chọn hệ thống DAQ không chỉ phù hợp với nhu cầu cụ thể của mình mà còn đảm bảo sự cân bằng giữa hiệu suất, tính linh hoạt và ngân sách. Cách tiếp cận này đảm bảo rằng hệ thống được chọn có thể xử lý hiệu quả các nhiệm vụ thu thập dữ liệu được yêu cầu.
Đi sâu hơn vào hệ thống thu thập dữ liệu
Kiến thức chuyên sâu quan trọng thu được từ Hệ thống DAQ
Hệ thống DAQ là công cụ thu thập và ghi lại dữ liệu từ nhiều cảm biến khác nhau, rất quan trọng để theo dõi các hiện tượng vật lý hoặc điện. Các hệ thống này trao quyền cho các kỹ sư kiến thức chuyên sâu dựa trên dữ liệu, cho phép họ đưa ra quyết định sáng suốt hơn trong các lĩnh vực như:
- Phân tích xu hướng và mô hình: Các kỹ sư sử dụng hệ thống DAQ để xác định xu hướng trong các thông số như nhiệt độ hoặc áp suất, cho phép phát hiện sớm các vấn đề tiềm ẩn.
- Phát hiện và chẩn đoán lỗi: Bằng cách phân tích dữ liệu từ hệ thống DAQ, các kỹ sư có thể xác định chính xác lỗi trong hệ thống, xác định các bộ phận hoặc cảm biến bị trục trặc.
- Tối ưu hóa hiệu suất: Dữ liệu DAQ hỗ trợ xác định những điểm thiếu hiệu quả, hướng dẫn các kỹ sư tối ưu hóa hiệu suất hệ thống và tăng năng suất.
- Bảo trì dự đoán: Phân tích xu hướng dữ liệu giúp dự đoán nhu cầu bảo trì, ngăn ngừa sự cố hệ thống.
- Kiểm soát chất lượng: Trong sản xuất, hệ thống DAQ đóng vai trò then chốt trong việc đảm bảo chất lượng sản phẩm, phát hiện mọi sai lệch so với thông số kỹ thuật yêu cầu.
Các phép đo DAQ quan trọng
Hệ thống thu thập dữ liệu là một công cụ quan trọng được sử dụng trong các ngành khác nhau để thu thập và phân tích dữ liệu từ các nguồn khác nhau. Nó được thiết kế để đo và ghi lại nhiều thông số vật lý và điện. Hệ thống thu thập dữ liệu bao gồm các cảm biến, điều hòa tín hiệu, bộ chuyển đổi analog sang số và máy tính hoặc bộ ghi dữ liệu để xử lý và lưu trữ dữ liệu thu được.
Nhiệt độ
Một trong những thông số phổ biến nhất được đo bằng hệ thống thu thập dữ liệu là nhiệt độ. Cảm biến nhiệt độ được sử dụng để theo dõi và kiểm soát nhiệt độ trong các ứng dụng khác nhau như quy trình công nghiệp, hệ thống HVAC và thí nghiệm khoa học. Hệ thống thu thập dữ liệu có thể đo nhiệt độ bằng cách sử dụng các loại cảm biến khác nhau, bao gồm cặp nhiệt điện, máy dò nhiệt độ điện trở (RTD) và điện trở nhiệt.
Áp suất
Hệ thống thu thập dữ liệu cũng được sử dụng để đo áp suất trong các ứng dụng khác nhau. Cảm biến áp suất được sử dụng để theo dõi và kiểm soát mức áp suất trong các quy trình công nghiệp, hệ thống ô tô và thiết bị y tế. Hệ thống thu thập dữ liệu có thể đo áp suất bằng các cảm biến như máy đo biến dạng, cảm biến điện dung và cảm biến áp điện.
