Phone

0822 5870 6420 (Anto)

0813 9929 1909 (Fikri)

Phone Office

+62-21 29563045







Cara Memilih Data Acquisition yang Sesuai dengan Penggunaan Anda.

Dengan banyaknya pilihan perangkat Data Acquisition yang tersedia, bisa sulit untuk memutuskan mana yang tepat untuk penggunaan Anda. Berikut ada 5 Hal yang dapat membantu Anda dalam memilih Data Acquisition:

Sinyal tipe apa yang dibutuhkan untuk pengukuran atau dihasilkan.

Berbagai jenis sinyal yang perlu diukur atau dihasilkan dengan cara yang berbeda. Sebuah sensor atau transducer adalah perangkat yang mengkonversi gejala fisik menjadi sebuah sinyal elektrik yang bisa diukur, seperti voltase atau arus. Anda juga bisa mengirim sinyal elektrik tersebut ke sensor Anda untuk membuat sebuah gejala fisik.

Untuk alasan ini, penting untuk memahami berbagai jenis sinyal dan atribut yang lainnya. Berdasarkan sinyal dalam penggunaan Anda, Anda dapat mulai mempertimbangkan perangkat Data Acquisition mana yang akan digunakan.

Fungsi dari perangkat Data Acquisition

  • Input analog mengukur sinyal analog
  • Output analog menghasilkan sinyal analog
  • Input / output digital mengukur dan menghasilkan sinyal digital
  • Timer / counter menghitung event digital atau menghasilkan detak / sinyal digital

Ada perangkat yang ditujukan hanya untuk salah satu fungsi yang ditulis di atas, serta perangkat multifungsi yang mendukung semuanya. Anda dapat menemukan perangkat Data Acquisition dengan jumlah saluran tetap untuk fungsi tunggal, termasuk input analog, output analog, input / output digital, atau penghitung.

Namun, Anda harus mempertimbangkan membeli perangkat dengan lebih banyak saluran dari yang Anda butuhkan saat ini sehingga Anda dapat menambah jumlah saluran jika perlu. Jika Anda membeli perangkat yang hanya memiliki kemampuan untuk penggunaan Anda saat ini, akan sulit untuk menyesuaikan perangkat keras dengan penggunaan lainnya di masa depan.

Perangkat Data Acquisition multifungsi memiliki jumlah saluran tetap, tetapi menawarkan kombinasi input analog, output analog, input / output digital, dan penghitung. Perangkat multifungsi mendukung berbagai jenis I/O, yang memberi Anda kemampuan untuk mengatasi berbagai aplikasi yang tidak akan dilakukan oleh perangkat Data Acquisition fungsi tunggal.

Pilihan lain adalah platform modular yang dapat Anda sesuaikan dengan kebutuhan Anda. Sistem modular terdiri dari chassis untuk mengontrol pengaturan waktu dan sinkronisasi serta berbagai modul I/O. Keuntungan dari sistem modular adalah Anda dapat memilih modul berbeda yang memiliki tujuan unik, sehingga lebih banyak konfigurasi dimungkinkan.

Dengan opsi ini, Anda dapat menemukan modul yang melakukan satu fungsi lebih akurat daripada perangkat multifungsi. Keuntungan lain dari sistem modular adalah kemampuan untuk memilih jumlah slot untuk chassis Anda. Chassis memiliki jumlah slot tetap, tetapi Anda dapat membeli chassis yang memiliki slot lebih banyak dari yang Anda butuhkan sekarang untuk memberi Anda kemampuan untuk memperluas di masa mendatang.

Pengkondisian Sinyal

Perangkat Data Acquisition serba guna yang umum dapat mengukur atau menghasilkan kurang lebih 5 V atau kurang lebih 10 V. Beberapa sensor menghasilkan sinyal yang terlalu sulit atau berbahaya untuk diukur secara langsung dengan jenis perangkat Data Acquisition ini. Sebagian besar sensor memerlukan pengkondisian sinyal, seperti amplifikasi atau penyaringan, sebelum perangkat Data Acquisition dapat secara efektif dan akurat mengukur sinyal.

