Toma datos Digilent

¿Qué es la adquisición de datos? Guía de los sistemas DAQ

Las soluciones de adquisición de datos de los productos MCC DAQ de Digilent ofrecen una amplia gama de aplicaciones e interfaces. Ya sea que esté midiendo corriente, voltaje, temperatura, tensión o señales digitales, Digilent ofrece hardware de alta calidad con software y controladores que lo acompañan para una solución de adquisición de datos rápida y personalizable para su aplicación única.

 

¿Qué es la adquisición de datos?

La adquisición de datos, o DAQ como se la suele denominar, es el proceso de digitalizar datos del mundo que nos rodea para que puedan visualizarse, analizarse y almacenarse en una computadora. Un ejemplo simple es el proceso de medir la temperatura de una habitación como un valor digital utilizando un sensor como un termopar. Los sistemas de adquisición de datos modernos pueden incluir la incorporación de  software de análisis y generación de informes de datos , conectividad de red y opciones de control y monitoreo remotos.

 

Componentes de un sistema de adquisición de datos

Todos los sistemas de adquisición de datos constan de tres elementos esenciales: sensor, acondicionamiento de señal y convertidor analógico a digital (ADC).

 

Convertidor de analógico a digital

En el núcleo de todos los sistemas de adquisición de datos se encuentra un convertidor analógico a digital (ADC). Como su nombre lo indica, este chip toma datos del entorno y los convierte en niveles discretos que pueden ser interpretados por un procesador. Estos niveles discretos corresponden al cambio más pequeño detectable en la señal que se está midiendo. Cuanto mayor sea el número de «bits» de un ADC (12 bits, 16 bits, 18 bits, etc.), mayor será el número de niveles discretos que pueden representar una señal analógica y mayor será la resolución del ADC. La resolución de un ADC es esencialmente análoga a las marcas de una regla de medición. Una regla de medición con marcas de medición en mm tiene más resolución que una regla de medición con solo marcas de medición en cm. Si necesita marcas de medición en mm o en cm depende de lo que esté midiendo; lo mismo es válido para la resolución del ADC.

Sensores (transductores)

Los sensores , a menudo llamados transductores, convierten fenómenos del mundo real como la temperatura, la fuerza y ​​el movimiento en señales de voltaje o corriente que se pueden usar como entradas para el ADC. Los sensores comunes incluyen termopares, termistores y RTD para medir la temperatura, acelerómetros para medir el movimiento y galgas extensométricas para medir la fuerza. Al elegir el sensor adecuado para su sistema de medición, es importante considerar factores como la precisión del sensor y el acondicionamiento de la señal necesario para registrar una señal legible.

Acondicionamiento de señal

Para realizar mediciones de calidad en los transductores, a menudo se necesitan circuitos adicionales entre el transductor y el ADC. Estos circuitos se conocen generalmente como  acondicionamiento de señal  y pueden incluir amplificación/atenuación, filtrado, terminación del puente de Wheatstone, excitación, linealización, calibración y compensación de unión fría (CJC). Los distintos sensores tienen diferentes necesidades de acondicionamiento de señal. Por ejemplo, el acondicionamiento de señal para un extensómetro requiere excitación, terminación del puente y calibración. Los termopares, que emiten señales en el rango de mV, necesitan ser amplificados y filtrados antes de pasar por el ADC.

Muchas veces, el circuito de acondicionamiento de señales está incluido en un dispositivo de adquisición de datos, pero el acondicionamiento de señales también puede ser parte del transductor. Las celdas de carga, por ejemplo, contienen el circuito de terminación del puente, el circuito de calibración y la amplificación. Muchos sensores MEM (microelectromecánicos) también contienen acondicionamiento de señales.

 

Opciones de adquisición de datos

Hay una amplia variedad de sistemas para elegir:

Registradores de datos

El registro de datos  es el registro de datos recopilados durante un período de tiempo. Según la aplicación, los datos pueden ser  mediciones de temperatura , voltajes, corriente, humedad u otras señales de interés. Un registrador de datos es un sistema de adquisición de datos autónomo con un procesador integrado y un software predefinido integrado en la unidad. Los registradores de datos pueden funcionar como dispositivos independientes y son populares porque son portátiles y fáciles de usar para tareas específicas.

Todos los registradores de datos tienen almacenamiento local para guardar datos y algunos incluyen ranuras SD para memoria adicional. Los registradores de datos habilitados para la Web se pueden configurar y compartir datos a través de una red. Para mayor portabilidad, algunos registradores de datos funcionan con baterías.

Dispositivos de adquisición de datos

Un dispositivo de adquisición de datos (USB, Ethernet, PCI, etc.) contiene un acondicionamiento de señales y un convertidor analógico a digital, pero necesita estar conectado a una computadora para funcionar. Estos dispositivos son muy flexibles y se pueden utilizar en muchas aplicaciones diferentes, lo que los convierte en una opción popular.

Los usuarios de dispositivos enchufables pueden utilizar un software de adquisición de datos predefinido, como  DAQami ™, o pueden utilizar un entorno de programación, como  Python ™,  C++ ®,  DASYLab ®,  MATLAB® y  NI LabVIEW ™. Con diferentes opciones de BUS y la flexibilidad de utilizar su software preferido, los dispositivos de adquisición de datos ofrecen una solución personalizable para su aplicación única.

Sistemas de adquisición de datos

Los sistemas de adquisición de datos modulares están diseñados para sistemas complejos y con una gran cantidad de canales que necesitan integrar y sincronizar varios tipos de sensores. Estos sistemas son más complejos de integrar y utilizar, pero son extremadamente flexibles.

Los sistemas modulares son la opción de adquisición de datos más costosa, pero muchas aplicaciones requieren las características que sólo un sistema de adquisición de datos, como PXI, puede proporcionar.

Adquisición de datos por USB https://idm-instrumentos.es/adquisicion-de-datos-usb-listado/

 

 

  Registrador de datos 
Dispositivo de adquisición de datos

Sistema de adquisición de datos
Costo Bajo-medio Bajo-medio Medio-alto
Facilidad de uso Alto Medio-alto Bajo
Flexibilidad Bajo Medio Alto
Conteo de canales 1-16 canales 4-32 canales 8-1000 canales
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