Điện áp và dòng điện
Một thông số quan trọng khác được đo bằng hệ thống thu thập dữ liệu là điện áp và dòng điện. Những phép đo này rất quan trọng trong các hệ thống điện và điện tử để đảm bảo hoạt động tốt và an toàn. Hệ thống thu thập dữ liệu có thể đo điện áp và dòng điện bằng cách sử dụng các cảm biến như bộ chia điện áp, máy biến dòng và điện trở shunt.
Dòng
Hệ thống thu thập dữ liệu thường được sử dụng để đo tốc độ dòng chảy trong các ứng dụng khác nhau, bao gồm quản lý nước, công nghiệp dầu khí và các quy trình hóa học. Các cảm biến dòng như đồng hồ đo lưu lượng tua-bin, đồng hồ đo lưu lượng điện từ và đồng hồ đo lưu lượng siêu âm được sử dụng để đo lưu lượng chất lỏng và khí. Hệ thống thu thập dữ liệu thu thập và phân tích dữ liệu dòng chảy để theo dõi và kiểm soát tốc độ dòng chảy.
Gia tốc và rung
Hệ thống thu thập dữ liệu cũng được sử dụng để đo gia tốc và độ rung trong các ứng dụng khác nhau, bao gồm theo dõi tình trạng kết cấu, kiểm tra ô tô và công nghiệp hàng không vũ trụ. Gia tốc kế và cảm biến rung được sử dụng để đo gia tốc và mức độ rung. Hệ thống thu thập dữ liệu thu thập và phân tích dữ liệu để đánh giá tính toàn vẹn cấu trúc và hiệu suất của hệ thống.
Độ ẩm
Đo độ ẩm là điều cần thiết trong các ngành công nghiệp khác nhau, bao gồm hệ thống HVAC, chế biến thực phẩm và sản xuất dược phẩm. Hệ thống thu thập dữ liệu có thể đo độ ẩm bằng các cảm biến như cảm biến độ ẩm điện dung và cảm biến độ ẩm điện trở. Dữ liệu thu được giúp duy trì mức độ ẩm tối ưu cho các ứng dụng mong muốn.
Ánh sáng và âm thanh
Hệ thống thu thập dữ liệu được sử dụng để đo mức độ ánh sáng và âm thanh trong các ứng dụng như giám sát môi trường, ghi âm và hệ thống điều khiển ánh sáng. Các cảm biến ánh sáng như điốt quang và bóng bán dẫn quang được sử dụng để đo cường độ ánh sáng. Các cảm biến âm thanh như micrô và cảm biến áp điện được sử dụng để đo mức âm thanh. Hệ thống thu thập dữ liệu thu thập và phân tích dữ liệu để theo dõi và kiểm soát mức ánh sáng và âm thanh.
Ví dụ về hệ thống DAQ đang được sử dụng
Trường hợp sử dụng 1: Giám sát điều kiện môi trường
Hãy tưởng tượng một kỹ sư đang thực hiện dự án thiết kế một tòa nhà mới ở khu vực ven biển. Một trong những yếu tố quan trọng cần xem xét là tác động của điều kiện môi trường, chẳng hạn như tốc độ và hướng gió, đến tính toàn vẹn cấu trúc của tòa nhà. Trước đây, các kỹ sư phải dựa vào các phép đo và tính toán thủ công, việc này rất tốn thời gian và dễ xảy ra sai sót.
Với hệ thống DAQ được lắp đặt, kỹ sư có thể lắp đặt các cảm biến trên tòa nhà để liên tục theo dõi các điều kiện môi trường. Các cảm biến thu thập dữ liệu về tốc độ, hướng gió, nhiệt độ và độ ẩm cùng với các thông số khác. Dữ liệu thời gian thực này sau đó được đưa vào hệ thống DAQ để xử lý và phân tích dữ liệu, cung cấp cho kỹ sư thông tin chính xác và được cập nhật.