Misalnya, termokopel sinyal output dalam kisaran mV yang memerlukan amplifikasi untuk mengoptimalkan batas analog-to-digital converter (ADC). Selain itu, pengukuran termokopel mendapat manfaat dari penyaringan lowpass untuk menghilangkan suara frekuensi tinggi. Pengondisian sinyal memberikan keuntungan yang berbeda dibandingkan perangkat Data Acquisition saja karena meningkatkan baik kinerja dan akurasi pengukuran sistem Data Acquisition.

Tabel 1. Pengkondisian Sinyal untuk Jenis Sensor dan Pengukuran

Jika sensor Anda tercantum dalam Tabel 1, Anda harus mempertimbangkan pengkondisian sinyal. Anda dapat menambahkan pengkondisian sinyal eksternal atau memilih untuk menggunakan perangkat Data Acquisition dengan pengkondisian sinyal bawaan. Banyak perangkat juga menyertakan konektivitas bawaan untuk sensor tertentu untuk integrasi sensor yang nyaman.

Seberapa cepat perlu mendapatkan atau menghasilkan sampel sinyal.

Salah satu spesifikasi paling penting dari perangkat Data Acquisition adalah kecepatan sampling, yang merupakan kecepatan di mana ADC yang ada di dalam perangkat Data Acquisition mengambil sampel sinyal. Kecepatan pengambilan sampel menggunakan kendali hardware atau software dan dapat mencapai tingkat 2 MS / dtk. Kecepatan pengambilan sampel untuk penggunaan Anda tergantung pada komponen frekuensi maksimum dari sinyal yang Anda coba ukur atau hasilkan.

Teorema Nyquist menyatakan bahwa Anda dapat merekonstruksi sinyal secara akurat dengan mengambil sampel dua kali komponen frekuensi tertinggi yang diinginkan. Namun, dalam praktiknya Anda harus mengambil setidaknya 10 kali frekuensi maksimum untuk mewakili bentuk sinyal Anda. Memilih perangkat Data Acquisition dengan laju sampel setidaknya 10 kali frekuensi sinyal Anda dapat memastikan bahwa Anda mengukur atau menghasilkan gambaran sinyal Anda yang lebih akurat.

Misalnya dalam penggunaan Anda, Anda ingin mengukur gelombang sinus yang memiliki frekuensi 1 kHz. Menurut Teorema Nyquist, Anda harus mengambil sampel setidaknya 2 kHz tetapi sangat disarankan untuk mengambil sampel pada 10 kHz untuk mengukur atau menghasilkan gambaran sinyal Anda yang lebih akurat. Gambar 1 membandingkan gelombang sinus 1 kHz yang diukur pada 2 kHz dan 10 kHz.

Gambar 1. 10 kHz vs 2 kHz Representasi dari gelombang sinus 1 kHz

Setelah Anda mengetahui komponen frekuensi maksimum dari sinyal yang ingin Anda ukur atau hasilkan, Anda dapat memilih perangkat Data Acquisition dengan laju pengambilan sampel yang sesuai untuk penggunaan tersebut.

Perubahan terkecil dalam sinyal yang perlu di deteksi.

Perubahan terkecil yang dapat terdeteksi dalam sinyal menentukan resolusi yang diperlukan perangkat Data Acquisition Anda. Resolusi mengacu pada jumlah level biner yang dapat digunakan ADC untuk menggambarkan sinyal. Untuk menggambarkan hal ini, bayangkan bagaimana gelombang sinus akan diwakili jika dilewatkan melalui ADC dengan resolusi yang berbeda.

Gambar 2 membandingkan ADC 3-bit dan ADC 16-bit. 3-bit ADC dapat mewakili delapan (23) level tegangan diskrit. ADC 16-bit dapat mewakili level tegangan diskrit 65.536 (216). Gambaran gelombang sinus dengan resolusi 3-bit lebih mirip fungsi langkah daripada gelombang sinus di mana 16-bit ADC menyediakan gelombang sinus yang tampak bersih.

