جمع آوری داده های بی سیم: راهنمای عملی برای تست لرزش و دینامیک

یک مهندس راه‌اندازی با هشت شتاب‌سنج، یک لپ‌تاپ، روی یک عرشه توربین راه می‌رود و راهی برای عبور کابل‌ها از محفظه یاتاقان‌ها به اتاق کنترل بدون عبور از یک گذرگاه وجود ندارد. این لحظه ای است که دستیابی به داده های بی سیم دیگر راحت نیست و به تنها گزینه عملی تبدیل می شود. اما عبارت "دستیابی به داده های بی سیم" دو معماری سیستم بسیار متفاوت را توصیف می کند، و انتخاب اشتباه برای تست لرزش یا نویز می تواند برای شما هزینه دقیق فاز، تعداد کانال و هفته ها عیب یابی را به همراه داشته باشد. نسخه کوتاه: برای اکثر اندازه‌گیری‌های مکانیکی، بی‌سیم بین بخش جلویی اکتساب و کامپیوتر میزبان تعلق دارد، نه بین سنسور و دیجیتایزر.

آنچه "اکتساب داده های بی سیم" در واقع پوشش می دهد

هنگامی که فروشندگان از این اصطلاح استفاده می کنند، به طور کلی به معنای یکی از دو طرح بندی هستند.

گره های حسگر بی سیم مستقل

هر گره یک نقطه اندازه گیری مستقل است: یک ورودی حسگر، یک مبدل آنالوگ به دیجیتال کم مصرف، یک باتری و یک رادیو. این گره ها مستقیماً با دروازه ای ارتباط برقرار می کنند که داده ها را به نرم افزار ارسال می کند. آنها برای نقاط پراکنده که در آن نرخ نمونه پایین می ماند و نیازی به تطبیق فاز کانال به کانال بین گره های جداگانه ندارید، مناسب هستند.

خرید شبکه‌ای با حمل و نقل بی‌سیم

معماری دوم دیجیتایزر را نزدیک حسگرها نگه می‌دارد اما کابل نهایی را با یک پیوند رادیویی جایگزین می‌کند. یک تحلیلگر سیگنال پویا چند کاناله در محل اندازه گیری قرار دارد و آن تحلیلگر از طریق Wi-Fi، یک مودم سلولی یا یک پل رادیویی خصوصی به کامپیوتر میزبان متصل می شود. سنسورها هنوز کابلی هستند، اما بازگشت های طولانی و شکننده به اتاق کنترل از بین رفته است.

این تمایز اهمیت دارد زیرا تعیین می کند که چه مقدار از هر ویژگی اندازه گیری را حفظ کنید. یک گره با باتری که با چند کیلو نمونه در ثانیه نمونه برداری می کند برای غربالگری وضعیت معمول مفید است. این ابزاری برای تست مودال 16 کانالی نیست که به پهنای باند تحلیل 20 کیلوهرتز نیاز دارد. قبل از ارزیابی هر تامین کننده، مشخص کنید که کدام معماری با شی آزمایشی و نوع سیگنال شما مطابقت دارد.

پنج چیز که قبل از انتخاب باید بررسی کنید

پیاده سازی های بی سیم به روش های قابل پیش بینی شکست می خورند. قبل از اینکه متعهد شوید، این پنج نقطه را در مقابل هر سیستم نقل قولی بررسی کنید.

