Qu’est ce qu’une centrale d’acquisition de données DAQ?

La centrale d acquisition de données encore appelée DAQ de l'anglais Data Acquisition est un équipement qui permet de mesurer les grandeurs physiques, les échantillonner et les enregistrer. Le traitement et l'analyse de ces datas peut se faire en temps réel ou ultérieurement.
A une époque bien lointaine, ce travail se faisait par les scientifiques, les chercheurs et les ingénieurs de façon manuelle. En effet faire ne serait-ce que des relevées régulières de température et les noter sur un régistre est une forme d'acquisition de données. Beaucoup de grands savants et d'inventeurs sont certainement passés par là pour réaliser et prouver diverses théories scientifiques. De nos jours les choses sont un peu plus simples.
Si Anders Celsius était encore de ce monde, il utiliserait aujourd'hui une centrale d'acquisition de données électronique pour faire ses mesures et observations de température. Pour ce faire il aurait eu par exemple besoin d'un capteur de température, une Pt100, une Thermistance ou un Thermocouple, d'un DAQ ou DAS (Data Acquisition System), d'un logiciel de traitement et d'analyse des données.

[caption id="attachment_2636" align="aligncenter" width="400"]                  Centrale d'acquisition de données[/caption]

Pourquoi a-t-on besoin d'un capteur pour faire de l'acquisition de données ?

Cette question est tout à fait légitime car il ne peut y'avoir d'acquisition de grandeurs physiques sans capteur pour détecter l'amplitude de variation de cette dernière. Ainsi la mesure des grandeurs telles que la température, l'humidité, la pression, la vitesse, le CO2 passe par un signal électrique quantifiable, souvent une résistance, une tension, un courant. En fonction du type de système utilisé pour mesurer la gradeur physique (capteur ou transducteur) et des entrées du DAQ, l'utilisation d'un conditionneur de signal sera peut-être nécessaire. Prenez par exemple un capteur de force de jauge de contrainte qui sort un signal en mV/V associé à une centrale d'acquisition avec des entrées 4-20mA. Cela ne fonctionnera pas, il est donc indispensable de mettre un conditionneur capteur de transformer ce signal bas niveau en un signal compatible avec les entrées du DAQ utilisé. Les conditionneurs permettent non seulement d'amplifier, de convertir mais aussi de filtrer le signal en supprimant le bruit.

En résumé, les capteurs sont des éléments indispensables pour collecter les données. Ils disposent d'un élément sensible qui délivre un signal électrique, ce dernier varie en fonction de la grandeur physique mesurée. La centrale d'acquisition est justement utilisée pour récupérer ce signal.

[caption id="attachment_6717" align="aligncenter" width="400"]           Capteur de pression de haute précision[/caption]

Comment fonctionne un système d'acquisition de données ?

Il existe différents systèmes d'acquisition de données :
Le système d'acquisition de données portable
Le système d'acquisition de données fixe
La centrale d'acquisition de données basse fréquence
Le système d'acquisition de données haute fréquence
Le système d'acquisition de données connecté au Cloud

Le mode de fonctionnement varie d'un appareil à un autre. Une centrale d'acquisition de mesure peut être intégrée à un capteur spécifique avec pour seul but la mesure de température. Cet enregistreur de données peut être aussi destiné à un usage général avec plusieurs capteurs mesurant de multiples grandeurs physiques. La plupart des centrales d'acquisition de mesure sont des appareils électroniques équipés d’un convertisseur analogique/numérique et contrôlés par un microprocesseur. Le CAN se charge en effet de transformer le signal analogique issue du capteur ou transducteur en un signal numérique binaire (0 et 1). A l’issu de ce traitement les données peuvent être directement affichées sur un écran, stockées dans une mémoire, un disque dur ou envoyées sur le Cloud.

Comment choisir une centrale d acquisition de données ?

Lors du choix d’un système d’acquisition il convient donc de considérer les points suivants :
Le type de signaux dont-on souhaite faire l’acquisition
Le type d’utilisation, fixe ou portable
La quantité totale de voies
La fréquence d’échantillonnage par canal et pour l’ensemble du DAQ
Le type et la taille de la mémoire de stockage des données de mesure
L’alimentation et l’autonomie pour les systèmes portables ou isolés

Les éléments qui constituent la chaine d’acquisition de données

La chaine d’acquisition de mesure est l’ensembles des composants nécessaires pour faire de l’enregistrement voire le traitement de données. Parmi eux on retrouve :

Capteurs et ou transducteurs
Conditionneurs de signaux
Entrées ou voies analogiques
Convertisseurs analogiques numériques (ADC)
Microprocesseur
Mémoire stockage des données
Visualisation des données (Logiciel, Courbe, Page Web ou Cloud)
Connectivité du système USB, Ethernet, WiFi

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