Gambar 2. Resolusi 16-Bit versus Grafik Resolusi 3-Bit dari Gelombang Sinus

Perangkat Data Acquisition biasa memiliki rentang tegangan kurang lebih 5 V atau kurang lebih 10 V. Level tegangan yang dapat digambarkan didistribusikan secara merata di seluruh rentang yang dipilih untuk memanfaatkan resolusi penuh. Misalnya, perangkat Data Acquisition dengan rentang kurang lebih 10 V dan resolusi 12 bit (level 212 atau 4.096 yang terdistribusi secara merata) dapat mendeteksi perubahan 5 mV, di mana perangkat dengan resolusi 16 bit (level 216 atau 65.536 level merata) dapat mendeteksi perubahan 300 μV.

Banyak persyaratan penggunaan dipenuhi dengan perangkat yang memiliki resolusi 12, 16, atau 18 bit. Namun, jika Anda mengukur sensor dengan rentang tegangan kecil dan besar, Anda mungkin dapat memanfaatkan rentang data dinamis yang tersedia dengan perangkat 24-bit. Rentang tegangan dan resolusi yang diperlukan untuk penggunaan Anda adalah faktor utama dalam memilih perangkat yang tepat.

Berapa kesalahan pengukuran yang diizinkan pada setiap pengukuran.

Akurasi diartikan sebagai ukuran kemampuan suatu instrumen untuk dengan konsisten menunjukkan nilai sinyal yang diukur. Istilah ini tidak terkait dengan resolusi namun, akurasi tidak pernah bisa lebih baik daripada resolusi instrumen. Bagaimana Anda menentukan akurasi pengukuran Anda tergantung pada jenis perangkat pengukuran.

Instrumen yang ideal selalu mengukur nilai sebenarnya dengan kepastian 100 persen, tetapi dalam kenyataannya, instrumen melaporkan nilai dengan ketidakpastian yang ditentukan oleh pabrikan. Ketidakpastian dapat bergantung pada banyak faktor, seperti kebisingan sistem, kesalahan perolehan, kesalahan offset, dan nonlinier. Spesifikasi umum untuk ketidakpastian pabrik adalah akurasi mutlak. Spesifikasi ini memberikan kesalahan terburuk pada perangkat Data Acquisition pada rentang tertentu. Contoh perhitungan untuk akurasi absolut perangkat multifungsi Instrumen Nasional diberikan di bawah ini:

Absolute Accuracy = ([Reading*Gain Error] + [Voltage Range*Offset Error] + Noise Uncertainty) Absolute Accuracy = 2.2 mV

Penting untuk dicatat bahwa keakuratan tidak hanya bergantung pada instrumen, tetapi juga pada jenis sinyal yang diukur. Jika sinyal yang diukur berisik, akurasi pengukuran akan terpengaruh. Ada rentang luas perangkat Data Acquisition dengan berbagai tingkat akurasi dan harga. Beberapa perangkat mungkin menyediakan kalibrasi sendiri, isolasi, dan sirkuit lainnya untuk meningkatkan akurasi.

Jika perangkat Data Acquisition dasar dapat memberikan akurasi absolut lebih dari 100 mV, perangkat dengan kinerja lebih tinggi dengan fitur tersebut mungkin memiliki akurasi absolut sekitar 1 mV. Setelah Anda memahami persyaratan akurasi Anda, Anda dapat memilih perangkat Data Acquisition dengan akurasi absolut yang memenuhi kebutuhan penggunaan Anda.




Produk Terkait dengan artikel Cara Memilih Data Acquisition yang Sesuai dengan Penggunaan Anda.

STS4-4 NODE
STS4-4 NODE
STS4-16 NODE
STS4-16 NODE
STS4 WIRELESS BASE STATION
STS4 WIRELESS BASE STATION