Cảm biến Đại lượng đo
Thermocouple, RTD, Thermistor Nhiệt độ
Cảm biến quang Ánh sang
Strain Gage Lực, áp suất
Chiết áp, LVDT, Encoder Vị trí
Gia tốc kế Gia tốc
Điện cực pH Độ pH
3.2.2.2 Thiết bị thu thập dữ liệu DAQ
Là thiết bị kết nối giữa máy tính với các tín hiệu từ mơi trường bên ngồi. Nó chủ yếu có chức năng như một thiết bị số hóa tín hiệu analog đầu vào để cho máy tính có thể phân tích chúng. Ba thành phần chính của một thiết bị DAQ sử dụng để đo lường một tín hiệu là mạch xử lý tín hiệu, bộ chuyển đổi tín hiệu (ADC) và bus kết nối.
Mạch xữ lý tín hiệu: Tín hiệu từ cảm biến hoặc mơi trường bên ngồi có thể
bị nhiễu hoặc quá nguy hiểm để đo trực tiếp. Thơng qua mạch xữ lý, một tín hiệu được chuyển đổi thành dạng thích hợp để đưa vào một ADC. Mạch này có thể bao gồm khuếch đại, suy giảm, lọc, và cơ lập tín hiệu. Một số thiết bị DAQ còn chứa bộ xử lý tín hiệu được thiết kế để đo cụ thể các loại cảm biến.
Bộ chuyển đổi tín hiệu ADC:tín hiệu analog từ các cảm biến phải được chuyển
đổi sang dạng digital trước khi chúng được xử lý bằng các thiết bị kỹ thuật số như máy tính. Trong thực tế, tín hiệu analog liên tục thay đổi theo thời gian và một ADC sẽ lấy một lượng mẫu nhất định của tín hiệu theo một tỷ lệ được xác định trước. Những mẫu này được chuyển giao cho một máy tính nhờ vào bus truyền.
Bus truyền: Thiết bị DAQ kết nối với một máy tính thơng qua một khe hoặc
cổng nhờ các bus. Các bus máy tính phục vụ như một giao thức truyền thơng giữa các thiết bị DAQ và máy. Các dạng bus máy tính phổ biến nhất bao gồm USB, PCI, PCI Express, và Ethernet. Gần đây hơn, các thiết bị DAQ cịn được tích hợp mạng wifi 802.11 cho truyền thơng khơng dây. Có rất nhiều loại bus truyền và từng loại có những ưu điểm khác nhau tùy vào loại ứng dụng.
Ngồi ra, thiết bị DAQ cịn chứa các chức năng khác như bộ chuyển tín hiệu DAC, xuất tín hiệu ngõ ra dạng analog hay digital, các bộ đếm counter và tạo ra các xung kỹ thuật số.
3.2.2.3 Vai trò của máy tính
Một máy tính với phần mềm lập trình điều khiển hoạt động của các thiết bị DAQ và được sử dụng để xử lý, mô phỏng và lưu trữ dữ liệu cần đo. Các loại máy tính được sử dụng trong các ứng dụng khác nhau. Máy tính để bàn có thể được sử dụng trong phịng thí nghiệm với sức mạnh xử lý của nó, một máy tính xách tay có thể được sử dụng trong các lĩnh vực khác nhờ tính di động của nó, hoặc một máy tính cơng nghiệp có thể được sử dụng trong một nhà máy sản xuất cho độ chắc chắn của nó.
3.3 Tìm hiểu card thu thập dữ liệu NI PCI-6225[13]
Một trong những thiết bị chính được sử dụng cho đề tài này là card thu thập dữ liệu PCI-6225. Card này là một thiết bị thu thập dữ liệu đa chức năng thuộc dòng sản phẩm loại M (M series) của công ty National Instrument (NI). Card được sử dụng rộng rãi trên nhiều lĩnh vực từ học tập, nghiên cứu khoa học, thí nghiệm, đến ứng dụng trong cơng nghiệp và đời sống. Card có độ phân giải 16 bit, tốc độ lấy mẫu lên đến 250 kS/s, gồm 80 cổng Analog Input (AI), 2 cổng Analog Output (AO), 24 cổng Digital Input/Output (DIO).
Card được lắp trực tiếp vào CPU của máy tính và nhận tín hiệu thơng qua bộ đầu nối.
Hình 3.10 Card PCI-6225
3.3.1 Thông số kỹ thuật