מתקדם ב Multi-ערוצי Data Acquisition מכשירים עבור בדיקות הנדסיות מורכבות

האבולוציה המהירה של מערכות רכישת נתונים רב ערוצים (DAQ) מעצבת מחדש את האופן שבו מהנדסים עורכים בדיקות מורכבות בתעשיות.סביבות בדיקות מודרניות דורשות לכידת במקביל של עשרות, מאות, או אפילו אלפי אותות מחיישנים מגוונים ומדכאים; חומרים מדכאים, מדדים, thermocouples, accelerometers הנדסה, ו-Striscoquo; Multi-DQ לספק את הדינמיקה הדינמית הזו, כדי לנתח את הדינמיקה הדינמיקה האנליטית של חומרים אלה, כדי לנתח את הפחתת יעילות, ולנתחים את התקני ניתוח יעיל של חומרים אלה.

מה הם מכשירים של Multi-Channel Data Acquisition?

מכשיר DAQ רב ערוצים הוא מכשיר אלקטרוני כי דגימות אותות אנלוגיים מערוצי קלט מרובים בו זמנית וממיר אותם לנתונים דיגיטליים לאחסון, תצוגה, או ניתוח בזמן אמת.בניגוד למערכות סריקות ערוצים מרובים שלx— ולכן מציג זמן להחליק בין מדידות ו-mdash; מכשירים רב ערוצים מודרניים לשמור על דגימה אמיתית במקביל (בדרך כלל ADC אחד לתעל), שמירה על מערכות זמן חיוני עבור יישומים רגישים כגון לכידת, כגון שיטות ניתוח רב-תרגול, כגון הדבקה גבוהה.

תת-מערכת מפתח כוללת מיזוג הזנת אנלוגי (amplification, Anti-aliasing סינון), ממירים אנלוגיים-לספריים (ADCs) עם החלטות אופייניות מ 16 עד 24 ביטים, תזמון וסינתזה הליבה (בדרך כלל באמצעות IEEE 1588 PTP או הפניה של שעון אדים), על מציצים זיכרון, וממשקים כמו PCIe, USB, Ethernet, או PXIe.

התקדמות טכנולוגית חדשה

קצב החדשנות ב-DQ הרב-ערוצית ה- DAQ מואץ בעשור האחרון, מונע על ידי דרישות של סלקציה, מערכות אוטונומיות, ו ניטור בריאות מבני. 6 תחומים עיקריים של קידום עומדים.

ספירת ערוצים מוגברת עם סינכרוניזציה

כאשר 16 עד 64 ערוצים היו פעם נורמה, היום ’ מערכות מודולריות להכיל 256, 512, או יותר ערוצים בתצורה של צ'אסה אחת. תצורה של High-channelssss; עכשיו אפשרי הודות לפרוסת חיבור צפופה, טביעות רגל קטנות יותר, ופס רוחב פס אחורי משופר של PXIe מבוסס מכשירים מ-National Instruments ו- Keysight Support to 256 מתודולוגיה עם תזמון יחיד של תזמון יחיד, מאפשר תזמון רחב של תזמון של תזמון של תזמון של תזמון של תזמון של תזמון יחיד, לדוגמה, כגון תזמון יחיד של תזמון רחב של תזמון של תזמון של תזמון של תזמון של תזמון של תזמון של תזמון של תזמון של אלפי תזמון רחב של תזמון של תזמון של תזמון של תזמון של תזמון רחב של תזמון של תזמון של תזמון רחב של תזמון של תזמון של תזמון רחב של תזמון רחב של תזמון, או תזמון רחב של תזמון של תזמון, לדוגמה, לדוגמה, לדוגמה, 000 תזמון של תזמון, 000 תזמון, 000 תזמון, לדוגמה, לדוגמה, 000 תזמון, 000 תזמון רחב של תזמון

שיעור גבוה יותר של Phenomena Transient

בדיקות הנדסיות רבות כרוכות באירועים מהירים: מחסומים של התרסקות, השפעות בליסטיות, תקלות חשמליות באלקטרוניקה כוח, או שסתום מהיר במהירות גבוהה של מדגם DAQs מודרני בשיעורים מעל 100 MS / s לכל ערוץ (חלק מגיעים 1 GS /s על ערוצים נבחרים) בשילוב עם רמות גבוהות של דלקת חשמליות (16– ביטים), אלה פותרים רמות גבוהות של מיקרו-שניות עם טווח דינמי גבוה במיוחד.