Bằng cách truy cập vào dữ liệu này, kỹ sư có thể đưa ra quyết định sáng suốt về thiết kế và xây dựng tòa nhà. Họ có thể xác định những rủi ro tiềm ẩn và thực hiện các biện pháp cần thiết để đảm bảo sự an toàn và ổn định của công trình. Hệ thống DAQ không chỉ tiết kiệm thời gian, công sức mà còn nâng cao chất lượng và độ tin cậy tổng thể của dự án.
Trường hợp sử dụng 2: Kiểm tra và xác nhận các thành phần ô tô
Một tình huống khác mà hệ thống DAQ chứng tỏ tầm quan trọng của nó là trong ngành công nghiệp ô tô. Các kỹ sư đang phát triển các bộ phận mới của xe, chẳng hạn như động cơ hoặc hệ thống treo, cần tiến hành kiểm tra và xác nhận rộng rãi để đảm bảo hiệu suất và độ bền của chúng.
Theo truyền thống, điều này liên quan đến việc thiết lập các giàn kiểm tra phức tạp và đắt tiền, thu thập dữ liệu và phân tích dữ liệu theo cách thủ công. Quá trình này không chỉ tốn thời gian mà còn hạn chế lượng dữ liệu có thể được thu thập và phân tích đồng thời.
Bằng cách triển khai hệ thống DAQ, các kỹ sư có thể tự động hóa quy trình thu thập dữ liệu và thu thập lượng lớn dữ liệu từ nhiều cảm biến cùng một lúc. Ví dụ: khi kiểm tra động cơ, các cảm biến có thể được đặt để đo các thông số như nhiệt độ, áp suất và độ rung. Hệ thống DAQ thu thập dữ liệu này theo thời gian thực, cho phép các kỹ sư phân tích hiệu suất của động cơ trong các điều kiện khác nhau.
Dữ liệu toàn diện này cho phép các kỹ sư xác định các vấn đề tiềm ẩn, tối ưu hóa thiết kế và đưa ra quyết định dựa trên dữ liệu để cải thiện hiệu suất và độ tin cậy tổng thể của các bộ phận ô tô. Việc sử dụng hệ thống DAQ không chỉ đẩy nhanh quá trình kiểm tra mà còn nâng cao chất lượng và độ an toàn của sản phẩm cuối.
Trường hợp sử dụng 3: Giám sát và kiểm soát các quy trình công nghiệp
Trong môi trường công nghiệp, các kỹ sư thường phải đối mặt với thách thức trong việc giám sát và kiểm soát các quy trình phức tạp để đảm bảo hiệu quả, năng suất và an toàn. Hệ thống DAQ đóng vai trò quan trọng trong vấn đề này bằng cách cung cấp dữ liệu thời gian thực về các thông số khác nhau, cho phép kỹ sư giám sát và kiểm soát các quy trình một cách hiệu quả.
Hãy xem xét một nhà máy sản xuất thực hiện quy trình hóa học. Kỹ sư cần theo dõi các thông số như nhiệt độ, áp suất, tốc độ dòng chảy và độ pH để đảm bảo quá trình diễn ra suôn sẻ và đạt các thông số kỹ thuật mong muốn. Nếu không có hệ thống DAQ, việc này sẽ yêu cầu giám sát thủ công và điều chỉnh thường xuyên, dẫn đến các lỗi tiềm ẩn và hoạt động kém hiệu quả.
Bằng cách triển khai hệ thống DAQ, kỹ sư có thể tự động hóa quy trình thu thập dữ liệu và nhận thông tin cập nhật theo thời gian thực về các thông số quy trình. Nếu bất kỳ thông số nào lệch khỏi phạm vi mong muốn, hệ thống có thể kích hoạt cảnh báo hoặc thậm chí tự động điều chỉnh quy trình để duy trì điều kiện tối ưu.
Mức độ tự động hóa và kiểm soát này không chỉ cải thiện hiệu quả và năng suất của các quy trình công nghiệp mà còn tăng cường sự an toàn bằng cách giảm thiểu rủi ro do lỗi của con người. Kỹ sư có thể tập trung vào việc phân tích dữ liệu và đưa ra quyết định sáng suốt để tối ưu hóa quy trình, giúp tiết kiệm chi phí và cải thiện hiệu suất tổng thể.
