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Datenerfassung

Einführung in die Datenerfassungssysteme

Allgemein formuliert handelt es sich bei Datenerfassungssystemen um Prozesse oder Produkte zur Erfassung von Informationen, die dann zur Dokumentation oder Analyse eines Vorgangs verwendet werden. In ihrer einfachsten und sehr archaischen Form besteht die Datenerfassung aus einem Techniker, der die Temperatur eines Ofens auf einem Blatt Papier notiert.

Für die effiziente digitale Datenerfassung bietet moderne Technologie eine Reihe einfacher und genauer Ger?te für flexible und zuverl?ssige L?sungen. Die Bandbreite dieser Ger?te reicht vom einfachen Datenlogger bis hin zu komplexen Computersystemen oder Smartphones, die in zunehmendem Ma?e als mobile Datenerfassungssysteme Verwendung finden.

In vielen Systemen sind Datenerfassungsprodukte ein zentrales Element, an dem Signale verschiedener Fühler für Temperatur, Durchfluss, Füllstand oder Druck zusammenlaufen.
Verwandeln Sie Ihr Smartphone in einen Datenlogger

Weitere Informationen über Datenerfassung

Analog-/Digitalwandler (ADC)

Ein elektronischer Baustein, der analoge Signale in eine digitale Form umwandelt. Der Analog-/Digitalwandler ist das Herz des Datenerfassungssystems.

Digital-/Analogwandler (DAC)

Ein elektronischer Baustein, der digitale Signale in eine analoge Form umwandelt. Er ist h?ufig in Datenerfassungssystemen zu finden, die über Analogausg?nge verfügen.

Digitale Ein-/Ausg?nge (auch digitale I/O oder kurz DIO)

Beschreibt Ein- und Ausg?nge für digitale Signale. Digitale Ein- und Ausg?nge verarbeiten bzw. erzeugen Signale, die einen von zwei definierten Zust?nden haben. Dabei kann es sich um Ein/Aus, High/Low, 1/0, usw. handeln. Digitale Ein- und Ausg?nge werden auch als bin?re Ein- und Ausg?nge bezeichnet.

Differenzieller Eingang

Beschreibt, wie ein Eingangssignal an ein Datenerfassungsger?t angeschlossen wird. Differenzielle Eing?nge haben für jeden Kanal einen separaten Anschluss für die „Hi“- und die „Lo“-Seite des Signals. Datenerfassungssysteme haben entweder massebezogene oder differenzielle Eing?nge, unterstützen aber oft beide Konfigurationen.

GPIB-Schnittstelle (General Purpose Interface Bus)

Auch unter der Bezeichnung „HPIB“ (für Hewlett-Packard Interface BUS) bekannt, ist die GPIB-Schnittstelle eine Standardschnittstelle zur Ansteuerung von Messger?ten und anderen Instrumenten über einen Computer. Ein weiteres Synonym ist „IEEE 488“ nach dem entsprechenden ANSI/IEEE-Standard.

Aufl?sung

Der kleinste Signalschritt, den ein Datenerfassungssystem unterscheiden kann. Die Aufl?sung kann in Bits, als Verh?ltnis oder in Prozent des Endwerts ausgedrückt werden. Zum Beispiel hat ein System eine 12-Bit-Aufl?sung, eine Aufl?sung von 1:4.096 oder 0,0244 % des Endwerts.

RS232

Ein bei Datenerfassungssystemen weit verbreiteter Standard für die serielle Kommunikation. RS232 ist ein weit verbreiteter Standard zur seriellen Kommunikation, ist jedoch dahingehend eingeschr?nkt, dass nur ein Ger?t an die Schnittstelle angeschlossen werden kann und die übertragungsentfernung nicht mehr als 15 m betragen sollte.

RS485

Ein bei Datenerfassungssystemen weit verbreiteter Standard für die serielle Kommunikation. RS485 ist nicht so verbreitet wie RS232, jedoch flexibler: die RS485-Schnittstelle unterstützt mehrere Ger?te gleichzeitig und l?sst übertragungsentfernungen bis zu 1200 m zu.

Messrate

Die Geschwindigkeit, mit der das Datenerfassungssystem die Daten „sammelt“. Sie wird üblicherweise in Messwerten pro Sekunde ausgedrückt. Bei mehrkanaligen Datenerfassungssystemen wird als Datenerfassungsrate meist die Geschwindigkeit des A/D-Wandlers angegeben (Summenabtastrate). Um die Messrate für einen Kanal zu erhalten, wird die A/D-Wandlergeschwindigkeit (Summenabtastrate) durch die Anzahl der gemessenen Kan?le geteilt.

