Visão Geral do NI CompactDAQ

Conteúdo:

• Simples e Completa Aquisição de Dados USB
• Maior Desempenho, Menor Preço
• Personalizado com módulos Plug-In
• Vantagens do NI CompactDAQ
• Medições Imediatas com o NI CompactDAQ
• Perguntas Freqüentes

 

Simples e Completa Aquisição de Dados USB

O NI CompactDAQ provê a simplicidade plug-and-play do USB para sensores e medições elétricas em bancadas, no campo e na linha de produção. Combinando a facilidade de uso e o baixo custo de um data logger com o desempenho e a flexibilidade de instrumentação modular, o NI CompactDAQ provê medições rápidas e precisas em um sistema compacto, simples e de custo acessível.

Com as flexíveis opções de software da National Instruments, você pode facilmente utilizar o NI CompactDAQ para armazenar dados de experimentos simples ou desenvolver um sistema completo de controle ou testes automatizados. Seu padrão modular permite medir até 256 canais de sinais elétricos, físicos, mecânicos ou acústicos em um único sistema. Além disso, módulos com isolação e conversores analógico-digitais individuais asseguram medições rápidas, exatas e seguras.

Figura 1. O NI CompactDAQ agrupa DAQ USB,condicionamento de sinais e conectividade com sensores em até 256 canais em um sistema de 25 x 9 x9 cm.

Maior Desempenho, Menor Preço

O NI CompactDAQ utiliza a tecnologia das placas de aquisição de dados de padrão industrial da National Instruments Série M e o maior desempenho dos sistemas de controle CompactRIO para otimizar o desempenho e o preço. O NI CompactDAQ utiliza os mesmos módulos da Série C de outras plataformas de controle e medição da NI, assim o custo do produto é minimizado através de uma economia em grande escala. Os módulos utilizam componentes e circuitos disponíveis no mercado por fabricantes como Analog Devices e Texas Instruments, que provêem resoluções  de até 24 bits nas medições (mais resolução do que um multímetro digital 6 ½ dígitos) a preços muito menores do que componentes personalizados utilizados em outros sistemas de aquisição de dados.

Personalizado com módulos Plug-In

Devido ao fato de muitos sistemas de aquisição de dados possuírem funcionalidades fixas, eles podem ser utilizados somente com alguns tipos específicos de sensores. Outros sistemas são modulares, porém são capazes de realizar medições somente em baixa velocidade e em sinais estáticos como tensão DC e temperatura. O NI CompactDAQ pode realizar medições em sinais dinâmicos como som, vibração, pressão e transientes elétricos a uma taxa de até 50 KS/s por canal, além de sinais estáticos como tensão DC e temperatura. Outros módulos provêem geração de sinais ponto-a-ponto ou formas de onda com taxas de até 100 kS/S/canal ou E/S digitais com taxas de até 1MHz. Pelo fato de o CompactDAQ ser um sistema modular, mais canais e tipos de medições podem ser acrescentados ao sistema simplesmente conectando módulos adicionais. Todos os módulos são automaticamente sincronizados e um único sistema NI CompactDAQ pode simultaneamente transmitir dados de entradas analógicas de alta velocidade, saídas analógicas, entradas e saídas digitais através de uma única conexão USB.

Vantagens do NI CompactDAQ

Flexibilidade para Necessidades Futuras

O NI compactDAQ é muito mais flexível do que os instrumentos tradicionais na adaptação para mudanças nos requisitos dos testes. Os instrumentos tradicionais são compostos de processador, memória, software e display em um conjunto de funcionalidades fixas e pode rapidamente se tornar obsoleto. Ao contrário, o NI CompactDAQ utiliza a velocidade, potencialidade e capacidade de armazenamento de dados do seu PC. Se você necessitar mais capacidade de armazenamento ou processamento de dados mais rápido, você pode expandir a memória do PC ao invés de comprar um novo instrumento mais atualizado. Adicionar um novo tipo de medição ou expandir a quantidade de canais é tão fácil como conectar  um módulo adicional no chassis do NI CompactDAQ.

Diferente de outros sistemas de aquisição de dados, o NI CompactDAQ não utiliza relés eletromecânicos para chavear sinais da entrada analógica. Relés sofrem desgaste ao longo do tempo, potencialmente provocando falhas nos sistemas e testes. Relés também são limitados a fazer chaveamento com taxas por volta de 1000S/s. Ao invés disso, o NI CompactDAQ utiliza multiplexadores de estado sólido que não sofrem desgaste ao longo do tempo e podem chavear canais de entrada com taxas de até 250 mil vezes por segundo para medições de alta velocidade confiáveis e com exatidão.

