Was ist ein Datenschreiber?
Datenschreiber sind Geräte, die verschiedene physikalische Größen über längere Zeiträume aufzeichnen.
Die aufgezeichneten Daten werden analysiert und bei Bedarf verarbeitet, bevor sie genutzt werden. Manche Hersteller bezeichnen Datenschreiber auch als Datenlogger.
Streng genommen handelt es sich bei Loggern um die Aufzeichnung digitaler Daten, aber die meisten aktuellen Schreiber verarbeiten digitale Daten. Daher kann man davon ausgehen, dass die beiden Begriffe dasselbe bezeichnen.
Anwendungen von Datenschreibern
Datenschreiber werden verwendet, um die von einem Beobachtungsobjekt über Sensoren oder Messwertgeber ausgegebenen Daten über einen längeren Zeitraum aufzuzeichnen. Typische Beispiele sind Audio- und Musikaufzeichnungsgeräte. In der Vergangenheit wurden diese als Tonbandgeräte bezeichnet und zeichneten analoge Signale auf Magnetband auf.
Später, als der Ton digital verarbeitet wurde, gingen die Aufzeichnungsmedien zu DATs, MDs usw. über, bevor sie auf Speicherkarten, Festplatten usw. aufgezeichnet wurden. Die Grundlagen der Datenschreiber sind jedoch dieselben geblieben.
Industrielle Datenschreiber zeichnen ein breites Spektrum von Daten auf, darunter Schall und Vibration, Druck, Temperatur/Feuchtigkeit, Beschleunigung, Stress, Positionsinformationen, Spannung/Strom und sogar digitale Daten in Netzwerken.
Funktionsweise von Datenschreibern
Datenschreiber zeichnen im Wesentlichen die an den Eingangsklemmen anliegende Spannung auf. Daher muss jede physikalische Größe von einem Sensor oder Messwandler in eine Spannung umgewandelt und dann in den Datenschreiber eingegeben werden. Beispiele für Sensoren/Wandler sind Mikrofone für Schall, Beschleunigungsmesser für Vibration/Schock, Dehnungsmessgeräte für Stress, GPS-Empfänger für Positionsdaten, Stromsonden für Strom usw.
Andere Sensoren sind Thermometer, Hygrometer, Drucksensoren, Wegsensoren, Geschwindigkeitssensoren, Lichtsensoren und Magnetfeldsensoren. Da Datenschreiber Signale von einer Vielzahl von Sensoren verarbeiten, sind sie mit Verstärkern und Dämpfungsgliedern ausgestattet. Um die Signale auf den entsprechenden Pegel zu verstärken oder abzuschwächen und sie in einen A/D-Wandler einzugeben, der die Sensordaten in digitale Werte umwandelt, die dann mit Zeitinformationen verknüpft und in einem Speichergerät aufgezeichnet werden. Bei dem Speichergerät handelt es sich um ein externes Speichergerät, z. B. eine SD-Karte.
Bei dem Speichergerät kann es sich um ein externes Speichergerät wie eine SD-Karte oder eine interne Festplatte usw. handeln. Wenn die Daten über eine USB-Schnittstelle direkt auf einen PC übertragen werden, wird der PC selbst zum Speichergerät. Häufig werden auch Geräte verwendet, die es ermöglichen, mehrere physikalische Größen gleichzeitig und in ihrer Beziehung zueinander zu erfassen. Die Anzahl der gleichzeitig erfassbaren Signale wird als Kanal bezeichnet, üblich ist eine Vier- oder Acht-Kanal-Konfiguration.
Bei Datenschreibern mit solchen Mehrkanalkonfigurationen sind die Eingangsklemmen jedes Kanals mit einem Trennverstärker (Isolationsverstärker) verbunden. Die Eingangsanschlüsse jedes Kanals sind daher voneinander isoliert. Die an die Eingangsklemmen angeschlossenen Sensoren haben nicht unbedingt ein gemeinsames Potenzial. Daher kann bei Verwendung einer gemeinsamen Masseleitung im Moment des Anschlusses an den Datenschreiber ein Schleifenstrom fließen, der im schlimmsten Fall den Sensor beschädigen kann.
Anwendungsbereiche von Datenschreibern
Typische Anwendungsbereiche von Datenschreibern sind:
1. Produktionsbereich
Datenschreiber gibt es für den Zweck der ständigen Aufzeichnung der Betriebszustände von Produktionsanlagen. Die aufzuzeichnenden Objekte sind Faktoren, die einen wichtigen Einfluss auf den Prozess haben, wie Temperatur, Druck, Spannung, Strom und Druck. Diese aufgezeichneten Daten werden als wichtige Informationen in der Qualitätssicherung der Produkte verwendet.
2. Bereich Schall und Vibration
In diesem Bereich können die vor Ort in Konzertsälen aufgezeichneten Daten für eine detaillierte Frequenzanalyse und als Teil einer akustischen Bewertung verwendet werden.
3. Digitale Datenaufzeichnung
Ein Beispiel für ein Aufzeichnungsziel sind Daten, die über ein Netzwerk fließen. Diese aufgezeichneten Daten werden verwendet, um die Ursache von Leitungsproblemen zu untersuchen, den Betrieb digitaler Geräte zu überprüfen und Fehler zu analysieren.
4. Ereignisdatenschreiber
Ein Gerät, das als Ereignisdatenschreiber bezeichnet wird, ist ein weiterer Typ von Datenschreibern. Sie werden hauptsächlich zur Aufzeichnung von Verkehrsunfällen verwendet.
Die meisten heute auf dem Markt befindlichen Fahrzeuge sind mit einem Ereignisdatenrekorder im Airbag-Computer ausgestattet, der die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Aufprallstärke, die Motordrehzahl, die Drosselklappenstellung und die Gierrate zum Zeitpunkt des Unfalls sowie Fahrmanöver wie Bremsen und Beschleunigen aufzeichnet und für die Untersuchung der Unfallursache und die Einleitung von Gegenmaßnahmen nützlich ist.
5. Flugschreiber
Um die Ursache von Flugzeugunfällen zu ermitteln, gibt es Voice Recorder, die die Stimme im Cockpit aufzeichnen, und Flight Recorder, die Daten von jedem Gerät aufzeichnen.