سامانه داده برداری مجموعهای از المانها است که در جمعآوری اطلاعات از محیط پیرامون و تحلیل در مدلهای رقمی، بکار میرود. در یک توضیح کلی باید بگوییم که با گسترش حضور انواع ریزپردازندهها و کامپیوترها، بسیاری از افراد به دنبال دریافت اطلاعات محیطی تحلیل شده، به کمک این سیستمها هستند. برای این کار لازم است اطلاعات آنالوگ تبدیل به مدارهای رقمی بشوند.
برای اینکه کامپیوتر به یک سیستم اندازهگیری تبدیل بشود، لازم است برخی تجهیزات و نرم افزاها بکار گرفته بشوند. از آنجا که گردآوری دادهها و بکارگیری آنها برای انجام تحلیلهای مختلف در بسیاری از صنایع مورد نیاز است، سامانه داده برداری کابردهای فراوانی دارد.
سامانه داده برداری در صنایع مختلف
همانطور که میدانید، جمعآوری اطلاعات و انجام اقدامات آتی براساس اطلاعات بدست آمده، کاری ضروری محسوب میشود. صنایع بسیار پراهمیت مانند نیروگاهها و اندازهگیری تحرکات آن تا صنایع ماشینی کوچکتر، همگی از سامانههای دادهبرداری استفاده میکنند.
نکته مهمی که درباره کاربرد سامانه داده برداری در صنایع مختلف وجود دارد، توجه به این نکته است که سامانه استفاده شده در هر صنعت ویژگی مخصوص خودش را نیاز دارد. ساختار سامانههای مختلف در جمعآوری اطلاعات و نحوه پیادهسازی آنها متفاوت است.
در بکارگیری سامانه داده برداری مناسب، باید به نیاز اساسی صنایع و اتوماسیون توجه شود و آنالوگهای دریافتی مورد بررسی قرار بگیرند.
مشکلات عدم توجه به کاربرد سامانه داده برداری
عدم توجه به کاربرد دقیق سامانه داده برداری مشکلات زیادی برای محیط صنعتی و نتایج نهایی محیطهای آزمایشگاهی ایجاد میکند. اگر انواع دادههایی که به صورت ولتاژ، دما و آنالوگ که در محیط وجود دارند بااستفاده از سامانه مناسبی گزارش نشوند، مشکلات اقتصادی زیادی ممکن است رخ بدهد.
افزایش هزینهها
به طور مثال اگر نیاز خاص مشتری در خرید سامانه داده برداری مورد توجه قرار نگیرد، در نهایت مبلغی که برای خرید سامانه داده برداری صرف میشود بیشتر از حد معمول تمام خواهد شد.
افزایش خطاهای محیطی
یکی دیگر از مشکلاتی که در پی استقاده نادرست از سامانه داده برداری و خرید نوع نامناسب آن پیش میآید، افزایش خطاهای محیطی است.
تجهیزات این سامانه
همانطور که پیشتر اشاره کردیم، این سامانهها برای دریافت اطلاعات محیطی و تبدیل آنها به مدلهای رقمی، مورد استفاده قرار میگیرند. سامانه داده برداری باید تجهیزاتی داشته باشد که در مرحله اول این کمیتهای محیطی مانند جریان ولتاژ، دما و بقیه موارد را جمعآوری بکند و در ادامه بخشهای دیگر این دستگاه آن اطلاعات را نمایش داده و پس از تحلیل، ذخیره کند.
دیتا اکوزیشن نام دیگر هر نوع سامانه داده برداری است. سنسور، مبدل سیگنالها به مدارهای مورد نظر و مبدل سیگنال آنالوگ از تجهیزات مختلفی هستند که در هر سامانه داده برداری مورد استفاده قرار میگیرند. در این بخش با چند سخت افزار و درایور که در کارکرد سامانه داده برداری ضروری هستند، آشنا خواهیم شد.
سنسورها
سنسورها یکی از مهمترین اجزای موجود در سامانههای داده برداری هستند. این قسمت مهم در سامانه داده برداری، انواع پارامتر و کمیت فیزیکی را به سیگنالهای دیجیتال تبدیل میکند.