Massebezogener Eingang (auch Single-Ende, SE genannt)

Beschreibt, wie ein Eingangssignal an ein Datenerfassungsger?t angeschlossen wird. Bei massebezogenen Eing?ngen haben alle Messeing?nge einen gemeinsamen Masseanschluss. Datenerfassungs-Ger?te haben entweder massebezogene oder differenzielle Eing?nge. Viele unterstützen beide Konfigurationen.

W?hlen Sie das richtige Datenerfassungssystem

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Mobiles Datenerfassungssystem Mobile Datenerfassungssysteme
Drahtlose Messumformer verwandeln mobile Endger?te in mobile Datenerfassungssysteme, indem sie per Bluetooth eine Verbindung mit einem Smartphone oder Tablet herstellen, um Messwerte aufzuzeichnen, zu überwachen und auszugeben. Diese Messumformer unterstützen verschiedene Messgr??en, zum Beispiel pH, relative Feuchte oder Widerstandsfühler-Signale. Die Datenübertragung erfolgt per drahtloser Bluetooth-Technologie und macht die Daten in einer App auf einem Smartphone oder Tablet zug?nglich. über die App lassen sich mehrere Messumformer gleichzeitig mit einem Smartphone oder Tablet koppeln und einrichten.
Drahtloses Datenerfassungssystem Drahtlose Datenerfassungssysteme
Drahtlose Datenerfassungssysteme ersparen die kostspielige und zeitaufw?ndige Feldverdrahtung der Prozesssensoren. Diese Systeme bestehen aus einem oder mehreren Transmitter(n), drahtlosen Messumformern, die ihre Daten an ein Basisger?t senden. Dieser Empf?nger ist meist direkt an einen Computer angeschlossen. Drahtlose Messumformer werden für Umgebungstemperatur und relative Feuchte, Thermoelement-, Widerstandsfühler-, Impuls- und Prozesssignale angeboten und k?nnen auch einen 4 bis 20 mA- oder Spannungsausgang besitzen. Die Empf?nger werden über eine USB- oder Ethernet-Schnittstelle an den PC angeschlossen.
Serielles Datenerfassungssystem Datenerfassungssysteme mit serieller Schnittstelle
Datenerfassungssysteme mit serieller Schnittstelle sind eine gute Wahl, wenn die Messungen nicht in unmittelbarer N?he des Computers vorgenommen werden. Es gibt verschiedene Kommunikationsstandards, von denen RS232 derzeit noch der am weitesten verbreitete ist. Dieser Standard ist jedoch auf eine Reichweite von ca. 15 m begrenzt. Bei der RS485-Schnittstelle besteht diese Einschr?nkung nicht, sie unterstützt übertragungsentfernungen von bis zu 1200 m.
USB-Datenerfassungssystem USB-Datenerfassungssysteme
Die USB-Schnittstelle (Universal Serial Bus) ist ein weiterer Standard zur seriellen Kommunikation, der sich auch in der Messtechnik weitgehend durchgesetzt hat. Er erm?glicht den Anschluss von Datenerfassungsger?ten, aber auch anderer Peripherie wie Drucker, Modems oder Monitoren. USB bietet gegenüber anderen seriellen oder parallelen Schnittstellen eine Reihe von Vorteilen, unter anderem eine h?here Bandbreite (bis zu 4800 MBit/s bei USB 3.0) sowie die M?glichkeit zur Versorgung von Peripherieger?ten. Der USB-Bus eignet sich ideal für Datenerfassungs-Anwendungen. Da der USB-Anschluss auch die Spannungsversorgung bereitstellt, ist nur ein einziges Kabel zum Anschluss des Messsystems an den PC erforderlich.
Datenerfassungskarte Datenerfassungskarten
Datenerfassungskarten werden direkt an den internen Bus des Computers angeschlossen, d. h. in den Computer eingebaut. Der Vorteil dieser Karten liegt in ihrer hohen Geschwindigkeit (durch den direkten Anschluss an den PC-Bus) und den niedrigen Kosten (weil Geh?use und separate Stromversorgung entfallen). Karten werden prim?r für PC-Systeme angeboten. Die Karten unterscheiden sich durch die Anzahl der Eing?nge (Spannung, Thermoelement, digitale Ein- Ausg?nge), Ausg?nge, Geschwindigkeit und Funktionalit?t. Jede in dem Computer installierte Karte besitzt einen innerhalb des Systems einmaligen I/O-Adressbereich. Das Anwendungsprogramm greift über diesen im Computer definierten I/O-Adressbereich auf die Karte und ihre Komponenten zu.
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