Современные технологии позволяют получить мобильную и компактную систему измерения из готовых, серийно выпускаемых компонентов в кратчайшие сроки. Основными элементами таких систем являются датчики, устройства согласования сигналов, АЦП и программное обеспечение.

    Основа любой системы компьютерных измерений является АЦП. АЦП как микросхема, мало пригодна для быстрого построения системы, поэтому рассмотрим АЦП как составную часть устройств сбора данных. Наиболее универсальными устройствами сбора данных являются устройства с количеством каналов 16/32, разрядностью 12-16 бит и частотой сбора 400-500 кГц. Поток данных, собранных с частотой 400 кГц как раз удовлетворяет пропускной способности интерфейса USB 1.1, хотя на многих платах заявлен USB 2.0.

    На отечественном рынке есть из чего выбрать. Но чем они отличаются? Каковы их преимущества и недостатки? В чём уникальные дополнительные особенности? Какое устройство выбрать? На эти и другие вопросы мы и постараемся ответить в данной статье.

    Обычный мобильный измерительный комплекс не должен сильно обременять инженера исследователя в дороге. Например, разместить его на одном плече. То есть берём ноутбук, с сумкой, укладываем плату АЦП, кроссировку, отвёртку и в дорогу на испытания. Таким образом получается компактная система измерения или просто «системка».

    Что нам позволяют современные технологии? Платы сбора данных с интерфейсом USB. Платы не большие в среднем 140х115х35 мм. То есть вполне помещаются в карман сумки, туда где обычно находятся блок питания и мышка. По характеристикам платы, которые мы сравниваем примерно одинаковые. Подробности смотрите в таблице. По мимо, АЦП на большинстве плат имеются цифровые входы и выходы, опционально пару каналов ЦАП. Каждый производитель в комплект поставки включает программное обеспечение,  как минимум с функцией осциллографирования. По мимо штатного ПО, существует стороннее. Самые известные из отечественных производителей это ACTest и PowerGraph.

    В настоящий момент в продаже имеются 6 плат от 4-х отечественных производителей. Платы могут быть выполнены как специальное устройство, с цифровыми входами и выходами и опционально ЦАП, так и в виде одноместного крейта с соответствующим модулем, где присутствуют только аналоговые входные каналы.

    ООО “Л Кард” в этом диапазоне предлагает два варианта: плата E14-440 и крейт LTR EU1 с модулем LTR11. Плата E14-440 выпускается давно. Появилась первой на нашем рынке. Проверенна в разных условиях: и лабораторных и полевых. За это время пережила смену нескольких драйверов, в том числе приобрела цифровую подпись для Windows 7 x64. Применение цифрового сигнального процессора и возможность загрузки прикладных программ позволяют реализовывать различные функциональные алгоритмы и специализированные режимы работы модуля. Поддерживается собственным штатным бесплатным ПО  LGraph2, а так же сторонними ACTest и PowerGraph. С ходу видно, что E14-440 и меньше чем LTR EU1+ LTR11 и не требует дополнительного внешнего питания, плюс цифровые входы/выходы и опционально ЦАП. Но LTR EU1+ LTR11 дешевле почти на четверть. По мимо экономических показателей, не стоит забывать про главное преимущество крейтовых систем, а именно масштабируемость.

    ЗАО «Руднев-Шиляев», так же предлагает две платы в диапазоне рассматриваемых характеристик. Обе платы (ЛА-2USB-12 и ЛА-2USB-14) реализованы в одинаковом консруктиве, имеют схожий набор характеристик. Отличаются разрядностью АЦП, максимальной частотой и ценой. Поддерживаются собственным штатным бесплатным ПО ADCLab, а так же сторонними ACTest и PowerGraph.

    ЗАО "Электронные технологии и метрологические системы", предлагает в этом диапазоне плату ZET 210. Она существенно отличается от предыдущих плат. Во первых, меньшие размеры. Количество каналов так же меньше в два раза. Разрядность, наоборот, выше чем у остальных - 16 бит. Даже цвет чёрный, а не белый или серый как у всех других плат в нашем обзоре. В качестве программного обеспечения использует только своё бесплатное, а так же набор дополнительного платного программного обеспечения, так же собственной разработки. Из особенностей стоит выделить набор любопытных опций: Bluetooth и Flash 500М, позволяющих передавать данные без проводов или регистрировать на Flash диск, что существенно расширяет круг решаемых задач.

