دیتالاگر

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
پرش به: ناوبری، جستجو
یک جعبهٔ دیتالاگر (Avisaro) برای ثبت فرایندها و داده‌های حسگری

ثبت‌کنندهٔ داده یا دیتالاگر یا داده بردار (به انگلیسی: Data Logger) وسیله‌ای الکترونیکی است که داده‌هایی را که بوسیله حسگرهای تعبیه شده در دستگاه یا ابزار و حسگر خارجی تامین می‌شوند را در طول زمان یا در رابطه با مکان ذخیره می‌کند. اکثر دیتالاگرها (اما نه همه آنها) بر پایه یک پردازنده رقمی (یا رایانه) طراحی و ساخته می‌شوند. آنها عموماً کوچک و قابل حمل بوده و به وسیله باتری تغذیه می‌شوند به علاوه به یک ریزپردازنده مجهز بوده و دارای حافظه داخلی جهت ذخیره سازی داده و تعدادی حسگر می‌باشند. برخی از دیتالاگرها به رایانه متصل می‌شوند و می‌توان با استفاده از نرم‌افزار آنها را فعال کرده و داده‌های کنترل شده را مشاهده و تجزیه و تحلیل کرد، در حالی که بقیه دارای رابط محلی (مانند صفحه کلید و صفحه نمایش) بوده و می‌توانند از آنها به صورت وسیله‌ای مستفل استفاده کرد. دیتالاگرها انواع گوناگونی دارند، از انواع هرکاره که برای دامنه مصارف عادی استفاده می‌شود تا وسایل بسیار خاص برای اندازه گیری فقط در یک محیط یا کاربرد از پیش تعیین شده. متداول است که انواع هرکاره قابل برنامه ریزی باشند با این حال بسیاری از آنها به صورت ماشین‌های ایستایی بدون پارامتر یا تعداد محدودی پارامتر قابل تغییر باقی‌مانده‌اند. دیتالاگرهای الکترونیکی در بسیاری از کابردها جایگزین ضبط کننده‌های نمودار(Chart Recorders) شده‌اند. یکی از اصلی‌ترین مزایای استفاده از دیتالاگرها قابلیت جمع آوری ۲۴ ساعته اطلاعات است. دیتالاگرها معمولاً به محض فعال سازی بدون مراقبت رها شده تا در طول دوره دیده بانی اندازه گیری نموده و اطلاعات را ذخیره کند. این قابلیت اجازه می‌دهد تا تصویری جامع و دقیق از شرایط محیط تحت نظر مانند دمای هوا یا رطوبت بدست آید. با توجه به تکنولوژی که در ساخت برخی دیتالاگرهای سطح بالا دخیل است و یا با توجه به شرایط محیطی مختلفی که یک دیتالاگر باید عملیات داده برداری را در آنجا انجام بدهد ، آنها می‌توانند بسیار گران قیمت باشند. برای یک دیتالاگر قیمت‌های در محدوده ۴۰۰$-۱۲۰۰۰$ وجود دارد. هرچند انواع با کیفیت بالا به طور کلی چندین سال عمر می‌کنند.

قالب‌های داده[ویرایش]

استاندارد سازی پروتکل‌ها و قالب‌های داده از گذشته مشکل بوده‌است اما امروزه در صنعت در حال رشد است. در بین قالب‌های ذخیره داده هر روزه بر مقبولیت XML برای تبادل اطلاعات افزوده می‌شود.

پروتکل‌های ابزار دقیق[ویرایش]

پروتکل‌های فراوانی استاندارد سازی شده‌اند که یک پروتکل هوشمند را نیز شامل می‌شوند، SDI-12 این پروتکل اجازه می‌دهد تا برخی از وسایل ابزار دقیق به انواع دیتالاگرها متصل شوند. استفاده از این استاندارد به مقبولیت زیادی در خارج از صنعت محیط زیست دست نیافت. همچنین برخی از شرکت‌ها فعال در این زمینه امروزه از استاندارد MODBUS پشتیبانی می‌کنند. این استاندارد که بر مبنای Canbus یا (ISO ۱۱۸۹۸) بنا شده‌است به صورت سنتی در زمینه کنترل صنعتی استفاده می‌شد که امروزه استفاده از آن بسیار بیشتر از گذشته شده‌است. برخی دیتالاگرها با استفاده از یک محیط برنامه نویسی قابل انعطاف خود را با انواع مختلفی از پروتکل‌های غیر استاندارد سازگار می‌کنند.

