بررسی ویژگی های کارت داده برداری و کاربردهای آن در دنیای دیجیتال

بسیار خب بیایید به دنیای کارت های داده برداری (DAQ) شیرجه بزنیم. این قطعات سخت افزاری نقشی حیاتی در اتصال دنیای فیزیکی و واقعی ما به دنیای دیجیتال کامپیوترها ایفا می کنند. در ساده ترین تعریف کارت داده برداری یا ماژول DAQ دستگاهی است که سیگنال های الکتریکی آنالوگ (که معمولاً از سنسورها می آیند و پدیده های فیزیکی مانند دما فشار نور یا صدا را نمایندگی می کنند) را به داده های دیجیتال تبدیل می کند تا کامپیوتر بتواند آن ها را بخواند پردازش کند و ذخیره نماید. علاوه بر این بسیاری از کارت های DAQ می توانند عملیات معکوس را نیز انجام دهند (تولید سیگنال آنالوگ از داده دیجیتال) و همچنین سیگنال های دیجیتال را بخوانند یا تولید کنند. این قابلیت ها آن ها را به ابزاری ضروری در آزمایشگاه ها خطوط تولید صنعتی سیستم های تست و اندازه گیری و بسیاری کاربردهای دیگر تبدیل کرده است.

کارت داده برداری (DAQ) چیست و چه می کند؟

یک کارت داده برداری (Data Acquisition Card یا DAQ Card) اساساً یک رابط الکترونیکی بین یک کامپیوتر و دنیای خارج است. وظیفه اصلی آن نمونه برداری از سیگنال های دنیای واقعی و تبدیل آن ها به فرمت دیجیتالی است که توسط نرم افزارهای کامپیوتری قابل درک و تحلیل باشد. فکر کنید سیگنال های دنیای واقعی (مثل دمای یک اتاق لرزش یک موتور یا ولتاژ خروجی یک فتوسل) ماهیت آنالوگ دارند؛ یعنی پیوسته هستند و می توانند هر مقداری را در یک بازه مشخص داشته باشند. کامپیوترها اما فقط با مقادیر دیجیتال (صفر و یک) کار می کنند که گسسته هستند.

اینجاست که کارت DAQ وارد می شود. این دستگاه شامل مدارهای الکترونیکی تخصصی به ویژه مبدل آنالوگ به دیجیتال (ADC – Analog-to-Digital Converter) است که ولتاژ آنالوگ ورودی را در فواصل زمانی مشخص اندازه گیری کرده و به یک مقدار عددی دیجیتال تبدیل می کند. علاوه بر ADC کارت های DAQ معمولاً شامل اجزای دیگری مانند مبدل دیجیتال به آنالوگ (DAC – Digital-to-Analog Converter) برای تولید سیگنال های آنالوگ ورودی/خروجی دیجیتال (DIO – Digital Input/Output) برای خواندن یا کنترل سیگنال های روشن/خاموش و شمارنده/تایمر (Counter/Timer) برای شمارش پالس ها یا اندازه گیری زمان هستند.

به طور خلاصه کارت DAQ این کارها را انجام می دهد :

1. اندازه گیری (Measurement) : دریافت سیگنال های الکتریکی از سنسورها یا منابع دیگر.
2. پردازش اولیه سیگنال (Signal Conditioning) : تقویت فیلتر کردن یا ایزوله کردن سیگنال ها برای بهبود کیفیت و دقت اندازه گیری (این بخش ممکن است روی خود کارت یا در ماژول های خارجی باشد).
3. تبدیل (Conversion) : تبدیل سیگنال های آنالوگ به داده های دیجیتال (ADC) و گاهی برعکس (DAC).
4. انتقال داده (Data Transfer) : ارسال داده های دیجیتال به کامپیوتر از طریق رابط هایی مانند USB PCI/PCIe Ethernet یا PXI.