אחסון נתונים מתקדם ו- Edge

ניהול זרמי נתונים מסיביים המיוצרים על ידי high-channel-count, מערכות בעלות תואר גבוה בהיסטוריה היה צוואר בקבוק.שני התקדמות משלימה כתובת זו:

  • (FLT:0) על-ידי קידוד אחסון מוצק של המדינה 1FIRLT:1 ; מודולים מודרניים רבים DAQ כוללים על גבי לוח NVMe SSDs אשר יכול לייעל נתונים בשיעורים של עד 1 GB / של מודול, חיסול הצורך קישוריות מארחת-PC מתמשכת במהלך בדיקות ארוכות-דחקירות (למשל, 48 שעות רכיבה על אופניים).
  • (FLT:0) ניתוח קצה בזמן אמת אנליזה FLT:1 - מערך השערים (FPGAs) משולב לתוך שרשראות מסנן פילטרים מותאמים אישית של DAQ, estimators סטטיסטי (mean, RMS, שיא-peak), ותדירות הופכת ללא עול של המארח.זה מפחית באופן דרסטי את נפח הנתונים הגלום שיש לשמור או להעביר, תוך שמירה על אירועים קריטיים.

קישוריות ענן מאפשרת גם ניטור מרחוק: ניתן לשלוח זרמי נתונים מעובדים לדפוסי ענן לצפייה חיה, בעוד התפרצויות גולמיות מוגזמות לניתוח עמוק לאחר מבחן.

שיפור מצב האותות ו- Noise Rejection

מכשירים Multi-ערוצי DAQ משלבים כעת מעגלים אנלוגיים מתקדמים אשר מטפלים במגוון רחב של סוגי קלט ללא תאורה חיצונית:

  • (FLT:0) קבל מגבר (PGAs) עם הנעה של AutoFIRLT:1LT להתאים את הרגישות קלט על בסיס לכל ערוץ, למקסם את השימוש של ADC טווח מסימנים למתח ברמה מיקרו-וולטית ל 1000 V מדידה.
  • (FLT:0) מסננים אנטי-לילינג משולבים 1 (FLT:0) עם חתכים נבחרים לערוץ (למשל, 10 kHz ל-10 MHz) מונעים רעש מחוץ לפס מתקפל לתוך רוחב הפס המדידה.
  • (FLT:0) העצמה מוגברת של 1 (בידוד גליוני של 500 V או יותר) מגן על אלקטרוניקה רגישה מפני לולאות קרקע ומתחים נפוצים גבוהים, חיוני בבדיקות מוטוריות וניטור רשת.

שיפורים אלה של מיזוג מאפשר חיבור חיישן ישיר, צמצום המורכבות של תחילת הבדיקה ועלות.

אדריכלות: Wireless and Distributed Measurement

מערכות Wired הופכות לא מעשיות במבחנים הכוללים מכונות מסתובבות גדולות, זרועות רובוטיות נעות או מערך חיישן רחב מאוד מבוזרים.מודולים אלחוטיים של DAQ משתמשים בסטנדרטים תעשייתיים כגון IEEE 802.11ac או קישורי רדיו קנייניים עם גישה מרובות זמן (TDMA) כדי לשמור על סינכרון תת-מיקרו-שני לאורך עשרות צמתים מרוחקים.כל אחד לא יכול לתמוך ב-4 &nd; 162, ו-אוקסים, לכל כלי רכב לא מאוישים, בכל רחבי מרכז הבריאות ה-שדה, ו-מרכזי, אשר מאומצמי, אשר מאוישים, אשר מאומצמים, אשר מאומצמים, אשר מאומצמוספירלי אבטחה, אשר מאוישים, או מרכז הבקרה של מרכז הבקרה של מרכז הבקרה של מרכז האבטחה של מרכז האבטחה של מרכז האבטחה של מרכז הבריאות של קפריסין, או מרכז האבטחה של קפריסין, היה מאוישים של מרכז האבטחה של כלי רכב מרכזי של קפריסין, או מרכז האבטחה של מרכז הבקרה של מרכז הבקרה של קפריסין, אונקורקטיבי, אונקוברכימי, אונקוברפדני, אונקוברפדרציונכרונכרונכרונכרונכרונכרו של מרכז הבריאות של קנדה.

