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Aquisição de Dados

Introdução aos Sistemas de Aquisição de Dados

Os sistemas de aquisição de dados, como o nome indica, são produtos ou processos utilizados para coletar informações para documentar ou analisar um fenômeno. Na sua forma mais simples, um técnico que registra a temperatura do forno em um pedaço de papel está realizando uma aquisição de dados.

Com os avanços tecnológicos, este tipo de processo foi simplificado e tornou-se mais preciso, versátil e confiável através de equipamentos eletrônicos. Os equipamentos variam de simples gravadores até sistemas informatizados sofisticados.

Os produtos de aquisição de dados funcionam como o ponto central de um sistema, unindo uma grande variedade de produtos, tais como sensores que indicam temperatura, fluxo, nível ou pressão. Alguns termos comuns de aquisição de dados são mostrados abaixo:
UWTC

Saiba mais sobre Aquisição de Dados

Conversor analógico-digital (ADC)

É um dispositivo eletrônico que converte sinais analógicos em um formato digital equivalente. O conversor analógico-digital é o centro da maioria dos sistemas de aquisição de dados.

Conversor digital-analógico (D/A)

É um componente eletrônico encontrado em muitos dispositivos de aquisição de dados que produz um sinal de saída analógico.

Entrada/saída digital (DIO)

Refere-se a um tipo de sinal de aquisição de dados. A E/S digital é composta de sinais discretos que se encontram em um de dois estados possíveis. Esses estados são: liga/desliga, alto/baixo, 1/0 etc. A E/S digital também é conhecida como E/S binária.

Entrada Diferencial

Refere-se ao modo em que um sinal é ligado a um dispositivo de aquisição de dados. As entradas diferenciais têm uma conexão alta e uma baixa, exclusivas para cada canal. Os dispositivos de aquisição de dados têm entradas de terminação única ou diferenciais, sendo que muitos dispositivos funcionam com as duas configurações.

Barramento de interface de uso geral (GPIB)

Equivalente ao HPIB (da Hewlett-Packard), é o barramento padrão utilizado no controle de instrumentos eletrônicos com um computador. Também chamado de IEEE 488, em referência à definição dos padrões ANSI/IEEE.

Resolução

O menor incremento de sinal que pode ser detectado por um sistema de aquisição de dados. A resolução pode ser expressa em bits, em proporções ou em porcentagem do fundo de escala. Por exemplo, um sistema tem resolução de 12 bits, uma parte em resolução de 4.096 e 0,0244% do fundo de escala.

RS232

Padrão para comunicação serial encontrado em diversos sistemas de aquisição de dados. O RS232 é o modo de comunicação serial mais comum, porém é um tanto limitado, pois funciona com a comunicação com apenas um dispositivo conectado ao barramento por vez e funciona a distâncias de transmissão de apenas até 50 pés.

RS485

É um padrão para comunicação serial encontrado em muitos sistemas de aquisição de dados. O RS485 não é tão comum como o RS232. No entanto, é mais flexível, pois comunica-se com mais de um dispositivo no barramento por vez e funciona com distâncias de transmissão de aproximadamente 5.000 pés.

Intervalo da Amostra

A velocidade na qual um sistema de aquisição de dados coleta os dados. Normalmente, a velocidade é expressa em amostras por segundo. Para dispositivos multicanais de aquisição de dados, a taxa de amostragem geralmente é a velocidade do conversor analógico para digital (A/D). Para obter a taxa de amostragem de um canal individual, é preciso dividir a velocidade de A/D pelo número de canais amostrados.

Entrada de Terminação Única (SE):

Refere-se ao modo como um sinal é ligado ao dispositivo de aquisição de dados. Na fiação de terminação única, cada entrada analógica tem uma conexão alta exclusiva, mas todos os canais compartilham uma ligação terra. Os dispositivos de aquisição de dados têm entradas de terminação única ou diferenciais. Muitos dispositivos funcionam com as duas configurações.

Escolha o Sistema de Aquisição de Dados correto

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uwtc Sistemas de Aquisição de Dados sem Fio
Os sistemas de aquisição de dados sem fio podem eliminar a fiação, que envolve alto custo e instalação demorada, dos sensores de processo. Esses sistemas consistem de um ou mais transmissores sem fio que enviam dados para um receptor sem fio conectado a um computador remoto. Transmissores sem fio estão disponíveis para temperatura ambiente e umidade relativa, termopares, termorresistências (RTDs), sensores de saída de pulso, transdutores de saída de tensão e transmissores de 4 a 20 mA. Os receptores podem ser conectados à porta USB ou Ethernet no PC.
Transmissores/Condicionadores de Sinal Programáveis Transmissores/Condicionadores de Sinal Programáveis
Sistemas de aquisição de dados de comunicação serial são uma boa opção quando é preciso realizar medições em locais distantes do computador. Existem vários padrões de comunicação diferentes, sendo o RS232 o mais comum, porém com a limitação de funcionar com distâncias de transmissão até 50 pés. O RS485 é superior ao RS232 e funciona com distâncias de transmissão de até 5.000 pés.
Sistema de aquisição de dados USB Sistema de Aquisição de Dados USB
O Barramento Serial Universal (USB) é um padrão de conexão entre PCs e dispositivos periféricos, tais como impressoras, modems e dispositivos de aquisição de dados. O USB oferece várias vantagens sobre as conexões seriais e paralelas convencionais, inclusive maior largura de banda (até 12 Mbits/s) e a capacidade de fornecer energia para o dispositivo periférico. O USB é ideal para aplicações de aquisição de dados. Já que as conexões USB fornecem energia, apenas um cabo é necessário para ligar o dispositivo de aquisição de dados ao PC, que provavelmente possui ao menos uma porta USB.
Placas plug-in de aquisição de dados Placas Plug-in de Aquisição de Dados
As barras de aquisição de dados do computador são encaixadas diretamente no barramento do computador. As vantagens do uso destas placas são: velocidade (por serem conectadas diretamente no barramento) e custo (os custos de empacotamento e energia são fornecidos pelo computador). As placas oferecidas são compatíveis sobretudo com o PCs da IBM e computadores compatíveis. Os recursos que as placas oferecem variam de acordo com o número e o tipo de entradas (tensão, termopares, liga/desliga), saídas, velocidade e outras funções fornecidas. Cada placa instalada no computador é dirigida a uma localização exclusiva no mapa de Entrada/Saída. O mapa de E/S do computador fornece os locais de endereço que o processador usa para acessar o dispositivo específico, conforme exigido pelo programa.