اجزای کلیدی یک سیستم داده برداری

یک سیستم داده برداری کامل معمولاً فقط شامل خود کارت DAQ نیست بلکه مجموعه ای از اجزاست که با هم کار می کنند. درک این اجزا به فهم بهتر نقش کارت DAQ کمک می کند :

1. سنسورها یا مبدل ها (Sensors/Transducers) : این ها دستگاه هایی هستند که یک پدیده فیزیکی (مثل دما فشار نیرو نور صدا موقعیت) را به یک سیگنال الکتریکی قابل اندازه گیری (معمولاً ولتاژ یا جریان) تبدیل می کنند. انتخاب سنسور مناسب برای اندازه گیری دقیق اولین قدم حیاتی است.
2. پردازش سیگنال (Signal Conditioning) : سیگنال های خروجی از سنسورها اغلب ضعیف دارای نویز یا در فرمتی نامناسب برای ADC هستند. مدارهای پردازش سیگنال وظیفه تقویت (Amplification) فیلتر کردن نویز (Filtering) ایزولاسیون الکتریکی (Isolation) برای ایمنی و حذف حلقه های زمین و گاهی تأمین تغذیه یا تحریک (Excitation) برای سنسورها (مانند استرین گیج ها) را بر عهده دارند. این مدارها می توانند روی خود کارت DAQ در ماژول های خارجی (مثل SCXI یا SCC در سیستم های قدیمی تر یا ماژول های سری C در پلتفرم CompactDAQ نشنال اینسترومنتس) یا حتی در خود سنسور تعبیه شده باشند.
3. سخت افزار داده برداری (DAQ Hardware) : این همان کارت یا ماژول DAQ است که قلب سیستم محسوب می شود. شامل ADC DAC DIO شمارنده ها حافظه بافر و رابط اتصال به کامپیوتر (Bus Interface) است.
4. کامپیوتر میزبان (Host Computer) : کامپیوتری که نرم افزار داده برداری را اجرا می کند داده ها را پردازش نمایش و ذخیره می کند و کل سیستم را کنترل می کند. این می تواند یک کامپیوتر رومیزی لپ تاپ یا حتی یک سیستم تعبیه شده (Embedded System) باشد.
5. نرم افزار (Software) : این بخش نقشی حیاتی دارد و معمولاً شامل دو لایه است :
• درایور (Driver Software) : نرم افزاری سطح پایین که به سیستم عامل و برنامه های کاربردی اجازه می دهد با سخت افزار DAQ ارتباط برقرار کنند. معروف ترین مثال آن NI-DAQmx از شرکت National Instruments است.
• نرم افزار کاربردی (Application Software) : برنامه ای که کاربر برای پیکربندی اندازه گیری ها نمایش داده ها به صورت گرافیکی تحلیل داده ها و ذخیره سازی آن ها استفاده می کند. محیط های برنامه نویسی گرافیکی مانند LabVIEW یا زبان های برنامه نویسی متنی مانند Python (با کتابخانه هایی مثل nidaqmx) MATLAB (با Data Acquisition Toolbox) C++ یا #C گزینه های رایج هستند.

ویژگی های فنی مهم کارت های داده برداری

به نقل از وب سایت https://ni-daq.ir “هنگام انتخاب یا بررسی یک کارت DAQ چندین پارامتر فنی کلیدی وجود دارد که عملکرد و مناسب بودن آن برای یک کاربرد خاص را تعیین می کنند :

