Escolhendo o registrador de dados certo: dicas essenciais

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Um registrador de dados é um dispositivo que coleta e registra dados ao longo de algum tempo. Este artigo se aprofunda no registro de dados, explorando sua definição, finalidade e recursos essenciais.

Registro de dados definido

O registro de dados é o processo sistemático de registro e armazenamento de dados ao longo do tempo, normalmente de sensores ou instrumentos, para posterior análise e interpretação. Essa prática envolve capturar vários parâmetros, como temperatura, pressão, tensão ou qualquer quantidade mensurável, e salvá-los em formato digital. Seu objetivo principal é fornecer um registro histórico abrangente de dados, permitindo que pesquisadores, engenheiros e cientistas tomem decisões informadas e obtenham insights valiosos sobre vários processos e sistemas.

Para que serve um registrador de dados?

Os registradores de dados são ferramentas indispensáveis para aquisição de dados, servindo como um componente crucial na medição e monitoramento. Eles são empregados em vários setores e aplicações, incluindo pesquisa científica, monitoramento ambiental, controle de qualidade e automação industrial. Esses dispositivos versáteis coletam dados de sensores ou instrumentos, convertem-nos em formato digital e armazenam-nos para análise posterior.

Como você escolhe um registrador de dados?

Ao escolher um registrador de dados para sua aplicação específica, é essencial considerar vários fatores para garantir que ele atenda aos seus requisitos de maneira eficaz. Aqui estão cinco pontos-chave a serem considerados.

1. Função de exibição e cálculo

Tipos de registradores de dados

Existem dois tipos principais de registradores de dados para escolher

1. Modelos conectados a um PC
Esses registradores de dados permitem verificar e realizar cálculos de dados na tela do PC.

2. Registradores de dados multifuncionais
Os dispositivos vêm equipados com display LCD de alta resolução, permitindo a configuração das condições de medição e verificação em tempo real das formas de onda registradas e dos dados numéricos.
A estrutura integrada dos registradores de dados multifuncionais oferece maior portabilidade e conveniência ao conectar o corpo principal do registrador de dados ao módulo de medição. Esta configuração facilita a identificação rápida de fenômenos no local de medição.

Modos de exibição e cálculos

Os registradores de dados multifuncionais oferecem vários modos de exibição, incluindo exibição de forma de onda, cálculos numéricos, como exibições de valores instantâneos e máximos, e indicações de status de alarme. Essas múltiplas opções de exibição são inestimáveis para obter uma compreensão intuitiva dos fenômenos que ocorrem durante a coleta de dados.
Se você precisa visualizar tendências, analisar valores de pico ou monitorar condições de alarme, um registrador de dados com diversos recursos de exibição pode melhorar significativamente sua capacidade de interpretar e agir de acordo com os dados coletados.

2. Escalabilidade

  • Imagem de coleta de dados de pontos de medição distribuídos por módulo de medição sem fio
  • Imagem de coleta de dados de pontos de medição distribuídos por módulo de medição sem fio, foto do registrador de dados LR8450 com expansão de módulo de conexão direta a ele

A escalabilidade é crucial ao selecionar um registrador de dados, pois determina a flexibilidade e adaptabilidade do sistema às necessidades de medição em evolução. Aqui estão aspectos críticos de escalabilidade que você deve ter em mente.

Comunicação sem fio

Alguns registradores de dados, como o HIOKI LR8450-01, possuem recursos sem fio. Esta comunicação sem fio entre a unidade principal e os módulos de medição oferece vantagens distintas. É particularmente eficaz para coleta de dados em locais dispersos ou ambientes onde a fiação física é impraticável, como salas de teste separadas das salas de controle.

Opções de expansão

O registrador de dados LR8450-01 suporta expansão com módulos de conexão direta (até 4 módulos) e módulos sem fio (até 7). Isso significa que você pode expandir seu sistema de registro de dados para acomodar mais canais de medição à medida que os requisitos do seu projeto evoluem.

Alta capacidade de canal

Com a capacidade de adicionar até 330 canais, o registrador de dados LR8450-01 oferece ampla capacidade para lidar com configurações de medição complexas. Essa alta contagem de canais é especialmente benéfica para aplicações que envolvem o monitoramento de vários pontos de dados simultaneamente, garantindo a captura de dados abrangentes para análise aprofundada.

3. Tipo de medição

Os tipos de medições incluem temperatura, umidade, tensão, corrente, potência, deformação, vibração e muito mais. Portanto, é uma das considerações importantes ao selecionar um registrador de dados. Os registradores de dados estão disponíveis em modelos que medem um único parâmetro e modelos que podem medir vários tipos. Um exemplo de registrador de dados que oferece configuração de sistema flexível para atender a vários requisitos é o HIOKI LR8450-01.

