O que é aquisição de dados?
A aquisição de dados (DAQ) é o processo de medição de um fenômeno elétrico ou físico, como tensão, corrente, temperatura, pressão ou som, com o uso de um computador. Um sistema DAQ é formado por sensores, hardware de aquisição e medição de dados e um computador com software programável. Em comparação com os sistemas tradicionais de medição, os sistemas DAQ baseados em PC exploram a capacidade de processamento, produtividade, sistemas de visualização e recursos de conectividades dos computadores padrão da indústria. Com isso, temos uma solução de medição mais poderosa, flexível e de melhor custo-benefício.
As partes de um sistema DAQ | Veja o guia completo para desenvolver um sistema de medição
O que é um sensor?
A medição de um fenômeno físico, como a temperatura de uma sala, intensidade de uma fonte luminosa ou força aplicada a um objeto, começa pelo sensor. Um sensor, também chamado de transdutor, converte um fenômeno físico em um sinal elétrico mensurável. Dependendo do tipo de sensor, sua saída elétrica pode ser uma característica de tensão, corrente, resistência ou outro atributo elétrico que varie com o tempo. Alguns sensores podem exigir componentes e circuitos adicionais para fornecerem um sinal que possa ser lido com exatidão e segurança por um dispositivo DAQ.
Conheça os conceitos fundamentais do funcionamento dos sensores
Sensores comuns
| Sensor | Fenômeno |
| Termopar, RTD, termistor | Temperatura |
| Fotossensor | Luz |
| Microfone | Som |
| Strain gage, transdutor piezoelétrico | Força e pressão |
| Potenciômetro, LVDT, encoder óptico | Posição e deslocamento |
| Acelerômetro | Aceleração |
| Eletrodo de pH | pH |
Mais informações sobre como escolher e usar sensores
O que é um dispositivo DAQ?
O hardware DAQ atua como a interface entre um computador e sinais do mundo exterior. Ele funciona basicamente como um dispositivo que digitaliza sinais analógicos de entrada de forma que um computador possa interpretá-los. Os três componentes principais de um dispositivo DAQ usados para medir um sinal são os circuitos eletrônicos de condicionamento de sinais, conversor analógico-digital (ADC) e o barramento do computador. Muitos dispositivos DAQ contêm outras funções, para a automação de sistemas e processos de medição. Por exemplo, conversores digital-analógico (DACs) fornecem sinais analógicos, linhas de E/S digital fornecem sinais digitais em suas entradas e saídas e os contadores/temporizadores contam e geram pulsos digitais.
Veja cinco perguntas a serem feitas para a escolha de seu dispositivo DAQ
Os principais componentes de medição de um dispositivo DAQ
Condicionamento de sinais
Os sinais dos sensores ou do mundo externo podem ser ruidosos demais ou demasiadamente perigosos para serem medidos diretamente. Os circuitos de condicionamento de sinais colocam o sinal em um formato adequado para a entrada em um ADC. Esses circuitos podem incluir amplificação, atenuação, filtragem e isolação. Alguns dispositivos DAQ contêm condicionamento de sinais projetado para a medição com tipos específicos de sensores.
Saiba mais sobre os diversos tipos de condicionamento de sinais
Conversor analógico-digital (ADC)
Sinais analógicos dos sensores devem ser convertidos em digitais antes de serem manipulados por equipamentos digitais, como os computadores. Um ADC é um chip que fornece a representação digital de um sinal analógico em um instante do tempo. Na prática, os sinais analógicos variam continuamente ao longo do tempo e um ADC coleta "amostras" periódicas de um sinal em uma taxa predefinida. Essas amostras são transferidas por um barramento ao computador, onde o sinal original é reconstruído a partir das amostras do software.
Barramento do computador
Os dispositivos DAQ são conectados ao computador por um slot ou porta. O barramento do computador atua como interface de comunicação entre o dispositivo DAQ e o computador, para transmitir instruções e dados de medição. São oferecidos dispositivos DAQ para os barramentos de computador mais comuns, incluindo USB, PCI, PCI Express e Ethernet. Mais recentemente, surgiram dispositivos DAQ para comunicações sem fio no padrão 802.11 Wi-Fi. Há muitos tipos de barramentos; cada um deles oferece diferentes vantagens para diferentes tipos de aplicações.
Qual é o papel do computador em um sistema DAQ?
Um computador com software programável controla a operação do dispositivo DAQ, sendo usado para o processamento, visualização e armazenamento de dados de medição. Diferentes tipos de computadores são usados em diferentes tipos de aplicações. Um desktop pode ser usado em um laboratório, por sua capacidade de processamento, um laptop pode ser usado em campo, por sua portabilidade, ou um computador industrial pode ser usado em uma fábrica, por sua robustez.
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Quais são os diferentes componentes de software em um sistema DAQ?
Software de driver
O software de driver permite que o software de aplicação interaja com um dispositivo DAQ. Ele simplifica a comunicação com o dispositivo DAQ, abstraindo comandos de hardware de baixo nível e a programação no nível do registro. Tipicamente, o software de driver para a aquisição de dados expõe uma interface de programação de aplicações (API) que é usada em um ambiente de programação para a construção de software de aplicação.
Leia sobre o que é importante considerar na avaliação do software de driver
Software de aplicação
O software de aplicação facilita a interação entre o computador e o usuário na aquisição, análise e apresentação dos dados da medição. Ele é uma aplicação pré-construída, com funções predefinidas, ou um ambiente de programação destinado ao desenvolvimento de aplicações com funções customizadas. Aplicações customizadas são muitas vezes usadas para automatizar diversas funções de um dispositivo DAQ, executar algoritmos de processamento de sinais e exibir interfaces de usuário customizadas.
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