השפעה על בדיקות הנדסה

קפיצות טכנולוגיות אלה משפרות ישירות את האיכות, המהירות והלחם של אימות הנדסי.כאן אנו בודקים דרכים ספציפיות של פיתוחי DAQ של ערוצים שינו את זרימת העבודה.

תכונות מרובות-Parameter

בדיקות מודרניות למדוד באופן שגרתי טמפרטורה, מתח, רטט, לחץ ופרמטרים חשמליים בו זמנית.לדוגמה, בדיקה אחת של מעצמה חשמלית עשויה לפקח על מתחי תאי סוללה (100+ ערוצים), טמפרטורות מתפתלות (30 ערוצים), מומנט על פיר הפלט (2 ערוצים), ורטט בנקודות הנושא (20 ערוצים) היכולת לתאים את המדידות הללו בתוך התחום נותן מבט של מערכת עבודה של אינטראקציות ומדכאות; כמו הדבקה של מערכת, לפני שימוש בתבניות DACredited-DVed; לפני שימוש קבועות; לפני שימוש בבדיקות בתדרים (DV) ואפקטים (D) שימושיות (DVatedexa-DVatedance) ואפקטים (D) עם , שימוש בבדיקות).

זמן אמת ואנליזה משתנה

עיבוד אותות Embedded ב DAQs המודרני מאפשר חישוב בזמן אמת של מדדי תדר-דומיין: FFT spectrograms, ספקטרום כוח, ופרמטרים מודולאליים ( תדרים טבעיים, יחסי לחות, צורות) בדיקות סטרקטידוריות של רכיבי מטוסים לעתים קרובות להשתמש בהעברת מדידות תפקוד בין כוח קלט מלוטש לבין מאות של תגובה עם מהנדסי עכשווי, לעומת פונקציות בדיקה סגורה (F) באופן מיידי, כלומר, להפחית את תפקודים).

המונחים: mit-Enabled Condition- Based Monitoring

באבחון מכונות תעשייתיות, DAQ מערכות עם דחיסה של מכונה למידה (run on the FPGA או co-מעבד) יכולות לסווג תקלות (למשל, ללבוש, חוסר איזון, חוסר איזון, אי-השונות) בזמן אמת.הם לומדים תבניות בסיס והעלאת ערנות כאשר חתימות deviate זה מקטין את כמות הנתונים המוערכים לענן ומאפשרות פעולות אוטונומיות בפלטפורמות של שמן:0B5 מ-i- 30 ו-Fal) על- 30.

High-Channel SynSyncization for Array Techniques

טכניקות למדידה ארונית (למשל, beamforming אקוסטי, מתכנן ליד שדה סריקה, ריצוף מכ"ם בשלבי קיר) דורשות מאות או אלפי ערוצים עם דיוק בשלב בתוך כמה מעלות בתדירות הגבוהה ביותר של עניין. Multi-channel DAQ מכשירים המעסיקים התפלגות שעון משותפת עם skew להשיג שגיאות שלב בין ערוצים מתחת 1 ו- 1 ו- m.

יישומים בתעשיות

להלן אנו מפרטים כיצד התקדמות DAQ Multi-ערוצית מאפשרת בדיקות הנדסיות ספציפיות על פני מגזרים מרכזיים.הההתייחסויות כוללות כמה תקנים רלוונטיים ודוגמאות מוצר מיצרנים מובילים.