Flexibilidade na configuração do sistema

O LR8450-01 permite a seleção de uma ampla variedade de tipos de medição e permite uma configuração de sistema altamente adaptável. Essa ampla versatilidade aumenta sua aplicabilidade a uma variedade de aplicações.

Combinação de unidade principal do registrador de dados e módulos de medição

O registrador de dados LR8450-01 é usado em combinação com módulos de medição. Ele vem equipado com uma variedade de módulos de medição projetados especificamente para funcionar perfeitamente com o registrador de dados, permitindo fácil substituição ou adição conforme necessário. A seguir apresentaremos o módulo de medição para ser combinado com o LR8450-01.

Medição de temperatura (Termopares e Termômetros de Resistência) e Módulos de Medição de Tensão

Para medição de temperatura, a detecção precisa da temperatura é obtida usando termopares ou detectores de temperatura por resistência, dependendo dos requisitos específicos. No caso de medição de tensão, esses módulos podem ser usados para entrada direta dentro da faixa de medição e para entrada de sensores que emitem quantidades físicas como pressão e deslocamento como sinais de tensão. Existem módulos disponíveis que permitem escolher entre entradas de detector de tensão e termopar/temperatura de resistência, bem como módulos que suportam exclusivamente entrada de tensão e entradas de termopar.

Módulo de medição de deformação

Este módulo vem equipado com uma caixa ponte, permitindo a conexão direta dos extensômetros ao módulo de medição, possibilitando medições de deformação.

Módulo de medição atual

Você pode realizar medições de corrente conectando os sensores de corrente da HIOKI a este módulo. Os sensores de corrente que você pode usar cobrem uma faixa de corrente de fuga a 6.000 A, permitindo uma seleção flexível de sensores com base nas necessidades específicas de sua aplicação.

Módulo de medição CAN

É um módulo capaz de capturar dados CAN, protocolo de comunicação amplamente utilizado em diversos setores, incluindo automotivo e automação fabril. O módulo pode converter sinais CAN em formas de onda analógicas em tempo real para exibição no registrador de dados e também pode gerar dados gravados como sinais CAN.

Benefícios para o usuário

Pesquisadores automotivos
Ao incorporar um módulo de medição de temperatura, torna-se possível monitorar as mudanças de temperatura nas baterias e componentes elétricos montados nos veículos, facilitando assim a otimização do seu design. Adicionalmente, a utilização de um módulo de medição de corrente permite a recolha de dados de consumo de corrente. A análise destes dados recolhidos permite melhorias na eficiência energética, contribuindo para o desenvolvimento de veículos elétricos com maior autonomia.

Operadores de Máquina
Ao integrar um módulo sensor de temperatura, torna-se viável o rastreamento em tempo real das mudanças de temperatura nos equipamentos. O recurso de alarme do registrador de dados simplifica a configuração de limites e saídas de alarme, auxiliando na manutenção preditiva.
A utilização de um módulo de medição de corrente permite uma análise detalhada das correntes de carga em equipamentos de produção, ajudando a identificar cenários como sobrecarga de equipamentos, aumentando assim a segurança e a confiabilidade.

4. Taxa de amostragem

Ao avaliar o desempenho de um data logger, a taxa de amostragem é um fator extremamente importante. Normalmente, os registradores de dados têm taxas de amostragem que variam de dezenas de milissegundos a um segundo. Os detalhes a seguir referem-se a uma taxa de amostragem de 1 ms.

Vantagens da amostragem de 1ms

Se a taxa de amostragem não for adequada à taxa de variação do sinal que está sendo coletado, poderá haver casos em que o fenômeno desejado não possa ser registrado. Uma taxa de amostragem mais rápida expande a gama de fenômenos que podem ser registrados pelo registrador de dados. Por exemplo, com uma taxa de amostragem de 1 ms, é possível registrar saídas de vários sensores, como pressão e vibração, que possuem frequências na faixa de dez Hertz.

Principais recursos do registrador de dados Hioki LR8450

Os módulos de medição que podem ser combinados com o Hioki Data Logger LR8450 alcançam amostragem de 1ms com unidades de tensão e unidades de deformação de alta velocidade. Isso permite a coleta de dados de alta velocidade e alta precisão de comportamentos como tensão, pressão e deformação, atendendo aos requisitos de taxas de amostragem de alta velocidade.

