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数据记录仪阅读:188

数据记录仪是一种从传感器获取测量结果,并将这些结果存储起来备用的电子仪器。一些常用的测量包括温度、压力、电流、速度、张力、位移和其他一些物理量。

原理

  数据记录仪和传感器一起配合工作,将待测的物理量和激励信号转换成电信号,如电压和电流。之后这些电信号再被转换或数字化为二进制数据。二进制数据是非常易于进行软件分析并存储到PC的硬盘或其他存储介质当中的,比如存储卡和CD光盘。
  每个数据记录仪都必须包含的一些组件:
  用以对记录信号进行数字化的硬件设备,包括传感器、信号调理设备和模数转换硬件。
  长期数据存储设备,一般为PC数据记录软件,用以进行数据采集、分析和表示记录仪是将一个或多个变量随时间或另一变量变化的过程转换为可识别和读取的信号的仪器。它能保存所记录的信号变化以便分析处理。记录仪的特点是能自动记录周期性或非周期性多路信号的慢变化过程和瞬态电平变化过程。
  根据输入输出信号的种类,记录仪可分为模-数、数-模、模-模、数-数等形式,它们的主体电路根据输出形式的不同而有所区别。当输出为数字信号时,其主要电路是能存储数字信息的存储器电路,它能随时将数字信号送给磁带机、穿孔机或其他设备,或经适当变换用示波器观察模拟波形,如数字存储器和波形存储器。当输出为模拟信号时,记录仪主体电路是没有存储功能的模拟放大驱动电路,必须立即用适当记录装置和方法将信号记录到纸、感光胶片或磁带上,才能保存信息,便于进一步分析处理,如各种笔录仪、光线记录器、绘图仪、磁带记录仪等。模拟式电路主要有两种类型,即直接放大驱动型,如笔录仪和自动平衡型,如绘图仪或X-Y记录仪。
  记录仪的主要技术指标为工作频率、输入信号动态范围、记录线性度、分辨度、失真度、响应时间、走纸准确度和稳定度。对用作计算机外围设备的磁带机还需要有复杂的电路和机构。

分类

  数据记录仪是人类科学的伟大发明创造,早期我们想要获取某方面实验数据,所采用的方式是用简单的仪器加专人观测并人工记录下来,需要花费庞大的人力、物力和时间。于是有新的科学技术诞生出来的新型产品--数据记录仪就出现了。
  数据记录仪主要分为有纸记录仪和无纸记录仪。
  有纸记录仪以独特的热打印记录方式和先进的微处理器控制技术,直接将数据图标曲线的形式打印在纸张上。记得在70、80年代测量温度是采用比率计,国产动圈仪表, 手工记录热控数据,后来采用上海自动化仪表一厂生产的气动、电动有纸记录仪,每天一上班巡回检查给记录仪装卷纸加红、蓝墨水,墨水瓶里插根软塑料管连着指针画线,手上红的蓝的很难受,后来设计含墨水的记录笔。有2、4、6通道,记录纸存档,整体费用高。正是由于这些弊端,所以有纸记录仪很快就被无纸记录仪所取代了。
  ZDR系列智能数据记录仪是国内无纸记录仪的代表性产品,是农业研究、食品、医药、化工、气象、环保、电子、实验室等领域对多项气候参数,进行监测记录的仪器。
  该数据记录仪系浙江大学技术,在汲取国外同类产品优点并结合我国特点自主设计,可对温湿度及其它气候参数进行记录。采用内置或外接各种传感器,将采样数据保存在记录仪存储器内。并可将采集记录的数据传送给计算机进行处理。

使用步骤

  1、将传感器连接到数据记录仪上,如热电偶、RTD、电热调节器、应变片和加速计;
  2、使用数据记录软件对您的数据记录仪进行配置;
  3、使用数据记录软件对您的数据记录任务参数进行配置,如采样率、预警、开始和停止条件等等;
  4、运行数据记录任务;
  5、在硬件对您的传感器测量结果进行数字化之后,对数据进行分析和存储以备日后之用。
  除了记录数据之外,数据记录仪还能做些什么?
  从名称上来看,数据记录仪的主要用途就是对传感器测量得到的数据进行存储,以备日后之用。但是一项数据记录应用通常不仅仅需要进行数据采集和存储。您将不可避免地需要对数据进行分析和表示,以了解测量结果,并基于记录的数据进行决策。一项完整的数据记录应用一般来说都需要下面所列举的构成元素中的大部分。
  采集——这一部分包括了您的传感器和数据记录硬件,还包括将物理量转换成数字信号的过程。
  在线分析——这一部分包括您在存储数据之前所需要进行的任何分析操作。一个通常的例子是将电压测量值转换为有意义的科学计量单位,如摄氏度等等。您可以在记录数据之前完成这些复杂的计算并进行数据压缩。基于电流测量的系统控制部分-例如一个暗锁-也是在线分析的一部分。每个数据记录软件应用都应该完成二进制数据到电压值,以及电压值到科学计量单位的转换。
  记录——这一元素指将已经分析过的数据存储起来,包括数据文件所需要的任何格式。
  离线分析-这一部分包括您在存储数据之后所需要进行的任何分析操作。一个通常的例子是寻找历史数据的趋势,或是数据简化。
  显示、共享和报告-这一部分包括您表示数据所需要生成的任何报告。但是请注意,上面的图示说明您可以直接通过在线分析对数据进行表示。这说明除了简单的查看历史数据的功能,您还可以在采集和分析数据的过程中对数据进行监控。

选取方法

  如果您需要选择一款数据记录仪,您需要首先确定数据记录应用中每个组成元素的性能需求。根据您需要测量物理量的类型、数据分析和表示的需求,您对于数据记录仪的选择可能会有很大的不同。下面是选择一款数据记录仪时考虑到的问题的一些例子。
  我需要进行温度测量,而且测量精度十分重要。
  我需要记录频率非常高的信号,非常快速地进行数据存储,并且进行各种离线分析。
  我对两点之间的应变差感兴趣,并希望记录这些差值。
  我在下一年可能需要增加数据记录的通道,所以我想尽量减少升级所需要的费用。

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