1. همگام سازی کانال هر گره متصل به رادیو ساعت مخصوص به خود را حمل می کند. اگر گره ها یک پایه زمانی مشترک نداشته باشند، فاز نسبی بین کانال ها تغییر می کند. مکانیسم همگام سازی را تأیید کنید: برخی از سیستم ها هر نمونه را زمان بندی می کنند و دریفت را در نرم افزار درست می کنند. دیگران به یک چراغ رادیویی قفل می کنند. یک رقم خطای فاز بتن را در طول مدت اندازه گیری مشخص بخواهید.
2. نرخ نمونه برداری در مقابل پهنای باند. یک پیوند Wi-Fi واحد دارای توان عملیاتی مشترک است. هشت گره با سرعت 51.2 kS/s هر کدام در یک نقطه دسترسی، داده های پیوسته را تحویل نمی دهند. آنها بافر می شوند، فریم ها را رها می کنند یا نمونه برداری می کنند. نرخ پیوسته هر کانال را با تعداد گره ها و چرخه وظیفه مورد انتظار خود تأیید کنید.
3. سازگاری سنسور مبدل های ارتعاش به دور از یکنواختی هستند. شتاب سنج های شارژ به تقویت کننده شارژ نیاز دارند. شتاب سنج های IEPE به تحریک جریان ثابت نیاز دارند. پل های کرنش به تکمیل پل و یک منبع ولتاژ دقیق نیاز دارند. اگر گره بی سیم نمی تواند تحریک را تامین کند یا سنسور را به درستی خاتمه دهد، جعبه تهویه را از زنجیره خارج نکرده اید.
4. لجستیک قدرت باتری ها عامل معمول از دست دادن اطلاعات بی صدا هستند. برای یک برنامه مانیتورینگ که باید ماه ها اجرا شود، یک گره "بی سیم" با عمر باتری سه هفته ای همچنان یک کابل به یک پنل خورشیدی یا یک آداپتور برق متناوب است. سوال صادقانه این است که آیا کابل داده را حذف می کنید یا به سادگی آن را با یک کابل برق کوتاه تر جایگزین می کنید.
5. محیط رادیویی محفظه های ورق فلزی، عرشه های بتنی، موتور محرکه ها و سایر سازه های کارخانه سیگنال های باند 2.4 گیگاهرتز و 5 گیگاهرتز را تضعیف می کنند. برای قرار دادن آنتن در خارج از اشیاء آزمایشی برنامه ریزی کنید و به جای اعتماد به محدوده ادعا شده در فضای باز، بودجه پیوند را بررسی کنید.

معماری که برای تست لرزش و نویز کار می کند

برای ارتعاش، نویز، و کار مودال، رویکرد دیجیتالی‌کننده محلی همان چیزی است که پابرجاست. آنالایزر همچنان یک آنالایزر سیگنال دینامیک مناسب باقی می ماند - با مبدل 24 بیتی، فیلترهای ضد آلیاسینگ هر کانال، ورودی های IEPE و شارژ، و تطبیق فاز کانال به کانال کنترل شده - و تنها بک هاول به میزبان بی سیم است. چندین آنالایزر را می توان در چندین خوشه فیزیکی قرار داد که هر کدام شش، هشت یا شانزده کانال را مدیریت می کنند، در حالی که یک رایانه شخصی آزمایش را از طریق یک تریلر یا غرفه کنترل نظارت می کند.

اینجاست که در نهایت تعادل بین راحتی و وفاداری به تعادل می رسد. ابزار شبکه ای مانند ZTN8208I ورودی های ولتاژ و IEPE را در هشت کانال می پذیرد و به طور مداوم از طریق یک لینک اترنت 100 مگابیت در ثانیه جریان می یابد، که می توانید بدون تغییر در مسیر اندازه گیری به یک پل بی سیم متصل شوید. اگر می خواهید بدانید چگونه یک تحلیلگر سیگنال دینامیک با یک دیتالاگر سنتی متفاوت است ، پاسخ در تهویه ورودی و معماری نمونه گیری ثابت است تا در رادیو.

آنالایزر سیگنال دینامیک ولتاژ/IEPE ZT-N8208I با جریان اترنت این آنالایزر هشت کانالی از ورودی های ولتاژ و IEPE با معماری 24 بیتی پشتیبانی می کند و نویز کم و جریان مداوم بیش از 100 مگابیت بر ثانیه اترنت را ارائه می دهد. این دستگاه با تنظیمات اندازه گیری با وفاداری بالا مطابقت دارد که در آن سیگنال های حسگر باید قبل از حمل و نقل بی سیم به دقت دیجیتالی شوند. مشاهده محصول →

هنگامی که یک آزمایش نیاز به سطوح نویز کمتر و توان عملیاتی بالاتری دارد، تحلیلگرهای شبکه گیگابیتی مرحله بعدی هستند. ZTG8204C، یک مدل چهار کاناله کم نویز با همان معماری 24 بیتی، مناسب اندازه‌گیری‌های پاسخ فرکانس با دقت بالا است که در آن سطح تحریک کوچک است و هر میکروولت سیگنال سنسور باید از دیجیتالی شدن دست نخورده باقی بماند.

آنالایزر سیگنال دینامیک چهار کاناله کم نویز ZT-G8204C با نمونه‌برداری گیگابیتی اترنت تا 128 کیلوهرتز در هر کانال و همان مبدل 24 بیتی، این تحلیلگر کم نویز برای تست‌های پاسخ فرکانس تحریک کوچک مناسب است، جایی که حفظ هر میکروولت سیگنال سنسور بسیار مهم است. مشاهده محصول →

جایی که Wireless Data Acquisition سود خود را به دست می آورد

قوی ترین توجیه برای بی سیم راحتی آزمایشگاه نیست. دسترسی است. سه گروه برنامه همچنان بازمی گردند.

