Häufig gestellte Fragen zur USB-gestützten Datenerfassung

USB-gestützte Datenerfassungsgeräte nutzen die Vorteile der Plug-and-play-Funktionalität der USB-Schnittstelle und lassen sich somit sehr einfach installieren.

Mithilfe der NI-Streaming-Technologie sorgen USB-gestützte Datenerfassungsgeräte für bidirektionale Hochgeschwindigkeitsdatentransfers auf den Analog-, Digital- und Counter-I/O.

USB-gestützte Datenerfassungsgeräte können zusammen mit Desktop-PCs, Laptops, Touchpanel-Computern und Windows-Tablet-PCs verwendet werden. Steckbusse wie PCI Express sind allerdings auf Desktop-PCs beschränkt.

Datenerfassungsprodukte von NI sind, je nach Gerät, mit den gängigsten Betriebssystemen kompatibel. Weiterführende Informationen zum Treibersupport sind hier zusammengestellt.

USB-gestützte Datenerfassungstechnologien wie die NI-Streaming-Technologie tragen dazu bei, dass Anwender eine bisher nicht erzielbare Leistung über USB erreichen können. Der Gesamtdurchsatz hängt zwar vom System und vom Gerät ab, doch kann mit USB-2.0-Geräten wie Datenerfassungskarten der X-Serie oder CompactDAQ ein Datendurchsatz von bis zu 32 MB/s aufrechterhalten werden. Mit USB 3.0 kann das cDAQ-9179 Übertragungsraten von mehr als 250 MB/s unterhalten.

• Leistungsstarke Geräte der X-Serie für USB können Daten bei bis zu 2 MS/s für den Analogeingang und bis zu 2,8 MS/s für den Analogausgang übertragen.
• USB-Geräte der X-Serie mit simultaner Abtastung können auf ausgewählten PCs an allen acht Analogeingängen mit 2 MS/s pro Kanal Daten erfassen (16 MS/s oder 32 MB/s).
• CompactDAQ stellt eine modulare Plattform mit bis zu 14 Steckplätzen bereit. Bei Analogeingangsmodulen kann ein Durchsatz von bis zu 1 MS/s pro Kanal erreicht werden.

Bei USB-gestützten Datenerfassungsgeräten handelt es sich um flexible, universell einsetzbare Hardware, die sich ausgezeichnet für eine breite Palette an Anwendungen eignet. Hierzu zählen häufig eingesetzte Anwendungen wie z. B.:

• Portables Datenloggen oder Datenloggen auf Desktop-PCs
  Empfohlene NI-Hardware: USB-Geräte der X-Serie für die Multifunktionsdatenerfassung und CompactDAQ
• In-Vehicle-Datenerfassung/Datenloggen
  Empfohlene NI-Hardware: USB-Geräte der M-Serie für die Multifunktionsdatenerfassung ohne zusätzliches Netzteil und CompactDAQ
• Portable Spannungs- und Umgebungsmessungen
  Empfohlene Hardware: CompactDAQ, USB-9211A, USB-9215A, USB-9211, USB-9215, USB-9201 und USB-9221
• Industrietaugliche Digital-I/O
  Empfohlene NI-Hardware: CompactDAQ, USB-9421, USB-9472 und USB-9481
• Embedded-OEM-Anwendungen
  Empfohlene NI-Hardware: USB-Datenerfassungsprodukte für OEMs
• Laboranwendungen für Forschung und Lehre
  Empfohlene NI-Hardware: USB-6009, USB-6008, USB-6501, USB-Geräte der M-Serie für die Multifunktionsdatenerfassung ohne zusätzliches Netzteil und NI ELVIS für USB

Die USB-Spezifikation begrenzt die Entfernung zwischen PC und Gerät bzw. Hub auf 5 Meter. Durch den Einsatz von maximal fünf Hubs kann eine Entfernung von bis zu 30 Metern erreicht werden. Einige Unternehmen bieten zudem Lösungen an, welche die begrenzte Reichweite von USB teilweise auf bis zu 2 km erhöhen. Drei solcher Unternehmen sind unten stehend aufgelistet.

Weiterführende Links: Icron Technologies - USB Extension, Network Technologies Inc.Opticis.

NI empfiehlt bei Entfernungen von über 5 m den Einsatz von Ethernet- oder Wireless-Datenerfassungsgeräten.

Alle USB-gestützten Datenerfassungsgeräte von NI sind mit USB 2.0 kompatibel. Die USB-2.0-Spezifikation beinhaltet drei Geschwindigkeitsklassifizierungen: Datenübertragung mit 1,5 Mbit/s (Low Speed), 12 Mbit/s (Full Speed) oder 480 Mbit/s (High Speed). Bei USB-gestützten Datenerfassungsgeräten von NI handelt es sich um Full- und High-Speed-Geräte. USB-2.0-kompatible Full-Speed-Geräte sind gleichzeitig mit einem USB-1.1-Host verwendbar, ohne dass Geschwindigkeitseinbußen entstehen. USB-2.0-kompatible High-Speed-Geräte unterliegen allerdings Geschwindigkeitsbegrenzungen, wenn diese mit einem USB-1.1-Host eingesetzt werden.

CompactDAQ bietet mittels des USB-Chassis cDAQ-9179 mit 14 Steckplätzen Unterstützung für USB 3.0. Der Standard USB 3.0 arbeitet im SuperSpeed-Modus bei einer Übertragungsrate von 5 Gbit/s. Das cDAQ-9179 ist auch mit USB 2.0 und USB 1.1 kompatibel. Die Geschwindigkeiten sind jedoch durch die Datenübertragungsraten des Hosts oder Hubs beschränkt.