1. وضوح (Resolution) : این پارامتر با تعداد بیت های ADC مشخص می شود (مثلاً ۱۲ بیت ۱۶ بیت ۲۴ بیت). وضوح تعیین می کند که ADC تا چه حد می تواند سیگنال آنالوگ ورودی را با دقت به یک مقدار دیجیتال تبدیل کند. هرچه تعداد بیت ها بیشتر باشد ADC می تواند سطوح ولتاژ بیشتری را در محدوده ورودی خود تشخیص دهد و در نتیجه اندازه گیری دقیق تر خواهد بود. برای مثال یک ADC با وضوح ۱۲ بیت می تواند محدوده ولتاژ ورودی را به ۲^۱۲ = ۴۰۹۶ سطح مجزا تقسیم کند در حالی که یک ADC با وضوح ۱۶ بیت آن را به ۲^۱۶ = ۶۵۵۳۶ سطح تقسیم می کند. وضوح بالاتر به معنی توانایی اندازه گیری تغییرات کوچک تر در سیگنال است.
2. نرخ نمونه برداری (Sampling Rate) : این پارامتر نشان می دهد که ADC در هر ثانیه چند بار سیگنال آنالوگ ورودی را اندازه گیری (نمونه برداری) می کند و معمولاً با واحد نمونه بر ثانیه (S/s) یا کیلو نمونه بر ثانیه (kS/s) یا مگا نمونه بر ثانیه (MS/s) بیان می شود. نرخ نمونه برداری باید به اندازه کافی بالا باشد تا بتواند تمام تغییرات مهم در سیگنال را ثبت کند. بر اساس قضیه نایکوئیست-شانون نرخ نمونه برداری باید حداقل دو برابر بالاترین فرکانس موجود در سیگنال باشد تا از پدیده ای به نام aliasing (که در آن سیگنال با فرکانس بالا به اشتباه به صورت سیگنالی با فرکانس پایین تر ظاهر می شود) جلوگیری شود. در عمل معمولاً نرخ نمونه برداری ۵ تا ۱۰ برابر بالاترین فرکانس مورد نظر انتخاب می شود تا شکل موج با دقت بیشتری بازسازی شود.
3. تعداد و نوع کانال ها (Number and Type of Channels) : کارت های DAQ می توانند تعداد متفاوتی کانال ورودی/خروجی داشته باشند.
• کانال های ورودی آنالوگ (Analog Input – AI) : تعداد سیگنال های آنالوگی که کارت می تواند به طور همزمان یا متوالی بخواند. این کانال ها می توانند تک سر (Single-Ended) باشند که ولتاژ را نسبت به یک زمین مشترک اندازه گیری می کنند یا تفاطلی (Differential) که اختلاف ولتاژ بین دو سیم ورودی را اندازه گیری می کنند و نسبت به نویز حالت مشترک (Common-mode noise) مقاوم ترند.
• کانال های خروجی آنالوگ (Analog Output – AO) : برای تولید سیگنال های ولتاژ یا جریان آنالوگ استفاده می شوند (مثلاً برای کنترل یک دستگاه یا تولید شکل موج).
• کانال های ورودی/خروجی دیجیتال (Digital Input/Output – DIO) : برای خواندن یا نوشتن سیگنال های منطقی (معمولاً TTL یا سطوح ولتاژ دیگر) استفاده می شوند (مثلاً خواندن وضعیت سوئیچ ها یا کنترل رله ها).
• شمارنده/تایمرها (Counter/Timers) : مدارهای تخصصی برای کاربردهایی مانند شمارش پالس ها (از انکودرها) اندازه گیری فرکانس یا دوره تناوب و تولید پالس یا قطار پالس (PWM).
4. محدوده ورودی (Input Range) : حداکثر و حداقل ولتاژی که کانال ورودی آنالوگ می تواند بدون آسیب دیدن یا اشباع شدن اندازه گیری کند (مثلاً ±۱۰ ولت ۰ تا ۵ ولت). برخی کارت ها دارای محدوده های قابل برنامه ریزی (Programmable Input Range) هستند که امکان انتخاب بهترین محدوده برای سیگنال مورد نظر و دستیابی به بهترین وضوح ممکن را فراهم می کند.
5. دقت در برابر صحت (Accuracy vs. Precision) :
• صحت (Precision) به تکرارپذیری اندازه گیری ها اشاره دارد و بیشتر به وضوح (Resolution) و پایداری ADC مربوط می شود. یک دستگاه دقیق مقادیر نزدیک به هم را در اندازه گیری های مکرر یک کمیت ثابت نشان می دهد.
• دقت (Accuracy) به نزدیکی مقدار اندازه گیری شده به مقدار واقعی اشاره دارد. دقت تحت تأثیر عواملی مانند خطاهای بهره (Gain error) خطاهای آفست (Offset error) غیرخطی بودن (Nonlinearity) و نویز قرار می گیرد و معمولاً در مشخصات فنی کارت به صورت درصدی از مقدار خوانده شده به علاوه درصدی از محدوده کامل (Full Scale Range) بیان می شود.
6. پردازش سیگنال داخلی (On-board Signal Conditioning) : برخی کارت های DAQ پیشرفته تر قابلیت های پردازش سیگنال مانند تقویت کننده های قابل برنامه ریزی (Programmable Gain Amplifiers – PGA) برای تطبیق سیگنال با محدوده ورودی ADC فیلترهای ضد aliasing یا حتی مدارهای ایزولاسیون را روی خود کارت ارائه می دهند.”