ماشین آلات دوار و نظارت بر وضعیت داخل کارخانه

موتورها، پمپ‌ها، کمپرسورها و فن‌ها در مکان‌هایی قرار می‌گیرند که اجرای کابل ابزار دقیق در حین کارکرد دستگاه گران، ناایمن یا غیرممکن است. یک آنالایزر محلی متصل به شبکه کارخانه، سطوح کلی، فرکانس ها و طیف ها را به یک صفحه نظارت مرکزی بدون اینکه کسی از سازه بالا برود گزارش می دهد.

سازه های عمرانی و آزمایش در فضای باز

بررسی پل، برج و خط لوله معمولاً دهانه های طولانی را بدون برق در محل پوشش می دهد. آنالایزرهای توزیع شده با منابع DC محلی و بک هال بی سیم به خدمه آزمایش اجازه می دهد تا لرزش های ناشی از ترافیک را بدون سیم کشی در طول دهانه ضبط کند. یک واحد جمع و جور چهار کاناله مانند ZTN8204C هزینه هر نقطه را پایین نگه می‌دارد و در عین حال ورودی‌های ولتاژ و IEPE را حفظ می‌کند، که معمولاً برای این کلاس کار کافی است.

تست خودرو و حمل و نقل

هنگامی که جسم مورد آزمایش حرکت می کند، کابل به یک کامپیوتر ثابت یا یک محدودیت در حرکت یا یک خطر است. حمل و نقل بی سیم بین آنالایزر داخلی و وسیله نقلیه یا اتاقک کنترل زیر این مشکل را به خوبی حل می کند.

تحلیلگر جمع‌آوری داده‌های چند کاناله سه در یک ZT-N8204C این آنالایزر ورودی های IEPE، شارژ و ولتاژ را با تهویه بهره داخلی می پذیرد و آداپتورهای خارجی را حذف می کند. برای جابجایی یا چرخاندن اشیاء آزمایشی که دیجیتالی شدن روی برد و انتقال داده های بی سیم جایگزین محدودیت های کابل می شوند، به خوبی مناسب است. مشاهده محصول →

در هر مورد، ویژگی مشترک این است که سنسورها در یک مکان اندازه گیری نزدیک به سازه ضبط می کنند، در حالی که فقط انتقال داده ها بی سیم است. در جایی که سطوح ارتعاش ساده کافی است، گره‌های کم مصرف هنوز جای خود را دارند. جایی که فاز، پهنای باند یا محدوده دینامیکی مهم است، به صورت محلی دیجیتالی شده و پس از آن ارسال می شود.

چک لیست عملی برای مقایسه

هنگام ارزیابی نقل قول ها در کنار هم، جدول مفیدتر از لیست ویژگی ها است. مقایسه زیر منعکس کننده مشخصات معمول در سه رویکرد مورد بحث است.

به آنچه ستون وسط به شما می دهد توجه کنید: همان ویژگی های اندازه گیری یک آنالایزر کابلی، منهای طول کابل طولانی. هنگامی که دامنه فراتر از یک آنالایزر منفرد رشد می کند - نرم افزار تحریک، حسگرها، کسب و تجزیه و تحلیل در یک بسته کلید در دست - سیستم های تست کامل لرزش و دینامیک این حوزه را به عنوان یک تلاش مهندسی واحد پوشش دهد.

قانون عملی برای جمع آوری داده های بی سیم کوتاه و غیر احساسی است: پیوند رادیویی را مجبور کنید که کمترین حساسیت را از زنجیره سیگنال حمل کند. حسگرها را به یک بخش جلویی واقعی متصل نگه دارید، آن قسمت جلویی را نزدیک به نقطه اندازه گیری نگه دارید و فقط برای اتصال نهایی به شخصی که به داده نیاز دارد از بی سیم استفاده کنید. وقتی این کار را انجام می‌دهید، بی‌سیم دیگر مصالحه نخواهد بود و به ابزاری قابل اعتماد برای ارتعاش، نویز و آزمایش مودال تبدیل می‌شود - و کابل‌های طولانی در کشویی که متعلق به آنهاست باقی می‌مانند.