Dank des hohen Datendurchsatzes, der Bedienfreundlichkeit, der zuverlässigen Kommunikation und der Verfügbarkeit auf Industrie-PCs, Laptops sowie industrietauglichen Mensch-Maschine-Schnittstellen (HMIs) ist USB auch für den Einsatz in der Industrie eine attraktive Bustechnologie. Etliche NI-Produkte verfügen über eine integrierte Isolierung zum Schutz der Anlagen, des Datenerfassungssystems, des Host-PCs und der Anwender vor gefährlichen Spannungen. Sie bieten darüber hinaus Panel- und DIN-Schienenmontageoptionen sowie Zugentlastung, um ein versehentliches Trennen des USB-Kabels zu verhindern.

NI-Produkte erfüllen die geltenden internationalen Anforderungen hinsichtlich Produktsicherheit, elektromagnetischer Verträglichkeit (EMV), RoHS und Qualität sowie Auflagen zur Verwendung an gefährlichen Standorten und für Schiffsausrüstungen. Produktspezifische Zertifizierungsangaben sind auf der Webseite zu den NI-Produktzertifizierungen zu finden.

Mithilfe eines verfügbaren Zubehörteils kann ein versehentliches Trennen des USB-Kabels von einem Laptop verhindert werden. Details liefert die Katalogseite Zugentlastungszubehör.

USB-Geräte der X-Serie und CompactDAQ beinhalten anschraubbare USB-Kabel, um für eine sichere Verbindung des USB-Kabels mit dem Datenerfassungsgerät zu sorgen.

Durch Kombination von USB-gestützter Datenerfassung und intelligenten TEDS-Sensoren ergibt sich ein einfach zu installierendes Plug-and-play-fähiges Datenerfassungssystem. NI hat mit mehr als 20 Sensorherstellern zusammengearbeitet, um Sensors-Plug&Play-Hard- und -Software zu entwickeln, die das Analysieren und Interpretieren der in intelligenten TEDS-Sensoren gespeicherten Sensorinformationen ermöglichen. Es gibt mehrere Möglichkeiten, um aus intelligenten TEDS-Sensoren, Sensors-Plug&Play-Hard- und -Software sowie USB-gestützten Datenerfassungsgeräten ein Plug-and-play-fähiges Datenerfassungssystem zu erstellen.

1. Verwenden Sie ein CompactDAQ-Chassis mit einem der folgenden Module: NI 9219, NI 9233, NI 9234 oder NI 9237. Verbinden Sie den TEDS-Sensor mit dem Modul und setzen Sie den Datenerfassungstreiber NI-DAQmx ein, um die TEDS-Daten zu analysieren und anzuwenden.
2. Kombinieren Sie das USB-Datenerfassungs-, Steuer- und Regelmodul SCXI-1600 mit dem Brückensensoreingangsmodul SCXI-1520 und dem TEDS-Anschlussblock SCXI-1314T. Verbinden Sie alle brückenbasierten TEDS-Sensoren mit dem Anschlussblock und setzen Sie den Datenerfassungstreiber NI-DAQmx ein, um die TEDS-Daten zu analysieren und anzuwenden.

Mehr zu Sensors Plug&Play

Windows-Anwender

Alle USB-gestützten Datenerfassungsgeräte von NI, die von NI-DAQmx unterstützt werden, enthalten in ihrem Lieferumfang die interaktive Software zur Datenprotokollierung LabVIEW SignalExpress LE (siehe Abbildung 1). Auf der Webseite LabVIEW SignalExpress sind weitere Funktionen dieser Software aufgeführt.

Mac-OS-/Linux-OS-Anwender

Auf den Betriebssystemen Mac OS und Linux wird ein Teil der NI-Datenerfassungsprodukte durch die Treibersoftware NI-DAQmx Base unterstützt. Diese Software beinhaltet eine sofort ablauffähige Datenprotokollierungssoftware, mit deren Hilfe Messungen schneller durchgeführt werden können.

NI LabVIEW SignalExpress

Die meisten USB-gestützten Datenerfassungsgeräte verfügen über integrierte Signalanschlussmöglichkeiten, darunter Schraubanschlüsse oder BNC-Steckverbinder. Weitere Details bieten die Katalogseiten zu den Geräten.

Ja, etliche Module der C-Serie bieten gewisse Isolierung: bankweise Isolierung, Isolierung gegen Masse oder kanalweise Isolierung. Des Weiteren existieren etliche Multifunktions-USB-Geräte ohne zusätzliches Netzteil, die Isolierung beinhalten, z. B. die Geräte USB-6215, USB-6216 und USB-6218.

Mess-, Steuer- und Regelanwendungen werden häufig in Umgebungen eingesetzt, in denen hohe Spannungen, Transientensignale, Gleichtaktspannungen und schwankende Massepotenziale vorhanden sind, welche die Messsysteme beschädigen und die Messgenauigkeit beeinflussen können. Durch Isolierung werden Sensorsignale elektrisch von der Niederspannung des Systems getrennt. Dies bietet eine Reihe von Vorteilen, u. a. Schutz des Anwenders und Equipments, größere Störunempfindlichkeit, Aufhebung von Masseschleifen und Unterdrückung von Gleichtaktspannungen.

NI-Produkte weisen UL- und CE-Zertifizierungen auf und alle isolierten Geräte werden aufgrund strenger Tests für ihre jeweilige Messkategorie eingestuft. Die isolierten Datenerfassungsprodukte von NI erfüllen Abstandsanforderungen und die Voraussetzungen für Spannungsfestigkeit, welche für die Zertifizierung notwendig sind.

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