Verstärkermodule

Преобразование физической величины в измеряемую происходит при помощи различных датчиков, далее преобразованный сигнал обрабатывается аппаратурой сбора данных в цифровой сигнал и записывается на устройство хранения информации. Ввиду многообразия датчиковой аппаратуры к системе сбора данных высшего уровня предъявляется большое количество требований.

Во-первых – это универсальность. Система должна поддерживать работу с датчиками, построенными на различных принципах преобразования физической величины в аналоговый сигнал. Система сбора и обработки данных могут работать с любыми аналоговыми сигналами и датчиками, будь то токовые, вольтовые, зарядовые, с изменяющимся сопротивлением, построенным на тензометрическом и других принципах. Какой бы вид аналогового сигнала не был – универсальные системы сбора данных смогут обработать данный сигнал

Во-вторых – это синхронизация сигналов. Ввиду многообразия видов сигналов, а также высоких требований к частоте сбора данных, синхронизация каналов друг с другом и наличие единой шкалы времени для всех каналов является очень важным требованием. Система сбора данных с датчиков имеет внутренний протокол синхронизации данных, работающий на частоте 80 МГц, поэтому все сигналы могут быть сведены к одной шкале времени с точностью до 12,5 нс!

В-третьих – система сбора данных высшего уровня должна легко расширяться и иметь гибкость по размещению блоков сбора данных в помещении. Возможность нарастить количество каналов позволяет оптимально настроить систему под конкретные испытания. Возможность разнести блоки сбора данных по помещению позволяют соптимизировать кабельную сеть от датчиков и не тянуть провода в единый шкаф. Важно, что при использовании нескольких блоков сбора данных имеется несколько вариантов синхронизации блоков между собой. Например, в зависимости от удаленности блоков друг от друга можно использовать как собственную шину синхронизации TRION-SYNC-BUS, так и протокол IRIG с компенсацией задержек сигнала из-за длины кабеля и даже GPS. В случае синхронизации по GPS двух и более блоков системы распределенного сбора данных каждый из блоков ведет самостоятельную запись, сигнал точного времени берется с сигнала GPS и в постобработке две и более записи сводятся к единой шкале времени. То есть возможно вести запись параметров эксперимента находясь на противоположных концах земного шара, при это системы будут ссинхронизированы при помощи GPS.

В-четвертых – система сбора данных должна иметь встроенное программное обеспечение для быстрой и простой настройки, визуализации, анализа и хранения данных. Система сбора и анализа данных может работать под управлением нескольких типов программного обеспечения. Это может быть программное обеспечение которое позволяет проводить легкую настройку прибора, отображение всех записываемых и вычисляемых параметров в виде различных индикаторов, а также выполнение базовых математических и статистических операций. Другим вариантом программного обеспечения являются пакеты Nitrogen или же программы, написанные на языке LabView. Архитектура данных пакетов схожи, но ПО Nitrogen уже имеет большой ряд написанных функций, в то время как программы на LabView должны быть предварительно написаны. Но в обоих случаях Вы получаете гибкую систему управления системой сбора и обработки данных, которая может быть дополнена самостоятельно написанными функциями и моделями. Третьим вариантом программного обеспечения могут быть программы полностью самостоятельно написанные пользователям на таких языках как C, C#, C++, VisualBasic, Python, Java и других языках. В этом случае заказчику поставляется пакет драйверов и описаний функций (так называемый пакет разработчика). Все функции доступны через стандартную библиотеку языка Си (Standard C), поэтому любой язык, работающий с данным стандартом может быть использован для разработки собственных программ.

В-пятых, при проведении эксперимента часто возникает необходимость работы с цифровыми сигналами, такими как видео, CAN, ТТЛ-логика, счетчики, PCM, ARINC, телеметрия и др. Многоканальные системы сбора данных поддерживают работу с большинством цифровых датчиков. При этом возможна синхронизация цифровых данных с аналоговыми. Например, используя промышленные, высокоскоскоростные или инфра-красные видеокамеры возможно синхронизировать кадр с камеры с конкретными показаниями датчиков.

Дополнительно ко всему вышесказанному системы автоматического сбора данных имеют специальные блоки для медленных видов сигналов, таких как температура. Данные блоки имеют гальваническую изоляцию и могут работать как самостоятельные единицы, так и в составе большой системы.

Таким образом система сбора данных с датчиков является универсальной модульной, расширяемой распределенной платформой, которая способна удовлетворить подавляющее большинство задач, которые стоят перед испытателями и исследователями в части проведения измерений, регистрации длительных и транзиентных процессов и последующего анализа записанной информации для продолжения разработки различных видов продукции.