کاربردها[ویرایش]

کاربرد دیتالاگر شامل موارد زیر می‌شود:

  • ذخیره در ایستگاه هواشناسی بدون مراقبت (مانند سرعت باد/ و جهت باد، دما، رطوبت نسبی، تشعشعات خورشیدی).
  • ذخیره در ایستگاه‌های بدون مراقبت هیدروگرافی (مانند سطح آب، عمق آب، جریان آب، pH آب، رسانایی آب)
  • ذخیره خودکار رطوبت خاک
  • ذخیره خودگار فشار گاز
  • شمارش ترافیک جاده
  • اندازه گیری دما (رطوبت و...) مواد فاسد شدنی در حین انتقال محموله: Cold chain [۱]
  • مانیتورینگ فرایند برای نگهداری و عیب یابی کاربردها
  • تحقیقات حیات وحش
  • اندازه گیری لرزش و شرایط حمل (ارتفاع سقوط) در توزیع.[۲]
  • مانیتورینگ سطح مخزن
  • مانیتورینگ محیط زیست
  • آزمایش خودرو
  • مانیتورینگ وضعیت رله در سیگنال دهی راه آهن
  • ذخیره سازی 'نمودار بارگذاری الکتریکی' برای مدیریت مصرف انرژی.
  • داده برداری از متغیرهای دما و فشار در طول خط لوله
  • مانیتورینگ خطوط لوله نفت و گاز

خصوصیات یک دیتالاگر[ویرایش]

۱- تعداد کانالها: تعداد کانالها بیانگر تعداد سنسورها و مبدلهایی است که هم‌زمان قابل اتصال به دیتالاگر هستند.

۲- فرکانس نمونه برداری: این عدد نشان دهنده تعداد دفعاتی است که دیتالاگر داده‌های هر سنسور را خوانده و به کامپیوتر یا حافظه منتقل می‌کند. برای مثال وقتی گفته می‌شود یک دیتالاگر دارای فرکانس نمونه برداری ۳۰۰ هرتز است به این معنی است که در هر یک سیصدم ثانیه داده‌های بدست آمده از سنسورها به کامپیوتر منتقل می‌شود.

3- نوع سنسورهای پشتیبانی کننده: معمولاً هر دیتالاگری سنسورها و مبدلهای خاصی را پشتیبانی می‌کند. مثلاً یک دیتالاگر ممکن است تنها قادر به پشتیبانی سنسورهای حرارتی RTD باشد ولی قادر به پشتیبانی ترموکوپلها نباشد.

معمولاً هر دیتالاگر مجهز به یک نرم‌افزار است که امکان اعمال تنظیمات آن و مشاهده نمودارهای بدست آمده از سنسورها را حین نمونه برداری ممکن می‌کند.

یک پارامتر اساسی در سیستم‌های دیتالاگر قابلیت ثبت اطلاعات برای مدت زمانی طولانی مثلاً چندین سال است. برای دست یابی به این هدف لازم است سیستم‌های دیتالاگر دارای رسانه‌های ذخیره سازی در حجم‌های بالا و مصرف انرژی بسیار کم باشند.

دیتالاگر ها چگونه کار می کنند؟[۳][ویرایش]

دیتالاگرها[۴] از سنسورها برای تبدیل پدیده ها و محرک های فیزیکی به سیگنالهای الکترونیکی مانند جریان یا ولتاژ استفاده میکنند. سپس این سیگنالهای الکتریکی به داده های باینری تبدیل شده و به رایانه یا حافظه مورد نظر انتقال داده می شوند. این داده های باینری به راحتی می توانند توسط برنامه های رایانه ای مورد تحلیل قرار گیرند و بر روی دیسک سخت رایانه یا رسانه های ذخیره سازی از جمله کارت حافظه، CD، DVD و غیره ذخیره شوند.


اجزاء دیتالاگر:[ویرایش]

• سخت افزاری برای تبدیل سیگنالهای موردنظر به داده های دیجیتال که شامل سنسورها، مدارات بهبود سیگنال (مانند تقویت کننده و کاهنده های نویز) و مدارهای مبدل آنالوگ به دیجیتال.

• سخت افزار ذخیره سازی بلند مدت داده ها که معمولا کارت حافظه یا رایانه می باشد.

• نرم افزار دیتالاگر که برای جمع آوری، آنالیز و نمایش داده ها استفاده می شود.

چگونگی استفاده از دیتالاگر ها:[ویرایش]

برای استفاده از دیتا لاگر ها مراحل زیر را دنبال کنید:

• سنسورها را به دیتالاگر متصل کنید. سنسورها می توانند ترموکوپل، مقاومت های حرارتی، RTD، گیجهای فشار، شتاب سنج و .... باشند.

