Schlüsseltechnologien
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Verstärkung
Verstärker erhöhen die Frequenz des Eingangssignals, um das Signal dem Eingangsbereich des A/D-Wandlers besser anzupassen. Die Verstärkung verbessert somit die Messempfindlichkeit und -genauigkeit. Mithilfe von externen Signalkonditionierungsmodulen, die näher an der Signalquelle liegen, bzw. mithilfe von Messwertwandlern können Sie das Signal-Rausch-Verhältnis verbessern. Dabei wird die Signalfrequenz verstärkt, noch bevor das Signal durch Umgebungsrauschen beeinflusst werden kann.
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Dämpfung
Dämpfung ist das Gegenteil von Verstärkung. Eine Dämpfung muss erfolgen, wenn die Spannungen für die Digitalisierung oberhalb des Eingangsbereiches des Digitalisierers liegen. Diese Form der Signalkonditionierung verringert die Amplitude des Eingangssignals. Das so konditionierte Signal liegt innerhalb des Eingangsbereiches des A/D-Wandlers. Dämpfung ist für die Messung hoher Spannungen erforderlich.
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Isolierung
Isolierte Signalkonditionierungsgeräte übermitteln das Signal von der Signalquelle an das Messgerät, ohne dass eine physikalische Verbindung erforderlich ist. Die Signalübertragung erfolgt stattdessen mithilfe von Transformatoren, optischen oder kapazitiven Kopplungstechniken. Mithilfe von Isolierung sind sowohl Anwender als auch teure Messausstattungen gegen Masseschleifen, Spannungsspitzen und hohe Gleichtaktspannungen geschützt.
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Multiplexen
Multiplexen ist ein Verfahren, bei dem mehrere Signale asynchron an einen einzigen Digitalisierer übertragen werden. Das Multiplexverfahren ermöglicht auf kosteneffiziente Weise, die Kanalanzahl des Messystems erheblich zu erhöhen. Multiplexen ist für jede Anwendung mit hoher Kanalanzahl erforderlich.
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Filterung
Mithilfe von Filtern wird unerwünschtes Rauschen innerhalb eines bestimmten Frequenzbereiches herausgefiltert. Nahezu alle Datenerfassungsanwendungen sind in Frequenzbereichen von 50 oder 60 Hz unerwünschtem Rauschen ausgesetzt, das von Stromleitungen oder Maschinen erzeugt wird. Die meisten Signalkonditionierungsmodule sind mit Tiefpassfiltern ausgestattet, die speziell zur Beseitigung von 50- bzw. 60-Hz-Rauschen konzipiert sind.
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Brückenspeisung
Brückenspeisung ist für einige Arten von Wandlern erforderlich. Beispiele für Wandler, die eine externe Speisespannung bzw. einen externen Speisestrom erfordern, sind Dehnungsmessstreifen, Thermistoren und Widerstandstemperaturmesser (RTDs). Bei Widerstandstemperaturmessungen und Thermistormessungen kommt meist eine Stromquelle zum Zuge, die jede Widerstandsänderung in eine messbare Spannung umwandelt. Bei Dehnungsmessstreifen handelt es sich um sehr niederohmige Sensoren, die meist im Rahmen einer Wheatstone-Brückenkonfiguration mit einer externen Speisespannungsquelle verwendet werden.
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Kaltstellenkompensation
Kaltstellenkompensation ist eine Technologie, die für präzise Thermoelementmessungen erforderlich ist. Wird ein Thermoelement an ein Datenerfassungssystem angeschlossen und eine Temperaturmessung durchgeführt, so muss die Temperatur am Anschlusspunkt bekannt sein, damit eine Berechnung der tatsächlichen Temperatur möglich ist. Das ist nötig, da die Anschlussstelle einem weiteren "Thermoelement" im Messpfad entspricht und einen Offset verursacht, der die Messergebnisse verfälscht.
Was ist Signalkonditionierung?
Signalkonditionierung verwandelt Ihr Datenerfassungsgerät in ein komplettes Datenerfassungssystem, indem eine Vielzahl an Sensor- und Signaltypen direkt an Ihr Datenerfassungsgerät angeschlossen werden können, von Thermoelementen bis hin zu Signalen hoher Spannungen. Die Schlüsseltechnologien der Signalkonditionierung verbessern die Gesamtleistung und Messgenauigkeit Ihres Datenerfassungssystems um den Faktor 10.
Ressourcen für die Signalkonditionierung
Grundlagen der Signalkonditionierung
Grundlegende Konzepte der Signalkonditionierung für computergestützte Datenerfassungssysteme
Wichtige Technologien für Signalkonditionierungssysteme
10-mal mehr Leistung und Präzision für Ihr Datenerfassungssystem
Sensors Plug&Play
NI-Signalkonditionierungsprodukte mit TEDS-fähigen Sensoren des Standards IEEE 1451.4
Temperaturmessungen mit RTDs oder Thermistoren
Temperaturmessungen mit RTDs bzw. Thermistoren und NI-Datenerfassungssystemen
Temperaturmessungen mit Thermoelementen
Temperaturmessungen mit Thermoelementen und NI-Datenerfassungssystemen
Dehnungsmessungen mit Dehnungsmessstreifen
Dehnungsmessungen mit NI-Datenerfassungssystemen
Druckmessungen mit Drucksensoren
Druckmessungen mit NI-Datenerfassungssystemen
Produkte im Fokus
Signalkonditionierungsprodukte von NI gewährleisten die Anbindung an eine Vielzahl verschiedener Sensor- und Signaltypen. Jede Produktfamilie erfüllt spezielle Anforderungen an Sensor-/Signaltyp, Formfaktor und budgetgerechte Signalkonditionierung.
SCXI
Modulare, hochleistungsfähige, USB-gestützte Datenerfassungssysteme mit spezifischer Sensor- und Signalkonditionierung für nahezu jede Messanwendung
SCC
Portable, kostengünstige, modulare, Front-End-Signalkonditionierungssysteme mit individuellen, direkten Anschlussmöglichkeiten pro Kanal, die für den Einsatz mit Datenerfassungsgeräten der M-Serie und E-Serie konzipiert sind.
SC-Serie
PXI-Datenerfassungsgeräte mit integrierter, messtechnikspezifischer Signalkonditionierung
"Sensors Plug&Play": TEDS-fähige Messgeräte
Modulare Signalkonditionierungshardware für die einfache Systemeinrichtung mithilfe von TEDS-Sensoren des Standards IEEE 1451.4
5B-Serie
Analoge Front-End-Signalkonditionierungsmodule für Anwendungen, die eine niedrige Kanalanzahl und eine sehr hohe Isolierung erfordern
Zubehör für die Signalkonditionierung
Kostengünstiges analoges und digitales Signalkonditionierungszubehör für Plug-in-Datenerfassungsgeräte
