Tài liệu: TỔNG QUAN VỀ DAQ (DATA ACQUISITION AND CONTROL)

Dây nối: liên kết ngõ ra của chuyển đổi/cảm biến đến phần cứng khối xử lý tín hiệu hoặc từ khối xử lý tín hiệu đến PC nếu khối xử lý tín hiệu cách xa PC. Trường hợp phần cứng khối xử lý tín hiệu cách xa PC và chuẩn truyền tín hiệu là RS-232 hoặc RS-485 : cáp truyền thông Đây thường là thành phần cồng kềnh nhất của hệ thống và dễ chịu tác động của nhiễu bên ngoài, đặc biệt trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt. Vì vậy cần quan tâm đặc biệt...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tài liệu: TỔNG QUAN VỀ DAQ (DATA ACQUISITION AND CONTROL) Tài liệu:TỔNG QUAN VỀ DAQ (DATA ACQUISITION AND CONTROL)Tài liệu DAQ Chương 1 Chương 1TỔNG QUAN VỀ DAQ (DATA ACQUISITION AND CONTROL) 1. Định nghĩa và khái niệm Thu thập dữ liệu (data acquisition) là quá trình chuyển tín hiệu vật lý từ thế giớithực thành tín hiệu điện để đo lường và chuyển sang tín hiệu số cho quá trình xử lý,phân tích và lưu trữ bằng máy tính. Trong hầu hết các ứng dụng, hệ thu thập dữ liệu (Data Acquisition (DAQ)System) được thiết kế không những chỉ để thu thập dữ liệu mà còn cả chức năng điềukhiển. Vì vậy khi nói hệ DAQ thường hàm ý cả chức năng điều khiển (Dat aAcquisition and Control) Hình 1.1 – Các thành phần cơ bản của hệ DAQ GV: Phạm Hùng Kim KhánhTrang 1Tài liệu DAQ Chương 1 1.1. Bộ chuyển đổi (transducer) và cảm biến (sensor) Bộ chuyển đổi và cảm biến thực hiện thay đổi các tín hiệu vật lý thành tín hiệuđiện để phần cứng có thể xử lý. Bộ chuyển đổi có thể chuyển hầu hết các đại lượng cần đo sang tín hiệu điệnnhư: cặp nhiệt điện, nhiệt kế điện trở (RTD – Resistive Temperature Detector), nhiệttrở, … 1.2. Dây nối và cáp truyền thông Dây nối: liên kết ngõ ra của chuyển đổi/cảm biến đến phần cứng khối xử lý tínhiệu hoặc từ khối xử lý tín hiệu đến PC nếu khối xử lý tín hiệu cách xa PC. Trường hợp phần cứng khối xử lý tín hiệu cách xa PC và chuẩn truyền tín hiệulà RS-232 hoặc RS-485 : cáp truyền thông Đây thường là thành phần cồng kềnh nhất của hệ thống và dễ chịu tác động củanhiễu bên ngoài, đặc biệt trong môi trường công nghiệp khắc nghiệt. Vì vậy cần quantâm đặc biệt đến vấn đề chống nhiễu cho dây nối và cáp truyền thông để giảm thiểuảnh hưởng của nhiễu. 1.3. Xử lý tín hiệu (Data conditioning) Tín hiệu điện đầu ra của cảm biến cần được chuyển sang dạng thích hợp, tươngthích với phần cứng khối thu thập dữ liệu, đặc biệt là bộ chuyển đổi A/D. Các nhiệm vụ của thành phần này có thể là: Lọc: thường là bộ lọc thông thấp để loại các thành phần tần số nhiễu. - Khuếch đại: dùng để tăng độ phân giải cho hệ thống. - Tuyến tính hóa: dùng để hiệu chỉnh cho các bộ chuyển đổi phi tuyến như - cặp nhiệt điện. Cách ly: dùng để cách ly với máy tính nhằm bảo vệ máy tính trước các - thành phần điện áp cao. Kích thích: dùng cho các bộ chuyển đổi cần dòng hay áp kích thích ngoài - như cảm biến điện trở, nhiệt trở, … 1.4. Phần cứng thu thập dữ liệu Thực hiện các chức năng sau: Chuyển tín hiệu dạng tương tự sang dạng số để hiển thị, lưu trữ và phân tích - Đọc vào tín hiệu số chứa đựng thông tin về quá trình của một hệ thống. - Chuyển tín hiệu số từ PC sang tín hiệu điều khiển để điều khiển một hệ - thống hay quá trình. Xuất ra tín hiệu điều khiển dạng số. - Phần cứng thu thập dữ liệu tồn tại dưới nhiều hình thức khác nhau từ nhiềunhà sản xuất, có thể là: card giao tiếp mở rộng (plug-in expansion bus boards),intelligent stand-alone loggers and controllers (loại này có thể được định cấu hình,quan sát và điều khiển từ máy tính qua RS-232 hoặc có thể hoạt động độc lập), hoặc GV: Phạm Hùng Kim KhánhTrang 2Tài liệu DAQ Chương 1các thiết bi độc lập từ xa có thể điều khiển và định cấu hình từ máy tính qua chuẩngiao tiếp IEEE-488. 1.5. Phần mềm thu thập dữ liệu Có 3 lựa chọn: Đọc và xuất dữ liệu trực tiếp dùng tác độ ng lên các thanh ghi của phần cứng - thu thập dữ liệu Dùng driver đi kèm với phần cứng cung cấp bởi nhà sản xuất để phát triển - phần mềm Dùng gói phần mềm ứng dụng cung cấp kèm với phần cứng thu thập dữ liệu - để thực hiện tất cả các nhiệm vụ yêu cầu cho một ứng dụng cụ thể 1.6. Máy chủ Dùng thực thi các chương trình phần mềm và lưu trữ dữ liệu, có ảnh hưởng rấtlớn đến tốc độ của hệ thống. 2. Cấu hình hệ DAQ Việc lựa chọn cấu hình cho hệ DAQ phụ thuộc vào: Môi trường làm việc (phòng thí nghiệm, thu thập dữ liệu trong cùng khu vực - sản xuất hay từ xa), Số lượng cảm biến và cơ cấu chấp hành yêu cầu, vị trí của chúng với máy - chủ, hình ...