產品應用・用途
ApplicationDATA LOGGER的使用方法
目錄
▍DATA LOGGER一般的用途
▍DATA LOGGER的活用案例
▍選擇HIOKI DATA LOGGER的理由
▍追加功能
DATA LOGGER能夠活用於各種場合，其泛用性與精準的數據收集能力，能夠在各種領域收集各種數據。本文章將介紹DATA LOGGER一般的用途與使用方法，以及介紹設定方法和活用範例。
DATA LOGGER一般的用途
單個零件的溫度測量到電池的電壓、電流、溫度、應變等多種不同的參數同時、多通道的測量，接著會介紹各種應用案例。並介紹DATA LOGGER可以使用的現場環境。
設定目的
DATA LOGGER LR8450-01
DATA LOGGER的功用
DATA LOGGER是能夠正確測量與收集數據的重要工具。其用途多樣，從測量單個零件的溫度到電池的電壓、電流、溫度、應變等多種參數都能同時、多通道測量，用於在收集多種不同數據。正確的數據是產品的品質保證、流程最佳化、診斷、研究開發等環境不可或缺的資料。
數據收集的目的
為了最大限度活用DATA LOGGER，就需要先確定數據收集的目的。根據目的，DATA LOGGER需要多通道、會面臨各種不同的測量對象、需要多高的測量精度、要多快的取樣速度，以及要能保存大量數據。並且要能正確地取得想記錄的現象，並在需要的期間確實保存數據。
DATA LOGGER的使用方法
通道數的選擇
DATA LOGGER的通道數選擇會與測量對象跟數據收集目的密切相關。選擇適當的通道數，能夠提升數據收集的同時性與效率性。
單個零件的溫度測量: 簡單的測量只需要少量的通道即可完成。只需使用一個或數個溫度感測器，就能監控特定零件的的重點溫度變化。
電池的電壓、電流、溫度、應變等多參數同時測量: 若要同時測量多種參數，就需要多個通道。特別是，電動車或是其他電子儀器等複雜的系統，就需要多通道測量。如此一來可以理解不同參數的相關性，能夠進行系統整體的運作與評價。
記憶體容量: 當使用複數通道時，為了要保存許多數據就需要足夠的儲存空間。特別是高頻率收集數據或是長時間監控的場合都需要大量的記憶體容量。
選擇測量要素
僅測量溫度的場合
測量範圍與精度：僅測量溫度的情況，需要考慮的是測量範圍與必要的精度。根據這兩點來選擇適當的溫度感測器。一般所使用的溫度感測器分為熱電偶與溫度電阻體。這兩種感測器具有不同的溫度範圍與容許性的差別。另外，使用熱電偶的場合還可以選擇K型、J型、E型、T型等，可根據測量對象的策性選擇不同種類。各種熱電偶也具有不同的對應溫度範圍與響應性。
| 熱電偶 | JIS C1602，IEC 60584-1容許差所規定的溫度範圍(℃) | 特徵 |
|---|---|---|
| K | -40~1200 | 溫度與熱起功率的關係為直線性，工業中最常被使用的種類。 |
| J | -40~750 | 1℃的熱起功率比E熱電偶低的熱電偶。 |
| E | -40~900 | 1℃的熱起功率最高，也不容易受雜訊影響。 |
| T | -40~350 | -40℃~350℃的低溫環境中熱起功率較高的熱電偶。適用於想精準測量低溫領域的場合。 |
| N | -40~1200 | 低溫到高溫環境熱起功率都相當穩定，便宜且能使用在高溫環境。 |
| R | 0~1600 | 高溫領域所使用。具有抗酸、抗藥品等特性，但昂貴。 |
| S | ||
| B | 600~1700 | 比R、S運用在更高溫的領域。但熱起功率非常低，無法在中低溫的環境中使用。 |
| C | 426~2315 | 能對應最高溫的熱電偶。 |
HIOKI DATA LOGGER LR8450可使用的熱電偶
電池的電壓、電流、溫度、應變等多參數同時測量
- 確認測量要素的種類與數量：
-