Câu hỏi thường gặp: Hệ thống thu thập dữ liệu (DAQ)
Mục đích của việc thu thập dữ liệu là gì?
Hệ thống DAQ đo lường những gì?
Hệ thống DAQ có thể đo được nhiều hiện tượng vật lý hoặc điện, bao gồm:
- Nhiệt độ: Sử dụng cặp nhiệt điện, RTD (Máy dò nhiệt độ điện trở) và nhiệt điện trở.
- Điện áp: Đo trên các bộ phận hoặc nguồn điện để giám sát hệ thống điện.
- Dòng điện: Thường được đo bằng shunt hoặc máy biến áp để hiểu dòng điện.
- Áp suất: Sử dụng bộ chuyển đổi áp suất hoặc cảm biến để theo dõi áp suất chất lỏng hoặc khí trong đường ống hoặc hệ thống.
- Lực và ứng suất: Thông qua máy đo ứng suất hoặc cảm biến tải trọng để đánh giá tính toàn vẹn của cấu trúc hoặc hiệu suất cơ học.
- Âm thanh: Được ghi qua micrô để phân tích mức độ tiếng ồn hoặc tần số âm thanh.
- Cường độ ánh sáng: Được đo bằng điốt quang hoặc cảm biến ánh sáng cho nhiều ứng dụng khác nhau, bao gồm cả giám sát môi trường.
Có những loại thu thập dữ liệu nào?
Hệ thống thu thập dữ liệu có thể được phân loại dựa trên chức năng và phương pháp thu thập dữ liệu:
- DAQ dựa trên máy tính: Sử dụng sức mạnh xử lý, hiển thị và kết nối của máy tính cá nhân với phần cứng DAQ để thu thập và phân tích dữ liệu.
- DAQ độc lập hoặc di động: Các hệ thống độc lập có thể hoạt động mà không cần máy tính, thường được sử dụng để đo lường tại hiện trường hoặc khi cần có tính di động.
- DAQ nối mạng: Các hệ thống được kết nối qua mạng, cho phép giám sát và điều khiển từ xa trên nhiều địa điểm.
- DAQ theo mô-đun: Các hệ thống có thể được tùy chỉnh với các mô-đun khác nhau cho nhiều loại đầu vào và đầu ra khác nhau để đáp ứng các yêu cầu ứng dụng cụ thể.
Quá trình DAQ là gì?
Quá trình DAQ thường bao gồm một số bước chính:
- Điều hòa tín hiệu: Sửa đổi tín hiệu thô từ cảm biến để phù hợp với việc số hóa. Điều này có thể bao gồm khuếch đại, lọc và cách ly để đảm bảo các phép đo chính xác.
- Lấy mẫu: Hành động đo tín hiệu theo các khoảng thời gian riêng biệt để chuyển đổi tín hiệu analog liên tục thành một chuỗi các giá trị số. Tốc độ lấy mẫu là rất quan trọng để thể hiện chính xác tín hiệu.
- Chuyển đổi analog sang số (ADC): Tín hiệu analog có điều kiện được ADC chuyển đổi thành định dạng kỹ thuật số. Độ phân giải của ADC ảnh hưởng đến độ chính xác của phép đo.
- Lưu trữ và phân tích dữ liệu: Dữ liệu số sau đó được lưu trữ và phân tích bằng phần mềm chuyên dụng để hiểu các hiện tượng đo được và đưa ra quyết định sáng suốt.
- Phản hồi/Kiểm soát: Trong nhiều ứng dụng, dữ liệu được phân tích có thể được sử dụng để điều chỉnh hoặc kiểm soát một quy trình, tạo ra một hệ thống khép kín để tự động hóa và tối ưu hóa.