انواع کارت های داده برداری

کارت ها و ماژول های DAQ در فرم فکتورها و با رابط های اتصال مختلفی عرضه می شوند که هر کدام برای کاربردهای خاصی مناسب ترند :

1. کارت های مبتنی بر گذرگاه داخلی (Internal Bus-Based Cards – PCI/PCIe) : این کارت ها مستقیماً روی اسلات های PCI یا PCI Express مادربرد کامپیوترهای رومیزی نصب می شوند. مزیت اصلی آن ها سرعت انتقال داده بسیار بالا و تأخیر کم است که آن ها را برای کاربردهایی با نرخ نمونه برداری بالا یا سیستم های کنترل حلقه بسته مناسب می سازد. محدودیت آن ها نیاز به باز کردن کیس کامپیوتر و محدود بودن به کامپیوترهای رومیزی است.
2. ماژول های DAQ خارجی مبتنی بر USB : این دستگاه ها از طریق پورت USB به کامپیوتر (لپ تاپ یا رومیزی) متصل می شوند. نصب و استفاده آسان (Plug-and-Play) قابلیت حمل و عدم نیاز به منبع تغذیه خارجی (در بسیاری موارد) از مزایای اصلی آن هاست. پهنای باند USB (به خصوص USB ۲.۰) ممکن است برای کاربردهای با سرعت بسیار بالا محدودیت ایجاد کند هرچند USB ۳.۰ و نسخه های جدیدتر این محدودیت را تا حد زیادی برطرف کرده اند. این نوع DAQ برای کاربردهای آزمایشگاهی آموزشی و قابل حمل بسیار محبوب است.
3. دستگاه های DAQ مبتنی بر شبکه (Ethernet/LXI/Wi-Fi) : این ماژول ها از طریق شبکه اترنت (سیمی) یا بی سیم (Wi-Fi) به کامپیوتر یا شبکه متصل می شوند. مزیت بزرگ آن ها امکان داده برداری توزیع شده (Distributed Measurement) در فواصل طولانی است. می توان چندین دستگاه را در نقاط مختلف یک کارخانه یا آزمایشگاه قرار داد و همه آن ها را از یک کامپیوتر مرکزی کنترل کرد. پلتفرم های استانداردی مانند LXI (LAN eXtensions for Instrumentation) قابلیت همکاری بین دستگاه های سازندگان مختلف را فراهم می کنند.
4. پلتفرم های ماژولار (Modular Platforms – PXI/PXIe, CompactDAQ, CompactRIO) : این ها شاسی هایی هستند که اسلات هایی برای قرار دادن ماژول های مختلف ورودی/خروجی پردازش سیگنال و حتی کنترلرها دارند.
• PXI/PXIe (PCI eXtensions for Instrumentation) : استانداردی مبتنی بر PCI/PCIe که برای کاربردهای تست و اندازه گیری با کارایی بالا همگام سازی دقیق بین ماژول ها و استحکام صنعتی طراحی شده است.
• CompactDAQ (cDAQ) : پلتفرمی ماژولار از NI که شاسی های USB یا Ethernet را با ماژول های سری C ترکیب می کند که دارای پردازش سیگنال داخلی برای انواع سنسورها هستند. برای کاربردهای آزمایشگاهی و صنعتی میدانی مناسب است.
• CompactRIO (cRIO) : مشابه cDAQ اما دارای یک پردازنده بی درنگ (Real-Time) و FPGA قابل برنامه ریزی توسط کاربر است که آن را برای کاربردهای کنترل و مانیتورینگ تعبیه شده و با قابلیت اطمینان بالا ایده آل می سازد.

