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데이터 수집 (DAQ, Data Acquisition)

데이터 수집 DAQ 개요

Data acquisition system, DAQ 또는 DAS라고 칭하는 데이터 수집 시스템은 특정 현상을 문서화하거나 분석하기 위한 정보를 수집하는데 사용되는 제품 또는 프로세스입니다. 가장 간단한 형태로 본다면 오븐 온도를 기록하고 있는 기술자는 데이터 수집활동을 수행하고 있는 것입니다.
기술이 발전함에 따라 이러한 형태의 프로세스는 단순화되고 전자장비를 통하여 더 정확해지고 범용적이며 신뢰할 수 있게 되었습니다. 이러한 장비는 단순한 기록장치부터 정교한 컴퓨터 시스템까지 다양하며 심지어는 스마트폰도 휴대용 DAQ로 변할 수 있습니다.

DAQ 는 시스템 내에서 중대한 기능을 하며 온도, 흐름, 단계 또는 압력을 표시하는 센서와 같은 다양한 제품들을 한데 묶어줍니다.
Turn your smart phone into a Data Logger

데이터 수집(DAQ)에 관한 더 자세한 정보

아날로그-디지털 변환기(ADC)

아날로그-디지털 변환기는 아날로그 신호를 그와 동등한 디지털 형식으로 전환하는 전자장비입니다. 아날로그-디지털 변환기는 대부분의 DAQ에서 중심적인 역할을 합니다.

디지털-아날로그 변환기(D/A)

디지털-아날로그 변환기는 아날로그 출력 신호를 생성하는 대부분의 DAQ에서 찾아볼 수 있습니다.

디지털 입출력(Digital I/O)

디지털 I/O는 데이터 수집 신호의 종류를 가리킵니다. 디지털 입출력은 두 가지 상태 중 하나를 취하는 별개의 신호입니다. 이러한 두 가지 상태는 온/오프, 높음/낮음, 1/0 등일 수 있습니다. 디지털 입출력은 또한 이진수 입출력(Binary I/O)이라고도 불립니다.

차동입력(Differential Input)

차동입력(Differential Input)은 신호가 DAQ에 연결되는 방식을 가리킵니다. 차동 입력은 각 채널 별로 고유의 고 연결 및 저 연결을 가집니다. DAQ는 싱글 엔드 또는 차동 입력을 가지며 많은 장비들이 두 가지 설정 모두를 지원합니다.

GPIB (General Purpose Interface Bus)

GPIB, 범용 인터페이스 버스는 HPIB(휴렛 팩커드용)와 같은 의미이며 컴퓨터에 연결된 전자장비를 제어하는데 사용되는 표준버스입니다. ANSI/IEEE 표준과 관련해서는IEEE 488로 불립니다.

분해능 Resolution

T분해능은 DAQ에 의하여 감지 가능한 가장 작은 신호 증가치 입니다. 분해능은 비트, 비례 또는 전체 크기에 대한 퍼센티지로 표현됩니다. 예를 들어, 시스템이 12비트 분해능을 가지고 있다면 4,096 분해능의 한 부분이며 전체 크기의 0.0244 퍼센트가 됩니다.

RS232 통신

RS 232는 여러 DAQ에서 찾을 수 있는 시리얼 통신 표준입니다. RS232는 가장 보편적인 시리얼 통신이지만 한번에 버스에 연결된 하나의 장치로의 통신만을 지원하고 최대 50피트의 거리까지만 데이터 전송을 지원한다는 점에서는 어느 정도 제약이 있습니다.

RS485

RS485는 여러 DAQ에서 찾을 수 있는 시리얼 통신 표준입니다. RS485는 RS232만큼 보편적이지는 않지만 한번에 버스에 연결된 하나 이상의 장비로의 통신을 지원하고 약 5,000피트의 전송거리를 지원한다는 점에서는 훨씬 더 유연합니다.

샘플레이트 Sample Rate

샘플레이트는 DAQ가 데이터를 수집하는 속도입니다. 속도는 보통 초당 표본 수로 표현됩니다. 다채널 DAQ의 경우 표본 비율은 보통 아날로그-디지털 변환기(A/D)의 속도로 주어집니다. 개별 채널의 샘플레이트를 알아보려면 A/D의 속도를 샘플링이 이루어지고 있는 채널의 수로 나누면 됩니다.