בדיקות התרסקות רכב

בדיקות התרסקות מודרניות לפרוס יותר מ-300 ערוצי כלי שיט: מאיצים בדלמונים (ראש, חזה, אגן), לטעון תאים בחגורת בטיחות, עוברים על עמודות ההיגוי, ומדנים על חברי המבניים.מגרעות מהירות גבוהה של HS/s) ב-100 kS/s או גבוה יותר ללכוד את 100 &ndash המלא; ארועים של מדינת-of-of-Q-the-S-S-D-D.

בדיקה אווירית

כנפיים מטוסים ופאנלים מתפתלים עוברים בדיקות סטטיות ועייפות עם אלפי מדפי זנים.מערכות DAQ מודרנית מ-FLT:0HBM (Hottinger Baldwin Messtechnik)uaFLT:1 תומך 1,000+ ערוצים במסגרת בדיקה אחת, עם כל ערוץ sampling ב 4 kHz (מבחנים סטטיים) או 100 kHz (ממריצים דינמיים).

Power Grid and Energy Systems Monitoring

ניתוח איכות כוח ויחידות מדידה PUs (PMUs) להסתמך על ריבוי ערוצים DAQ כדי דגימות מתח הנוכחי ב סינכרונום בתוך 1 מיקרו-שנייה על רשתות רחבות-שטח (PMUs) התקנים הקשורים IEC 61 850-9-2 LEQ (ערכים מלוכדים) מדד נתונים ממכשירים להגנות.

מכונות תעשייתיות אבחון

ניטור מבוסס מצב של משאבות, דחוסים וכוננים מנועים משתמשים 4 – 16 ערוצי רטט למכונה, לעתים קרובות עם עיבוד FFT ו סף אזעקה. Multi-channel DAQ מודולים עם IEPE (Integrated Electronics Piezo-Electric) קבוע קלט קבוע ישירות לחבר אלגוריתמים ללא מצבי אותות חיצוניים.

חומרים מחקר ובדיקות מתח

בדיקות אינטנסיביות של לחץ מפוצל ברים ועמודי קולסקי דורשות לכידת נתונים משני גשרים או יותר מד מתח על שיעורים מעל 10 MS / s. Multi-channel DAQ עם זיכרון דגימה בו זמנית וזיכרון גדול של buffer (עד 4 GB) יכול להקליט את הדופק המלא גל ללא חסר זמן עלייה.

מגמות עתידיות

הדור הבא של מכשירי DAQ Multi-ערוצית כנראה ישלב את הפעולות הבאות:

  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • (FLT:0) הקצאת ערוצים המונעת על ידי התעשייה האווירית 1FLT:1 - טווחי רווח אוטומטיים ופילטרים המבוססים על דופק קליברציה קצר, צמצום ההתקנה ידנית.
  • (FLT:0) USB4 או Thunderbolt 5 ממשקים:0) 1 - מאפשר הזרמת חלקה של 128+ ערוצים ב 1 MS /s ללא כרטיסי ביקור נפרדים.
  • (FLT:0) ,Decentralized time-of- Flight Compal ReveFLT:1) - עבור רשתות אלחוטיות גדולות-area, באמצעות FPGAs למדידה ותיקון עיכובים בדינמית.

מגמות אלה יפחיתו עוד יותר את המחסום לבדיקות מרובות-פיזיקה, שיאפשרו למהנדסים לאמת מערכות מורכבות יותר מטיפוס אב-טיפוס לייצור.

מסקנה

מכשירים של Multi ערוצים לרכישת נתונים התפתחו ממגוון רחב של נתונים מרבים למכשירים חכמים, מדרגיים שמטפלים באלפי אותות סינכרונכרנים עם נאמנות גבוהה.באמצעות ספירות ערוץ גבוהות, עיבוד מהיר יותר, חכם יותר, ואדריכלות אלחוטית מבוזרת, מערכות אלה עכשיו לתמוך במבחנים הנדסיים תובעניים ביותר על פני תעשיות הרכב, החלל, האנרגיה והייצור.