فرآیند داده برداری چگونه انجام می شود؟ (مرحله به مرحله)

بیایید نگاهی دقیق تر به مسیر یک سیگنال از دنیای فیزیکی تا نمایش روی صفحه کامپیوتر بیندازیم :

1. پدیده فیزیکی : عاملی که می خواهیم اندازه گیری کنیم (مثلاً دما فشار لرزش نور).
2. سنسور/مبدل : پدیده فیزیکی را به یک سیگنال الکتریکی (معمولاً ولتاژ یا جریان) متناسب با آن تبدیل می کند.
3. پردازش سیگنال (اختیاری اما معمول) : سیگنال الکتریکی خام از سنسور ممکن است نیاز به آماده سازی داشته باشد :
• تقویت (Amplification) : افزایش دامنه سیگنال های ضعیف.
• تضعیف (Attenuation) : کاهش دامنه سیگنال های قوی برای قرار گرفتن در محدوده ورودی ADC.
• فیلتر کردن (Filtering) : حذف نویزهای ناخواسته یا محدود کردن پهنای باند سیگنال (مثلاً فیلتر Anti-aliasing قبل از ADC).
• ایزولاسیون (Isolation) : جداسازی الکتریکی مدار اندازه گیری از سیستم کامپیوتری برای ایمنی و جلوگیری از حلقه های زمین.
• خطی سازی (Linearization) : اصلاح پاسخ غیرخطی برخی سنسورها (مانند ترموکوپل ها).
• تحریک (Excitation) : تأمین ولتاژ یا جریان مورد نیاز برای برخی سنسورها (مانند استرین گیج ها یا RTDها).
4. مالتی پلکسینگ (Multiplexing – MUX) : در کارت های DAQ چند کاناله معمولاً یک ADC واحد وجود دارد که بین کانال های ورودی مختلف سوئیچ می شود. مالتی پلکسر این انتخاب کانال را انجام می دهد. این کار باعث کاهش هزینه می شود اما حداکثر نرخ نمونه برداری برای هر کانال را به (نرخ نمونه برداری کل / تعداد کانال های فعال) کاهش می دهد. برخی کارت های گران تر دارای ADC مجزا برای هر کانال یا گروهی از کانال ها هستند (Simultaneous Sampling DAQ).
5. تقویت کننده نمونه بردار و نگهدار (Sample and Hold – S/H) : دقیقاً قبل از ADC این مدار مقدار ولتاژ لحظه ای سیگنال را “نمونه برداری” کرده و آن را در طول زمان کوتاه تبدیل ADC “نگه” می دارد تا ADC زمان کافی برای انجام تبدیل با دقت داشته باشد.
6. تبدیل آنالوگ به دیجیتال (ADC) : قلب فرآیند؛ ولتاژ آنالوگ نگه داشته شده را به یک مقدار عددی (کد) دیجیتال متناسب با آن تبدیل می کند.
7. انتقال داده به حافظه : داده های دیجیتال تولید شده توسط ADC معمولاً ابتدا در یک حافظه بافر FIFO (First-In, First-Out) روی کارت DAQ ذخیره می شوند تا از دست رفتن داده ها در صورت مشغول بودن موقت کامپیوتر یا گذرگاه داده جلوگیری شود.
8. انتقال داده به کامپیوتر : داده ها از طریق رابط گذرگاه (USB, PCIe, Ethernet) به حافظه اصلی (RAM) کامپیوتر منتقل می شوند. روش های مختلفی برای این انتقال وجود دارد مانند وقفه (Interrupt) دسترسی مستقیم به حافظه (DMA – Direct Memory Access) که کارآمدترین روش برای حجم بالای داده است یا انتقال برنامه ریزی شده (Programmed I/O).
9. پردازش نمایش و ذخیره سازی توسط نرم افزار : در نهایت نرم افزار کاربردی روی کامپیوتر داده ها را از حافظه می خواند آن ها را پردازش می کند (مثلاً تبدیل کدهای دیجیتال به واحدهای مهندسی مانند درجه سانتی گراد یا پاسکال) آن ها را به صورت نمودار یا جدول نمایش می دهد و در صورت نیاز روی دیسک ذخیره می کند.