싱글 엔드 입력(SE)

싱글 엔드 입력(Single-ended Input)은 신호가 DAQ로 연결되는 방식을 가리킵니다. 싱글 엔드 연결의 경우 각각의 아날로그 입력은 고유의 고 연결을 가지나 모든 채널은 공통의 접지를 공유합니다. DAQ는 싱글 엔드 또는 차동 입력을 가지며 많은 장비들이 두 가지 설정 모두를 지원합니다.

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Portable Data Acquisition System 휴대용 DAQ
측정값을 기록, 모니터링 및 저장하기 위하여 스마트폰이나 태블릿에 연결되는 블루투스 무선 송신기는 모바일 장치를 휴대용 DAQ로 바꿔줍니다. 이러한 송신기는 pH, RTD, 상대습도 등을 포함하나 이로써 제한되지 않는 다양한 센서 입력을 측정합니다. 데이터는 블루투스 무선 기술을 통하여 응용 프로그램이 설치된 스마트폰이나 태블릿으로 전송됩니다. 이러한 응용 프로그램은 스마트폰이 다수의 송신기와 페어링하여 이를 설정할 수 있도록 해줍니다.
Wireless Data Aquisition System 무선 데이터 수집 시스템 Wireless DAQ
무선 DAQ는 비용과 시간을 소모하는 센서의 현장 배선 프로세스를 없애줍니다. 이러한 수집기는 데이터를 원격 컴퓨터에 연결된 무선 수신기로 되돌려 보내는 하나 이상의 무선 송신기로 구성되어 있습니다. 무선 송신기는 상온 및 상대습도, 써모커플, RTD, 펄스 출력 센서, 4에서 20 mA의 송신기 그리고 전압 출력 변환기용으로 사용할 수 있습니다. 수신기는 USB 또는 이더넷 포트를 통하여 PC에 연결 가능합니다.
Serial Communication Data Acquistion System 시리얼 통신 데이터 수집 시스템 Serial Communication DAQ
시리얼 통신 DAQ는 컴퓨터로부터 멀리 떨어진 위치에서 측정이 이루어져야 하는 경우 훌륭한 선택입니다. 다양한 통신표준이 존재하며 RS232가 가장 보편적이나 최대 50피트까지의 전송거리만을 지원합니다. RS485는 RS232보다 우수하며 5,000피트까지의 전송거리를 지원합니다.
USB Data Acquistion System USB 연결 데이터 수집 시스템 USB DAQ
범용 시리얼 버스(USB)는 PC를 프린터, 모니터, 모뎀 미 DAQ와 같은 주변장치에 연결하기 위한 새로운 표준입니다. USB는 더 높은 대역폭(최대 12Mbits/s)과 주변기기에 전원을 공급하는 능력을 포함하여 전통적인 직렬 및 병렬 연결에 비해서 여러 가지 장점을 가지고 있습니다. USB는 데이터 수집 분야에 이상적입니다. USB 연결을 통하여 전원을 공급할 수 있기 때문에 DAQ를 PC에 연결하는데 하나의 선만 필요하며 이러한 PC는 대부분 최소 하나 이상의 USB 포트를 가지고 있습니다.
Data Acquisition Plug-in Board DAQ 플러그인 보드 Data Acquisition Plug-in Board
컴퓨터의 데이터 수집용 보드는 컴퓨터 버스에 직접 꽂을 수 있습니다. 보드 사용의 장점은 속도(버스에 직접 연결됨) 및 비용(포장 간접비와 전원 공급이 컴퓨터에 의하여 이루어짐)입니다. 제공되는 보드는 주로 IBM PC와 그와 호환되는 컴퓨터용입니다. 카드가 제공하는 특징은 입력(전압, 써모커플, 온/오프), 출력, 속도 및 제공되는 기타 기능의 수 및 유형에 따라 달라질 수 있습니다. 컴퓨터에 설치된 각각의 보드는 고유한 입출력 맵 위치의 주소를 가지게 됩니다. 컴퓨터의 입출력 맵은 프로세서가 프로그램이 필요로 하는 특정 장비에 접근하기 위하여 사용하는 주소 위치를 제공합니다.