许多应用程序需要对收集的数据进行分析。例如,工程师可能需要监控恒温器的温度,以验证印刷电路板在预定的指示器范围内工作。如果印刷电路板超差,必须识别超差现象,关闭电源。化学工程师可能需要监控最终产品(如汽油或饮料)的流量,并在流量达到最小或最大时调整流量。在设计验证中,工程师需要采取措施确保最终产品在不同的工作条件下达到预定的目标。例如,对于功率参数,测试工程师测量各种负载条件下的功率输出。功率输出必须在所有负载条件下稳定,同时保持产品底盘的最低温升。
 
选择合适的测量设备和软件工具有助于数据采集和分析,使数据更加有用。在本文中,我们将对这些产品特性描述实例进行分析,以说明如何选择合适的测量设备和软件工具来帮助数据采集和分析。
 
测量设备的选择
 
在数据采集中,许多测量使用传感器将物理现象转换为电压、电阻或频率,然后使用合适的测量设备(如数字万用表)测量电信号。
 
温度是数据采集中最常用的物理量。可使用热电偶、电阻式温度检测器(RTD)或热敏电阻传感器完成温度测量。热电偶是两种不同金属的接头。当接头被加热时,热电偶产生电压。热电偶和参考端之间的电压差决定了相关的温度。RTD和热敏电阻是基于电阻的传感器。当温度变化时,传感器的输出电阻也会变化。传感器的选择应基于要进行的测量类型,以及精度和线性的应用要求。
 
几乎所有的万用表都可以用来测量传感器产生的电压或电阻,但并非所有的万用表都能将电压或电阻转换成物理测量。例如,如果使用热电偶测量温度,则需要使用带自动转换程序的万用表。通过内置变换,原来的热电偶测量结果由电压变为温度。
 
除了使用具有自动转换程序的仪器外,以下仪器功能还可以帮助数据采集和分析:
 
仪器支持数学方程,因此不支持的传感器输出也可以直接在仪器中转换。
 
当测量值超过预期限值时,提供硬件报警信号。
 
在仪器的前端,有许多测量点或传感器连接到测量仪器的多路复用器上。
 
该仪器提供有助于数据采集和分析的软件。
 
数据收集和分析软件工具
 
软件工具使您更容易收集和分析数据。这些工具通常易于与仪器连接,无需编程即可提供数据采集设置。最常用的数据分析工具之一是Microsoft Excel。大多数PC都配有Excel,这也是最广泛使用的。Excel是一个非常强大的电子表格应用程序,它允许插入公式,并具有许多内置的映射功能。一些供应商提供Excel插件(插件)来帮助设置和收集数据。这些产品借用了微软的专业知识,可以将收集到的数据直接发送到应用程序。然后使用微软的内置公式和映射工具来处理和绘制数据。
 
以下三个步骤说明如何评估不同负载条件下的电源。捕获的数据包括温度、电压和数字测量。在所有负载条件下,电压输出必须稳定,同时保持产品底盘的最低温升。
 
步骤1:为测量配置通道
 
连接仪器后,您可以创建一个新配置来扫描电源中多个通道的不同测量值。首先,选择扫描中包含的通道,每个通道都有自己的名称,并选择不同的测量功能、范围和分辨率。
 
通道1001-1005设置为测量电源中的不同电压输出,通道1006-1010配置为测量电源底盘中不同位置的温升。由于仪器具有热电偶自动转换程序,因此无需额外转换。通道2001-2002用于读取电源状态。
 
其他支持的测量包括交流/直流电压、2线和4线电阻、频率、周期和每个通道上的交流/直流电流。
 
应为每个通道设置警报。将测量结果与报警限值进行比较,如果超出测量范围,则标记测试结果。通道1001-1005具有低到高的电压稳定报警设置。因此,如果电压输出小于9.9 DCV或高于10.1 DCV,则触发硬件警报1。这里你可以捕捉到超过极限的电压测量点。如有必要,您还可以设置警报以关闭另一个开关并切断电源。
 
设置通道1006-1010警报以控制机柜温度。如果机箱中的温度过高,将触发硬件警报2并关闭开关以提高变速风扇的速度。当温度降到下限以下时,触发报警3,变速风扇再次调整到低速。
 
为了便于分析,可以增加计算通道。计算通道支持基本的数学运算、功率方程和应力方程。
 
数学运算:加、减、乘、除、平方、平方根。
 
功率方程:dbm,dbv
 
应力方程:全桥(挠度)、半桥(挠度)、四分之一桥
 
步骤2:配置扫描
 
扫描配置的灵活性总是一件好事。包中有几个选项:可以立即开始扫描,触发时开始扫描,或者指定开始扫描的日期和时间,还可以确定何时完成扫描。您可以在几天甚至几周内运行扫描,以确保产品的可靠性。
 
扫描可以在24小时周期内运行,因此它可以在很长一段时间内评估数据。
 
步骤3:数据采集、显示和分析的映射
 
一旦扫描开始,您就有几个显示数据的选项。您可以在实时收集数据的同时监视数据,或者等到收集完所有数据,然后将其输出到另一个分析工具。
 
本文综述
 
总而言之,数据采集往往是不够的。使用正确的测量硬件和软件工具可以使工作更容易,使数据更有意义。所用仪器应具有自动转换程序、数学运算功能、报警和多通道输入等特点。提供软件工具的工具也使设置和执行数据采集和分析变得更容易。软件工具可以帮助您配置测量设备并捕获数据进行分析和显示。
 

关键词: 软件工具 数据采集