کاربردهای کارت داده برداری در صنایع مختلف

قابلیت های متنوع کارت های DAQ باعث شده تا در طیف وسیعی از حوزه ها کاربرد داشته باشند :

1. تست و اندازه گیری (Test & Measurement) : این یکی از بزرگ ترین حوزه های کاربرد DAQ است.
• تست محصولات الکترونیکی : اندازه گیری ولتاژ جریان زمان بندی سیگنال ها در مدارهای الکترونیکی.
• تست خودرو : جمع آوری داده از سنسورهای متعدد در خودرو حین تست (دما فشار لرزش سرعت موقعیت استرین).
• تست هوافضا : اندازه گیری های حیاتی در تست قطعات و سیستم های هواپیما و فضاپیما (تست استاتیک و دینامیک سازه تست تونل باد).
• تست آکوستیک و لرزش (NVH – Noise, Vibration, and Harshness) : استفاده از میکروفون ها و شتاب سنج ها برای تحلیل صدا و لرزش ماشین آلات و سازه ها.
2. اتوماسیون صنعتی و کنترل فرآیند (Industrial Automation & Process Control) :
• مانیتورینگ وضعیت ماشین آلات (Condition Monitoring) : نظارت بر لرزش دما و سایر پارامترهای ماشین آلات دوار (مانند توربین ها پمپ ها موتورها) برای پیش بینی خرابی.
• کنترل فرآیندهای تولید : اندازه گیری متغیرهای فرآیند (دما فشار جریان سطح مایع) و ارسال داده ها به سیستم های کنترل (مانند PLC یا سیستم های مبتنی بر کامپیوتر) برای تنظیم فرآیند.
• کنترل کیفیت : اندازه گیری ابعاد یا ویژگی های محصولات در خط تولید به صورت خودکار.
3. تحقیقات علمی و آزمایشگاهی (Scientific Research & Laboratories) :
• آزمایش های فیزیک شیمی زیست شناسی : ثبت داده های دقیق از آزمایش های مختلف.
• تحقیقات مهندسی : توسعه و تست نمونه های اولیه تحلیل رفتار مواد و سازه ها.
• مانیتورینگ محیطی : اندازه گیری پارامترهای محیطی مانند دما رطوبت کیفیت هوا سطح آب.
4. پزشکی (Medical) :
• دستگاه های مانیتورینگ بیمار : ثبت سیگنال های حیاتی مانند ECG (الکتروکاردیوگرام) EEG (الکتروانسفالوگرام) فشار خون و دمای بدن (اغلب با استفاده از ماژول های DAQ تخصصی و ایزوله شده).
• تحقیقات پزشکی : جمع آوری داده در مطالعات بالینی و آزمایشگاهی.
5. مانیتورینگ سلامت سازه (Structural Health Monitoring – SHM) : نصب سنسورها (مانند استرین گیج شتاب سنج) روی پل ها ساختمان ها و سایر سازه های بزرگ برای نظارت بر وضعیت آن ها در طول زمان و تشخیص آسیب های احتمالی.

نکاتی برای انتخاب کارت داده برداری مناسب

انتخاب کارت DAQ مناسب برای یک کاربرد خاص می تواند چالش برانگیز باشد. در اینجا چند نکته کلیدی وجود دارد که باید در نظر گرفت :