- 要素的確認: 同時測量複數的參數時，最先要確認的應該是需要測量的要素與種類。這是因為會有溫度、電壓、電流、應變等各種各樣的測量對象的場合。
- 測量要素的多樣性: 同時監控多個參數，可以系統性的理解數據，進行更高度的分析與對應。
- 確認DATA LOGGER的性能：
-
- 測量要素的對應性: 所使用的DATA LOGGER是否具有能夠測量多種參數的能力。也必須要確認各通道間是否能連接不同的感測器等問題。
- 通道數的考量: 是否能夠涵蓋所有測量參數所需的通道數量。這會直接影響數據收集的正確性與同時性。
- 依據各種要素的感測器與量程設定：
-
- 適當的感測器選擇: 依據需要測量參數選擇適當的感測器。舉例來說，溫度測量需要選用熱電偶或RTD，電壓測量需要電壓輸出轉換器，應變測量需要應變片等。
- 量程的設定: 根據各種要素選擇適當的測量範圍也是必須的。這是攸關能否收集到正確數據，並確保數據分析的可靠度。
取樣
取樣是DATA LOGGER在收集資料時重要的一環。需要根據各種對象的變化速度來決定取樣間隔的快慢與否。
- 變化快速的參數取樣設定為1ms間隔：舉例來說，1ms間隔的取樣可以捕捉突發變化的各種感測器的輸出記錄，特別是在汽車的剎車測試、配管的應變、建設機械的油壓與產業用機器人可動部分的壓力與負載實驗時非常有幫助。
- 變化緩慢的參數取樣設定為1分鐘間隔: 温度與溼度等，變化較緩慢的現象，可以使用一分鐘間隔的取樣。多使用在像是房間的溫濕度變化測量或是建築物、設施的能源使用量監控等場合。
設定記錄時間
根據取樣間隔與通道數來設定DATA LOGGER的記錄時間相當重要。
通道數越多，取樣間隔在ms等級的快速場合，會生成許多筆數據，所以需要更多的記憶體容量。而記錄時間設定越長，同時也會需要越多的記憶體容量。通常需要考慮取樣間隔與測量通道來決定記錄時間。特別是在長時間的監控中，會產生非常多的數據，所以也需要注意數據的保存方法與頻率。
測量對象
測量整體的流程
使用DATA LOGGER 進行測量，會由一系列的步驟構成。只要了解設定步驟，就能確保數據的品質與可靠度。
測量的基本步驟
1.記録開始: DATA LOGGER設定完成，並開始測量。
2.數據收集: 依據設定的取樣間隔與通道間隔收集資料。若是有顯示螢幕的DATA LOGGER可以直接進行確認。
3.記録停止: 測量結束後，DATA LOGGER會停止收集數據。
4.電腦進行數據解析: 收集到的數據傳送至電腦，並進行解析。
- 短時間測量設定的注意要點
-
- 選擇適當的取樣間隔: 捕捉短時間的變化，需要設定適當的取樣間隔。
- 記録的開始與停止需要手動操作時：以ms為單位的取樣間隔收集數據時，為了捕捉瞬間的目標現象。HIOKI 的DATA LOGGER配有觸發功能，能夠設定特定的條件與信號來決定測量的開始與停止。
- 長時間測量設定的注意要點
-
- 確認記憶體容量是否足夠: 長時間的數據收集中，需要確認記憶體容量是否足夠。
DATA LOGGER的活用案例
電子機器内零件的電流與溫度測量
電子機器中搭載的開關店員，需要將商用AC電源高效率的轉換成低壓的DC電源。高效率的電源中需要盡可能的控制熱損失。發熱所導致的熱能，也是能源損耗的一大要點，若是可以控制熱損失，就能掌握產品消耗功率的減少。
舉例來說，電器機械內部的發熱通常都是因為該零件流過過高的電流所導致。機械運作中，可以透過DATA LOGGER來觀測零件的溫度變化，若加入消耗功率的測量，就能確認運作狀態中溫度與電力消耗的因果關係。並可透過數據來考慮應該如何進行抑制發熱量的對策。
HIOKI的提案
多點溫度測量的數據收集與電源裝置周邊的電流同時記錄
HIOKI的DATA LOGGER LR8450能夠與各種測量模組組合使用，具有優秀的通道的擴充性。與電流模組與電流感測器組合使用，可長時間記錄產品的溫度與電流。
詳細的資訊請參考以下應用案例。
|
|
取得汽車車輛整體的數據