Conectores, Condicionamento de Sinais e DAQ em um Único Sistema

Construir um sistema de aquisição de dados frequentemente envolve a conexão do condicionamento de sinais e blocos conectores para um dispositivo separado digitalizar os sinais de entrada. Estes cabos e blocos conectores aumentam o custo e podem contribuir com ruídos e erros no sistema. O NI CompactDAQ combina conectores de sinais, condicionamento de sinais e conversores analógico-digital em um único sistema. Esta característica elimina o tempo e a chance de erros associados à conexão de múltiplos componentes agrupados e reduz o número de componentes que podem contribuir com ruídos ou falhas.

Os módulos NI CompacDAQ incluem conectores combinados com a capacidade de medição do módulo. Por exemplo, módulos com entrada de tensão para propósitos gerais possuem terminais  de parafusos e que podem ser removidos, enquanto módulos para sinais dinâmicos e transientes possuem conectores BNC. Combinando os conectores com a capacidade de medição dos módulos, o NI CompactDAQ simplifica a instalação dos sensores, sinais e ainda reduz potenciais erros eliminando a necessidade de cortar e descascar fios.

 

Figura 2. Módulos da Série C para o NI CompactDAQ incluem conectores específicos para sensores, possuem condicionamento de sinais e conversores A/D interno.

Medições de Sensores sem Programação

O NI CompactDAQ pode medir os tipos mais comuns de sensores como termopares, strain gages e acelerômetros além de tensão e corrente. O software NI-DAQmx, que acompanha o NI CompactDAQ, inclui o DAQ Assistant, um assistente que automaticamente escala os sinais medidos para unidades de engenharia, como graus Celsius para medições de termopares. Esta característica elimina escala manual com equações complexas e consulta a tabelas.

Fácil Conectividade com o PC através do USB de Alta Velocidade

O USB tem simplificado drasticamente testes e medições baseadas em PC. Devido ao USB ser um barramento plug-and-play, o chassis e todos os módulos de E/S do NI CompactDAQ são automaticamente detectados e configurados quando conectados a uma porta USB. Diferente de dispositivos GPIB e Serial que requerem uma placa de interface, o NI CompactDAQ conecta diretamente à porta USB através de um cabo USB padrão. Esta característica de cabeamento elimina outro custo implícito associado aos instrumentos tradicionais. Com um simples cabo USB, você pode facilmente mover um sistema NI CompactDAQ de um PC para outro.

O USB de Alta Velocidade (2.0) provê um aumento de banda em 40X em relação ao padrão anterior USB 1.1. A 480   Mb/s, este é quase 5X mais rápido do que a conexão Ethernet 100BaseT da maioria dos PCs. Assim o NI CompactDAQ possui banda suficiente para facilmente transmitir e enviar dados diretamente para o PC ao invés de utilizar um buffer na memória da placa. Este barramento também tem um tempo menor de latência do que o Ethernet ou Serial, assim comandos são recebidos e transmitidos para o PC em menor tempo.

                
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Figura 3. USB de Alta Velocidade é 40X mais rápido do que o antecessor USB 1.1 e possui 5X mais banda do que o Ethernet 100 Mb/s

 

Medições Imediatas com o NI CompactDAQ

Software Flexível – Pronto DataLogger, LabVIEW, Visual Studio .NET e C/C++

O NI CompactDAQ inclui um programa DataLogger simples para configuração passo-a-passo, armazenamento e visualização dos dados. Este software elimina a curva de aprendizagem e o tempo de desenvolvimento associado com programação. Quando conectado na porta USB, uma janela é aberta automaticamente na tela, com a opção de configurar o dispositivo ou armazenar dados.

Para maior flexibilidade, o NI CompacDAQ também inclui o software para medições e driver NI-DAQmx para LabVIEW, LabWindows/CVI e Visual Studio .NET. Além da funcionalidade básica do driver, o NI-DAQmx inclui um utilitário para gerenciamento de configurações e testes, o utilitário DAQ Assistant e características de alto desempenho como multithreading e compactação de dados. O LabVIEW é ambiente gráfico para programação e desenvolvimento líder industrial para projetos de testes, medições e sistemas de controle. Este combina a flexibilidade de uma linguagem de programação com ferramentas, já inclusas, projetadas especificamente para testes, medições e controle para criar aplicações desde um simples monitoramento de temperatura até sofisticados sistemas de controle.

 

Figura 4. Use o NI LabVIEW para criar graficamente programas desde simples data loggers a avançados sistemas ATE (Equipamento de Testes Automatizados).

Mais Canais, Menos Espaço

O espaço em bancada é valioso e grandes sistemas de aquisição de dados frequentemente tomam mais espaço do que o necessário. O NI CompactDAQ comporta até 256 canais de E/S em um chassi de 25 x 9 x 9 cm que pesa menos de 1 Kg. De fato, o chassi do NI CompactDAQ ocupa menos de 25% de espaço em bancada necessário para um típico sistema de aquisição de dados, como o Agilent 34970.