O intervalo de atualização de dados pode ser definido para cada módulo

O LR8450 permite definir diferentes intervalos de atualização de dados para cada módulo de medição, possibilitando medições simultâneas.
Este recurso permite que sinais de controle de alta velocidade sejam medidos com um intervalo de atualização de dados de 1 ms, e para sinais de mudança mais lenta, como temperatura, que são mais suscetíveis a ruído, um filtro mais forte pode ser aplicado com um intervalo de atualização de 1 s. Isso resulta em medições altamente precisas.

5. Medição segura com alta tensão suportável

A medição segura é fundamental ao trabalhar com sistemas elétricos, e as especificações de resistência de alta tensão são cruciais para garantir a segurança. Aqui, destacamos a importância de medições seguras com alta tensão suportável:

    Benefícios das especificações de alta tensão suportável

    As especificações de alta tensão suportável permitem medições seguras em vários cenários, oferecendo proteção contra possíveis riscos elétricos. Essas especificações abrangem recursos como tensão nominal máxima terminal-terra, tensão máxima canal-canal e isolamento completo do canal.

    • Riscos de danos ao instrumento: Existe o risco de danos ao instrumento devido a níveis excessivos de tensão ao usar instrumentos sem especificações de alta tensão suportável.
    • Risco para o operador: Níveis elevados de tensão podem representar perigo de choque elétrico para o operador de medição.
    • Curto-circuito entre os terminais do objeto: Níveis excessivos de tensão podem levar a curto-circuitos entre os terminais do objeto que está sendo medido, como uma bateria.
    • Potencial para Explosões: Em casos extremos, o risco de explosões ou outros incidentes perigosos pode surgir quando as altas tensões não são adequadamente gerenciadas ou isoladas.

    Especificações de alta tensão suportável são críticas para mitigar esses riscos, garantindo a segurança tanto do equipamento de medição quanto do pessoal durante as medições elétricas.

    Problemas comuns que ocorrem durante as medições

    Maior tempo e custo de fiação

    A fiação pode ser um aspecto demorado e caro, especialmente ao configurar um registrador de dados em cenários que envolvem múltiplos canais ou quando os pontos de medição estão distribuídos em vários locais.
    Aqui estão alguns pontos-chave relacionados ao aumento no tempo e custo de fiação:

    Fiação tediosa para vários canais
    Quando os pontos de medição estão localizados em instalações experimentais separadas, há necessidade de rotear fios longos para múltiplos canais. Este processo pode ser trabalhoso e demorado.

    Trabalho de fiação demorado
    O trabalho de fiação dos cabos de medição entre o instrumento de medição e o objeto medido pode levar tempo, levando a atrasos no processo de configuração.

    Custos de fiação estendida
    Além do tempo envolvido, há um custo associado à compra de comprimentos estendidos de sensores de termopar usados para detecção de temperatura, aumentando as despesas gerais com componentes de fiação

    Risco de problemas de fiação
    Mesmo que a fiação esteja concluída, existe o risco de problemas inesperados, como "O fio se moveu durante o experimento e foi desconectado". Como resultado, a recolha de dados pode ser interrompida, levando potencialmente à perda de oportunidades valiosas de recolha de dados.

    Resolvendo com Módulos Sem Fio
    Uma solução para esses desafios é o uso de módulos sem fio. Esses módulos de medição sem fio são instalados próximos ao alvo de medição e conectados sem a necessidade de fiação. Ao comunicar-se sem fio com a unidade principal do registrador de dados, a coleta de dados pode ser alcançada, reduzindo a necessidade de cabos de teste longos.

    • Imagem de medição do módulo sem fio
    • Imagem de medição do módulo sem fio

    Interferência de ruído

    Medições estáveis mesmo em alta tensão e alta frequência

    Em registradores de dados, as medições de temperatura em ambientes ruidosos podem, às vezes, ser afetadas por interferências de alta frequência, causando mudanças ou flutuações significativas nas leituras, dificultando medições precisas. No entanto, graças a anos de experiência em design de registradores de dados, o LR8450 mitiga efetivamente o impacto do ruído de alta frequência, garantindo medições estáveis e confiáveis.

    Conexão sem fio entre módulos de medição e a unidade principal do registrador de dados

    Para garantir a precisão das medições, é aconselhável estabelecer uma conexão sem fio entre os módulos de medição e o corpo do registrador de dados. Este método mitiga efetivamente o impacto do ruído nos valores de medição. Ao adotar uma configuração sem fio, a dependência de longos cabos de termopar, que muitas vezes são vulneráveis à interferência de ruído, é significativamente reduzida. Esta abordagem melhora a integridade dos dados coletados e simplifica o processo de medição.

    Incapacidade de verificar dados no local

    As vantagens dos registradores com telas (loggers multifuncionais que permitem a visualização imediata das formas de onda) ainda não foram totalmente comunicadas, e os registradores baseados em PC são predominantemente usados.