• از نرم افزار دیتالاگر برای تنظیم دیتالاگر استفاده نمایید.

• مقادیر پیکربندی مانند نرخ نمونه برداری، آلارمها، شرایط شروع و اتمام برای عملیات جمع آوری داده را تنظیم کنید.

• بعد از اینکه سخت افزار، داده های سنسورها را جمع آوری کرد، می توان از آن برای تحلیل داده ها، تهیه گزارش ها و ذخیره داده ها برای استفاده های آتی از استفاده کرد.

از دیتالاگر ها چه استفاده ای می توان کرد:[ویرایش]

یکی از خصوصیات دیتالاگرها، توانایی برداشت مقادیر سنسورها و ذخیره داده ها برای استفاده آتی می باشد. هر چند در مواردی که از دیتالاگر استفاده می شود به ندرت فقط از جمع آوری و ذخیره داده استفاده می شود. شما ناگزیرید که توانایی تحلیل و ارائه داده های ذخیره شده را داشته باشید تا بتوانید تصمیمات حیاتی را بر اساس داده های ذخیره شده بگیرید.

- ز:

این مرحله شامل سنسورها و سخت افزار دیتالاگر می باشد که برای تبدیل پدیده های فیزیکی به سیگنالهای دیجیتال از آن استفاده می شود.

- تحلیل آن لاین:


این مرحله شامل کلیه تحلیل هایی است که شما می خواهید قبل از ذخیره داده ها انجام دهید. یک مثال ملموس از این نوع تحلیل، تبدیل ولتاژ اندازه گیری شده به واحدهای علمی بامعنی مانند درجه سانتیگراد می باشد. شما می توانید این محاسبات پیچیده و فشرده سازی داده ها را قبل از ذخیره آنها انجام دهید. کنترل قسمتی از سیستم (مانند قطع پمپ و ...) بر اساس اندازه گیری های فعلی قسمتی از تحلیل آنلاین است. تمامی نرم افزارهای دیتالاگر باید تبدیل داده های باینری به ولتاژ و تبدیل ولتاژ به واحد های عملی را انجام دهند.


- ذخیره سازی:

این مرحله شامل ذخیره داده های تحلیل شده در فرمت خاص فایلهای مورد نظر می باشد.

- تحلیل Off Line :

این مرحله شامل تحلیل هایی می باشد که بر روی داده های ذخیره شده انجام می شود. یک مثال ساده از تحلیل آفلاین، جستجوی یک داده خاص در داده های پیشین یا داده های فشره شده می باشد.


- نمایش , اشتراک گذاری و گزارش گیری:


این مرحله شامل ایجاد گزارش هایی می باشد که شما نیاز دارید تا داده های خود را نمایش دهید. هر چند همانگونه که در تصویر بالا نشان داده شده است، می توان مستقیماً تحلیل های آنلاین را نمایش داد. این قابلیت شما را قادر می سازد تا داده های خود را همزمان با جمع آوری و تحلیل آنها، نظارت کرده و آنها را نشان دهید.

پانویس[ویرایش]

  1. Riva, Marco; Piergiovanni, Schiraldi. Performances of time-temperature indicators in the study of temperature exposure of packaged fresh foods. . Packaging Technology and Science 14, no. 1 (January 2001): 1-39.  10.1002/pts.521]}}
  2. Singh, J. ; Burgess. Measurement, Analysis, and Comparison of the Parcel Shipping Shock and Drop Environment of the United States Postal Service with Commercial Carriers. . JOTE 35, no. 4 (July 2007). 
  3. http://www.tamkarco.com/article/7469591671/%D8%AF%DB%8C%D8%AA%D8%A7%D9%84%D8%A7%DA%AF%D8%B1%20%D9%87%D8%A7%20%DA%86%DA%AF%D9%88%D9%86%D9%87%20%DA%A9%D8%A7%D8%B1%20%D9%85%DB%8C%20%DA%A9%D9%86%D9%86%D8%AF%D8%9F
  4. http://www.tamkarco.com/article/2012668627/%D8%AF%DB%8C%D8%AA%D8%A7%D9%84%D8%A7%DA%AF%D8%B1%20%DA%86%DB%8C%D8%B3%D8%AA%20%D8%9F

مشارکت‌کنندگان ویکی‌پدیا، «ِData logger»، ویکی‌پدیای انگلیسی، دانشنامهٔ آزاد (بازیابی در ۱۹ سپتامبر ۲۰۰۹).