1. نوع و تعداد سیگنال های ورودی/خروجی : دقیقاً چه نوع سیگنال هایی (ولتاژ جریان دما استرین دیجیتال فرکانس) و چه تعداد از هر کدام را نیاز دارید اندازه گیری یا تولید کنید؟ آیا به ورودی های تفاضلی برای حذف نویز نیاز دارید؟
2. نرخ نمونه برداری مورد نیاز : بالاترین فرکانس سیگنال هایی که می خواهید اندازه گیری کنید چقدر است؟ به یاد داشته باشید که نرخ نمونه برداری باید حداقل دو برابر (و در عمل ۵ تا ۱۰ برابر) این فرکانس باشد. اگر چندین کانال دارید و کارت از مالتی پلکسینگ استفاده می کند نرخ نمونه برداری کل را بر تعداد کانال ها تقسیم کنید تا نرخ مؤثر برای هر کانال به دست آید. آیا به نمونه برداری همزمان (Simultaneous Sampling) نیاز دارید؟
3. وضوح و دقت مورد نیاز : چقدر اندازه گیری شما باید دقیق باشد؟ آیا نیاز به تشخیص تغییرات بسیار کوچک در سیگنال دارید (وضوح بالا)؟ مشخصات دقت کارت را با نیازهای کاربرد خود مقایسه کنید.
4. محدوده سیگنال : ولتاژ یا جریان سیگنال های شما در چه محدوده ای قرار دارد؟ مطمئن شوید که محدوده ورودی کارت DAQ با سیگنال های شما سازگار است. آیا به محدوده قابل برنامه ریزی نیاز دارید؟
5. نیاز به پردازش سیگنال : آیا سیگنال های شما نیاز به تقویت فیلتر کردن یا ایزولاسیون دارند؟ آیا می خواهید این کار توسط ماژول های خارجی انجام شود یا ترجیح می دهید کارت DAQ دارای این قابلیت ها باشد؟
6. محیط کاری : آیا دستگاه در محیط آزمایشگاهی تمیز استفاده می شود یا در یک محیط صنعتی خشن با نویز الکتریکی لرزش و دماهای متغیر؟ دستگاه های صنعتی معمولاً دارای مشخصات محیطی مقاوم تر و ایزولاسیون بهتری هستند.
7. فرم فکتور و رابط اتصال : کدام نوع اتصال (USB PCIe Ethernet PXI) برای سیستم شما مناسب تر است؟ آیا به قابلیت حمل نیاز دارید؟ آیا سیستم شما نیاز به همگام سازی دقیق بین چندین دستگاه دارد؟
8. سازگاری نرم افزاری : آیا کارت DAQ با سیستم عامل و نرم افزار کاربردی (LabVIEW MATLAB Python و غیره) که قصد استفاده از آن را دارید سازگار است؟ آیا درایورها و مثال های برنامه نویسی به راحتی در دسترس هستند؟
9. بودجه : قیمت کارت های DAQ می تواند از چند صد دلار تا ده ها هزار دلار متغیر باشد. بودجه خود را مشخص کنید و سعی کنید بهترین توازن بین ویژگی ها و هزینه را پیدا کنید.
10. پشتیبانی و مستندات : آیا سازنده پشتیبانی فنی خوب و مستندات جامعی ارائه می دهد؟

نتیجه گیری کاربردی

کارت های داده برداری (DAQ) ابزارهای قدرتمند و همه کاره ای هستند که نقش پل ارتباطی ضروری بین دنیای فیزیکی آنالوگ و دنیای محاسباتی دیجیتال را ایفا می کنند. از اندازه گیری های ساده دما در یک آزمایشگاه گرفته تا سیستم های تست پیچیده چند هزار کاناله در صنایع هوافضا یا مانیتورینگ بی درنگ ماشین آلات در کارخانه ها دستگاه های DAQ ستون فقرات جمع آوری داده های دقیق و قابل اعتماد را تشکیل می دهند. درک ویژگی های کلیدی آن ها مانند وضوح نرخ نمونه برداری تعداد و نوع کانال ها و همچنین آگاهی از اجزای یک سیستم DAQ کامل (شامل سنسور پردازش سیگنال سخت افزار و نرم افزار) به کاربران کمک می کند تا بهترین راه حل را برای نیازهای خاص خود انتخاب کنند. با پیشرفت تکنولوژی شاهد کوچک تر شدن سریع تر شدن دقیق تر شدن و هوشمندتر شدن سیستم های DAQ هستیم که با قابلیت های شبکه ای بهتر و ادغام عمیق تر با پلتفرم های اینترنت اشیا (IoT) و تحلیل داده های بزرگ (Big Data Analytics) کاربردهای جدید و هیجان انگیزی را در آینده ممکن می سازند. در نهایت انتخاب و استفاده مؤثر از یک سیستم DAQ نیازمند درک درستی از سیگنال مورد اندازه گیری محدودیت های سخت افزار و قدرت نرم افزار است.