    • Quando combinado com um PC: Ao combinar um registrador com um PC, o dispositivo de coleta de dados é configurado no local de medição para registrar os dados. Em seguida, o dispositivo é levado de volta para uma mesa com um PC, conectado ao PC, e os dados são revisados por meio de um software dedicado.
      Alternativamente, um PC pode ser configurado no local e os dados armazenados diretamente no PC. Neste caso, a confiabilidade da medição depende do PC.
    • Benefícios da exibição: Registradores completos com telas oferecem vários benefícios, incluindo
    • Visor fácil de ler e entender: O visor dos registradores multifuncionais foi projetado para ser fácil de usar, facilitando a interpretação dos dados de medição.
    • Monitoramento de condições de alarme: os usuários podem identificar rapidamente as condições de alarme e tomar as ações necessárias quando elas ocorrerem.
    • Visualização instantânea e de valor máximo: Pontos de dados importantes, como valores instantâneos e máximos, podem ser verificados convenientemente em uma única tela.
    • Visualização de alterações na forma de onda: A capacidade de visualizar alterações na forma de onda em tempo real fornece informações valiosas sobre o processo de medição.
    • Benefícios para o usuário: O uso de registradores com telas aprimora a coleta de dados, fornecendo uma interface amigável que garante que os dados possam ser revisados e analisados convenientemente no local.

    O que é registro de dados automotivos?

    O registro de dados automotivos refere-se à coleta e análise de dados relacionados às operações, desempenho e diversas entradas de sensores de um veículo. Esta seção se concentrará na importância e nas aplicações do registro de dados na indústria automotiva.

    Entrada CAN e Saída CAN

    Quando existem parâmetros difíceis de medir dentro da condição do veículo, aproveitar os dados do barramento CAN nos permite compreender o estado do veículo.
    Aqui estão os principais recursos da entrada e saída CAN.

    • Exibição Simultânea de Dados Analógicos e Dados CAN (Entrada): Permite a exibição simultânea de formas de onda de dados analógicos reais, como tensão, temperatura e deformação, juntamente com informações do barramento CAN, como velocidade do veículo.
    • Integração de dados analógicos em dados CAN em sistemas existentes: O registrador de dados HIOKI "LR8450 e módulo de medição CAN" permite o gerenciamento centralizado, emitindo os dados analógicos que mede como sinais CAN, integrando esses dados nas informações no barramento CAN e nos sistemas existentes .
    • Saída de sinais CAN como alarmes em caso de anormalidades: Os registradores de dados HIOKI "LR8450 e CAN Measurement Module" podem emitir sinais CAN como alarmes quando anormalidades são detectadas, fornecendo informações valiosas para ações apropriadas.
    • Envie dados analógicos medidos usando um módulo plug-in através de um barramento CAN

    Depoimentos de clientes

    O processo de medição foi simplificado

    Uma grande montadora japonesa superou as complexidades da fiação em seu laboratório de testes de dinamômetro de chassi adotando o LR8450-01 Hioki's. Este registrador de dados sem fio facilitou a revisão de dados em tempo real, eliminando a necessidade de testes repetidos e simplificando processos.
    O LR8450-10 possui uma ampla faixa de temperatura e resistência a ruídos e é capaz de se conectar sem fio a sete módulos, coletando dados de temperatura e tensão com eficiência. A implantação bem-sucedida de seis meses levou à consideração de instrumentos adicionais, demonstrando a confiabilidade e a eficiência do LR8450-01 na melhoria dos procedimentos de teste.

    Ajudou a melhorar a eficiência energética dos VEs

    Os elementos-chave no desenvolvimento do xEV são a otimização da eficiência dos motores e inversores e a integração de dados. O monitoramento da temperatura afeta significativamente a autonomia e o gerenciamento de dados melhora a eficiência operacional. O sucesso na melhoria do desempenho do VE e na ampliação da autonomia depende do controle preciso da temperatura e da análise de dados.

    Produtos Hioki

    Conclusão

    Os requisitos para um registrador de dados são diversos. O registrador de dados HIOKI LR8450, com seus canais expansíveis e vários módulos de medição, permite configurações flexíveis do sistema para atender a diferentes necessidades de coleta de dados. Isso é explicado usando um registrador de dados completo com display, combinado com módulos de medição sem fio, para facilitar a instalação e fiação no local. A ampla aplicabilidade desses madeireiros, desde pesquisa e desenvolvimento até ambientes de fabricação, também é discutida. Entre em contato conosco para qualquer problema de medição que você gostaria de resolver ou se estiver interessado em saber mais sobre nossos equipamentos. Estamos aqui para ajudá-lo.