O NI CompactDAQ é ideal para aplicações que necessitem de portabilidade. Este se ajusta facilmente em uma mala para laptop e pode ser alimentado por fontes DC para ser utilizado em veículos e outras aplicações onde tomadas AC não estão disponíveis.

 

 Figura 5. O NI CompactDAQ é exibido ao lado de um sistema existente de aquisição de dados para demonstrar a diferença de tamanho.

Maior Segurança e Exatidão com Isolação Digital

Todos, exceto um, módulos NI CompactDAQ (NI 9233) são digitalmente isolados do chassi e dos outros módulos. A Isolação previne sinais prejudiciais de descarga eletrostática (ESD), relâmpagos e variações de tensão que possam danificar o chassi, outros módulos e o PC host. A maioria dos módulos de E/S possuem até 2300 V_rms de isolação (pico) e 250 V_rms de isolação (contínua). Cada componente acompanha uma variedade de testes e certificações internacionais de segurança, compatibilidade eletromagnética (EMC) e ambiental.

Digitalmente isolados, os módulos NI CompactDAQ também impedem erros causados por loop de terra. Loops de terra ocorrem quando o sistema ou dispositivo em teste compartilha o mesmo terra do sistema de aquisição de dados e há uma diferença de potencial entre estes dois pontos de terra. Devido à isolação dos módulos do NI CompactDAQ não utilizar conexão externa para alimentação como uma referência de terra, a possibilidade de inexatidões devido ao loop de terra são eliminadas.

Qualidade Comprovada da National Instruments

Desde 1976, a National Instruments tem sido reconhecida por seus produtos confiáveis, futuras compatibilidades e um suporte de qualidade. Em 2005, clientes instalaram mais de 6 milhões de canais de medição da National Instruments, e 95% das 500 empresas clientes da revista Fortune utilizaram produtos da National Instruments para testes e controle.

Todos os sistemas NI CompactDAQ incluem 1 ano de garantia em defeitos de fabricação. Assistência para inicialização de uso e resolução de problemas com engenheiros de aplicação também é disponível gratuitamente pela WEB, e-mail ou telefone.

Perguntas Freqüentes

P: Onde posso obter especificações técnicas do chassi e módulos do NI CompactDAQ?
Informações técnicas sobre o chassi e os módulos do NI CompactDAQ são melhor obtidas através dos manuais dos produtos. Cada módulo e chassi possui seu próprio manual, cujo link pode ser localizado na página de cada produto. Além das páginas do produto, todos os manuais da National Instruments podem ser localizados on-line em ni.com/manuals.

P: Como posso configurar e adquirir um sistema NI CompactDAQ?
O NI CompactDAQ é de tão fácil configuração quanto é de utilização com o NI CompactDAQ product advisor. Este assistente irá conduzi-lo passo a passo através de sua seleção de módulos, certificando que suas escolhas não excedam os limites do chassi. O chassi do NI CompactDAQ inclui uma fonte AC e um cabo USB, assim seu sistema estará completo antes de ser retirado da caixa.

P: Quais aplicações podem ser utilizadas com o NI CompactDAQ?
O NI CompactDAQ é um sistema de controle e aquisição de dados para propósitos gerais que pode ser utilizado em um amplo range de aplicações. O NI CompactDAQ usa um software aberto que pode executar em programas datalogger para aplicações simples ou desenvolvimento de programas personalizados para aquisições, análises, controle e exibição em aplicações de maior demanda. O hardware e software do NI CompactDAQ são simples de utilizar para medições rápidas de bancada, pequenos o suficiente para ser utilizado em campo com um laptop e poderoso suficiente para gerenciar testes em uma linha de produção ou um pequeno ATE. Clientes estão utilizando o NI CompactDAQ desde em aplicações de teste em veículos a armazenamento de dados ambientais e monitoração portátil de vibração a controle de direção de mísseis.

P: Como posso utilizar o NI CompactDAQ para armazenamento de dados?
O NI CompactDAQ provê as potencialidades de aquisição e armazenamento de um PC tradicional baseado em data loggers assim como a habilidade de personalizar seu data logger com E/S modulares e poderosas opções de software.

Pra utilizar o NI CompactDAQ para armazenamento de dados, primeiro personalize o seu sistema NI CompactDAQ com módulos de E/S para atender a quantidade de canais e tipos de medições de sua necessidade. Você pode achar útil o uso do NI CompactDAQ product advisor on-line quando estiver configurando o seu sistema.

Depois, selecione o pacote de software que mais atende suas necessidades a partir dos três níveis de software data-logger  oferecidos com o NI CompactDAQ

-   VI Logger Lite – Gratuito, software data logger interativo que acompanha cada sistema NI CompactDAQ.