汽車的評價需要取得不同場所的測量數據。車體前方的保險絲盒、行李廂內的溫度、引擎室的廢熱，以及車體與傳動軸的剛性等，都屬於需要在多個分散位置進行的測量。然而，若要同時取得這些數據，可能會導致配線變得相當複雜。
HIOKI的提案
HIOKI DATA LOGGER LR8450-01可支援無線輸入。測量模組可放置於測量對象附近，測得的數據透過無線通訊傳送到DATA LOGGER本體中。如此一來可以減少複雜的配線程序，提升作業效率，並減少斷線與雜訊造成的數據損失。
透過DATA LOGGER取得車輛整體的數據，有助於提升EV的功率管理。
更多資訊可參考以下應用案例。
|
|
選擇HIOKI DATA LOGGER的理由
HIOKI 的DATA LOGGER擁有各種優勢與特徵，能夠在廣泛用途中提供高效率與信賴性的測量。
有螢幕的DATA LOGGER的優勢
即時顯示數據
HIOKI的DATA LOGGER 提供即時數據顯示功能，在測量中也能進行數據分析與改變測量方向。使用者可以快速掌握數據的傾向，在必要時可以改變測量條件或是測量流程，隨時進行最佳化。另外，若發生預期外的事件，HIOKI的DATA LOGGER 可以快速辨別並通知使用者。可快速解決問題與迴避潛在風險，大幅提升測量的信賴度。另外，在畫面中可以顯示負數通道的波形與數值。來自不同感測器的數據能夠一眼觀察，即時評估各通道的動向。
簡單設定與操作
HIOKI DATA LOGGER 具備操作友善的使用介面。使用者可輕鬆完成取樣間隔、測量範圍、警報設定等重要參數設定。
尤其在測量條件需頻繁變更的現場調整或實驗流程中，更能展現其優勢。藉此可靈活對應變動的環境條件與測量需求。
無須專用電腦記錄數據
HIOKI DATA LOGGER ，特別是LR8450-01，可提供無需專用電腦的一體化解決方案。
資料設定、收集與分析皆可於單一裝置中完成，省去額外準備硬體與軟體的麻煩。
此外，輕巧且便於攜帶的DATA LOGGER ，也讓現場安裝與移動更加容易，有助於提升工作效率。
無線測量模組
多點分散式安裝
透過無線測量模組，可對分散於多個位置的測量對象進行資料收集，而不受線材配線與有線連接限制。這種靈活性在具有多個測量點的環境中特別有效。
LR8450-01可透過單一DATA LOGGER 主機，收集並管理各無線測量模組的多通道數據。藉此可進行相同時間序列下的數據管理與分析，實現高效率的資料收集。
便於移動與擴充
安裝位置靈活性：透過無線功能，可自由選擇DATA LOGGER 的安裝位置。無論是變更安裝位置或進行系統擴充都更加容易，特別適合動態測試環境或變動中的研究條件，例如測試實驗室或控制室等場合。
即使是在由牆面隔開的測試環境中，也可利用無線功能，免除為了拉設測量線材而進行額外施工。這不僅降低安裝工時與成本，也能更順利地開始測量作業。
HIOKI DATA LOGGER LR8450-01 設置無線測量模組的示意圖
追加功能
保全預估（警報機能）
系統或程序若處於錯誤狀態時，DATA LOGGER 會通知使用者，可早期發現問題。防止嚴重故障或是停機等問題，減少產線的損失與修理費用。
具體案例：
監控裝置的溫溫度，若過高溫則將裝置停止的情況。
溫度為重要參數的裝置中，若溫度到達所設定的高溫域值時，DATA LOGGER會輸出警報訊號。警報輸出可選擇傳送警報訊號或是警示燈閃爍等。
活用遠端操作
HTTP伺服器功能
HIOKI的DATA LOGGER LR8450，可以透過LAN連接辦公室電腦。並使用瀏覽器，即可遠端控制測量的開始、停止與即時確認波形。
活用GENNECT Cloud
LR8450 的測量數據可傳送至 Gennect Cloud (HIOKI提供的雲端服務)，並保存到各公司的伺服器。可將測量數據傳送給不同部門，或是可進行遠端操控。也可將數據進行備份，防止意外事件發生。