Signal Condition یا مطلوب ساز سیگنال
این بخش نیز از مهمترین اجزای موجود در سامانه داده برداری محسوب میشود. این قسمت درواقع ورودی کارت داده برداری را تامیین میکند. مدار مطلوب ساز، سیگنالهایی که توسط سنسور دریافت شده است را به شکلی تبدیل میکند که توسط کارت داده برداری درک بشوند.
مبدل سیگنال آنالوگ
آخرین بخشی که وظیفه جابجایی سیگنالها را بر عهده دارد، مبدل سیگنال آنالوگ به دیجیتال است. این بخش از سامانه داده برداری، سیگنالهایی که در بخش قبلی به نوعی مطلوب سازی شده بودند را به مقادیر دیجیتال تبدیل میکند.
سخت افزار
برای انجام عملیات داده برداری در فضاهای مختلف، باید از سخت افزاری استفاده کرد که میان سیگنالها و کامپیوتر قرار بگیرد. سخت افزاری که در این قسمت درباره آن صحبت میکنیم، 2 نوع اصلی دارد.
انواع ماژولها
یکی از انواع سخت افزارهایی که در سامانه داده برداری مورد استفاده قرار میگیرد، انواع ماژولهایی هستند که قابلیت اتصال به انواع پورت و سری کامپیوتر را دارند.
کارت داده برداری
این کارتها محل اتصال متفاوتی دارند. کارتهای داده برداری که معمولا از چند المان مختلف تشکیل میشوند، در اسلات مادربرد کامپیوتر یعنی SATA، PCI و PCLE قرار داده میشوند.
درایور
درایور یکی دیگر از اجزای مهمی است که برای بکارگیری سامانه داده برداری وسیله ضروری محسوب میشود. این درایور برای ایجاد امکان فعالیت سخت افزار بکار گرفته میشود.
چرا استفاده از پردازنده سیگنال اهمیت زیادی دارد؟
همانطور که در بخش قبل متوجه شدید، تجهیزات و اجزای مختلفی در سامانههای داده برداری بکارمیروند. هر کدام از این اجزا اهمیت خاص خودشان را دارند. اما سوالی که در این قسمت پیش میآید این است که چرا باید از Signal Condition استفاده کرد؟
برای پاسخ به این سوال باید به یکی از مهمترین ویژگیهای این سامانه اشاره کنیم. سامانههای داده برداری به منظور فراهم کردن دیتاهای دقیق برای انجام تحلیل، مورد استفاده قرار میگیرند.
درنتیجه بخشی مثل پردازنده سیگنال یا همان Signal Condition برای مطلوب سازی و تقویت این سیگنالها بکار میرود تا تحلیل نهایی کیفیت مطلوب را داشته باشد و به اندازه کافی دقیق باشد.
اتفاقی که در پردازش سیگنالها رخ میدهد، باعث میشود که این سیگنالها بسیار دقیقتر ثبت شوند و درنتیجه تحلیل نهایی، مفیدتر باشد. ارتقاء سطح سیگنالها، خطی سازی، کالیبراسیون و همچنین فیلترینگ از فرآیندهای مختلفی هستند که در پردازش سیگنال صورت میگیرند.
خرید سامانه داده برداری
پیشتر نیز به این نکته بسیار مهم اشاره کرده بودیم که خرید سامانه برداری مناسب، اهمیت بسیار زیادی دارد. خرید سامانه بدون توجه به کاربرد آن، میتواند سرمایه مالی شما را از بین ببرد.
از طرفی در بسیاری از مواقع خرید سامانه داده برداری بدون توجه به نیاز اصلی و همچنین ویژگی انواع سامانه داده برداری، میتواند تحلیلهای نهایی که بااستفاده از مدلهای رقمی انجام میشود را تحت تاثیر قرار بدهد.
در بسیاری از مواقع این سامانهها به منظور دریافت و ثبت اطلاعات دقیق محیطی بکار گرفته میشوند تا در آینده تحلیلها و دریافتهای دقیق به کمک آنها صورت بگیرد. درنتیجه میتوان گفت خرید سامانه داده برداری مناسب، کاری تخصصی محسوب میشود.
در این مواقع پیشنهاد میشود که پیش از خرید حتما از مشاوران مخصوص که علم و تجربه کافی در این زمینه دارند، استفاده بشود.