-   VI Logger Full – Completo, software data logger interativo.

-   LabVIEW – Completo, ambiente gráfico de desenvolvimento para criação de aplicações Data logger personalizadas.

P: Quais são os benefícios do NI CompactDAQ para testes automatizados?.

A complexidade de um sistema de teste é fundamentalmente determinada pela complexidade do dispositivo testado. Os conceitos tradicionais de testes não acompanham a complexidade dos dispositivos modernos e a eletrônica continua em evolução. Adicionar uma nova ferramenta definida pelo fabricante para testar cada nova característica é muito lento e de custo muito alto. A única maneira de acompanhar as mudanças nos projetos é utilizar um conceito orientado a software combinado com um sistema de hardware modular como o NI CompactDAQ.

Fabricantes de instrumentos tradicionais definem um check list de características ATE para outros sistemas de aquisição de dados para testes automatizados. A tabela a seguir utiliza este check list de Características ATE para comparar outros sistemas comuns de aquisição de dados com o NI CompactDAQ.

* Requer hardware plug-in adicional

P: Como o NI CompactDAQ é comparado aos outros sistemas de aquisição de dados?
Sistemas completos já existentes para aquisição de dados são frequentemente limitados pela baixa taxa de transmissão das interfaces antigas, falta de tipos de medições de sensores ou limites de tamanho/portabilidade que impedem que um equipamento muito grande seja utilizado para testes. A tecnologia da NI provê um fluxo de aquisição de dados e a simplicidade do USB juntos no NI CompactDAQ. Esta combinação de uma interface comercialmente dominante, USB, e um líder industrial em aquisição de dados significa que os usuários do NI CompactDAQ podem atender mais requisitos de testes do que usuários de outros sistemas mais antigos de aquisição de dados disponíveis no mercado.

P: Quais são as potencialidades e limitações do USB de Alta Velocidade?
O USB de Alta Velocidade (2.0) provê uma interface plug-and-play para conectar o NI CompactDAQ em um computador desktop ou laptop. Com uma taxa de 480 Mb/s, o USB de alta velocidade provê banda suficiente para um chassi do NI CompactDAQ completo de módulos para aquisição dinâmica.

Uma das principais vantagens do USB para aquisições de dados baseadas em PC é a habilidade de expandir o sistema além do próprio PC. Entretanto, a especificação do USB limita a distância entre a porta e o dispositivo em até 5 m. Extensores para barramento USB estão disponíveis no mercado por muitas empresas para estender esta distância em até 2 km.

P: O que fazer se forem necessários tipos ou requisitos adicionais para medições?
O NI CompactDAQ oferece módulos para a maioria dos tipos comuns de sensores e para E/S analógicas e digitais de propósitos gerais. Para tensões além de 10 V, correntes maiores do que 20 mA, medições de resistências ou sensores exóticos, considere o condicionador de Sinais NI SCXI ou a instrumentação modular PXI.

P: Qual software é necessário para utilizar o NI CompactDAQ?
O único software necessário para utilizar com o NI CompactDAQ é o driver NI-DAQmx para Windows, que acompanha cada sistema NI CompactDAQ. O NI-DAQmx oferece interfaces para programação de aplicações (API) que são utilizadas para o desenvolvimento nas linguagens de programação LabVIEW, C/C++, Visual Basic 6 e Visual Studio .NET.

Além do NI-DAQmx, a National Instruments oferece gratuitamente software de medições para configuração e testes do seu sistema e ainda completar tarefas básicas de armazenamento de dados.

- O Measurement & Automation Explorer (MAX) – Diminui o tempo de configuração, teste e calibração do seu sistema NI CompactDAQ.

- VI Logger Lite – Com valor nominal de $ 295, este software data logger GRATUITO e interativo permitirá que você execute suas tarefas de armazenamento de dados em minutos.

A National Instruments também oferece as seguintes opções de software, todas projetadas para uma otimizada integração com o NI-DAQmx e o NI CompactDAQ.

- VI Logger Full – Software data logger completo e interativo.

- LabVIEW – Ambiente gráfico para desenvolvimento de aplicações de aquisição, análise e apresentação de dados.

- LabWindows/CVI - Ambiente de desenvolvimento de aplicações ANSI C para aquisição de dados.

- Measurement Studio – Ferramentas adicionais para desenvolvimento em Visual Studio .NET, Visual Basic e Visual C++

P: O NI CompactDAQ possui garantia?
O NI CompactDAQ é assegurado por um ano de garantia. Se o dispositivo falhar em decorrência de um defeito de fabricação dentro de um ano a partir da compra, este pode ser devolvido à National Instruments para reparo/troca sem taxa adicional.