    R-Technology в данном сегменте предлагает одноместный крейт QMBox с модулем QMS10. По характеристикам вариант сильно напоминает решение от ЛКард в одноместном корпусе. Поддержка ПО: QMLab, ACTest, PowerGraph. Данное решение скорее демонстрация масштабируемости решения на основе крейтовых систем и интерес представляет при наличии 2, 3 и 8 модульной архитектуры, с набором различных модулей.

    Для удобства разместим все характеристики в общей таблице. Основные характеристики вынесем в отдельные диаграммы. В диаграммах отдельно рассмотрены: цена в рублях, габариты в кубических сантиметрах, разрядность в битах, максимальная частота в килогерцах. Так же отдельно рассмотрено количество аналоговых входных каналов в дифференциальном режиме и с общей землёй. Количество цифровых входов и выходов. Основные опции и дополнительные. По всем основным характеристикам составлены рейтинги в бальной системе, по местам от 1 до 6 и все балы просуммированы в отдельной диаграмме. Подробнее о методики подсчёта и все характеристики можно посмотреть на сайте (www.systemki.ru), а так же обсудить достоинства и недостатки разных плат на форуме.

    По итогам таких соревнований, все участники выстроились в порядке возрастания баллов. В общем зачёте победила плата ЛКард E14-440. Далее с незначительным отрывом идут платы производства ЗАО «Руднев-Шиляев» ЛА-2USB-12 и ЛА-2USB-14. А так же плата производства ЗАО "Электронные технологии и метрологические системы" ZET 210. Системы на базе одноместных крейтов, как и следовало ожидать, оказались на последних местах. Но их сила в масштабируемости крейтовой архитектуры, показывающей, что даже в таком популярном диапазоне характеристик, они выглядят на уровне отдельных специально предназначенных для этого дела устройств. На подробностях крейтовой архитектуры, примеров реализации разными производителями мы подробнее остановимся в следующих статьях.

    По мимо, общей, интегральной оценки всех плат, хорошо видны особенности каждого изделия, для решения определённого типа задач. Например, в номинации «самое экономное решение в данном классе» оказалось устройство LTR11 в одноместном крейте LTR. Самыми компактными оказались платы E14-440 и ZET 210, причём последняя за счёт большей толщины, занимает меньшую площадь, что незаменимо, учитывая наличие крепления на din-рейку. По количеству разрядов всех опередила плата ZET 210, а по частоте ЛА-2USB-12. Справедливости ради, необходимо отметить, что в одноканальном режиме плата ZET 210 так же работает на частоте 500 кГц.

    По сумме основных опций, то есть тех опций, которые уже штатно входят в комплект поставки, без дополнительных доплат, лидирует опять же E14-440. А вот по числу дополнительных опций, бесспорным лидером является плата ZET 210. Тут и возможность беспроводной передачи данных и автономная запись данных на flash, и удобные клемники, и крепление на din-рейку и т.д.. Осталось только добавить выбор стороннего ПО, по мимо своего базового и дополнительного.

    Подводя итоги, стоит отметить, что не смотря на узкий диапазон характеристик рассматриваемых устройств, которые мы выбрали изначально, наши отечественные производители предлагают шесть вариантов реализации. В зависимости от Ваших задач, есть из чего выбрать. Учитывая наличие штатного программного обеспечения и ПО сторонних разработчиков, конечные потребители могут построить мобильную систему измерений, решающий широчайший круг задач, в кротчайшие сроки. В случае возникновения проблемы с выбором конкретного оборудования и программного обеспечения под Вашу задачу или круг задач, есть к кому обратится с вопросами. А выбор должен быть всегда!

Шина: USB.

Устройства, присутствующие на нашем рынке:

1. E14-440. L-Card.                       32/16 400 кГц 14 бит
2. LTR L-Card.                       32/16 400 кГц 14 бит
3. ЛА-2USB-12. Руднев-Щиляев.       32/16 500 кГц 12 бит
4. ЛА-2USB-14. Руднев-Щиляев.       32/16 400 кГц 14 бит
5. ZET 210.                      16/8   500 кГц 16 бит
6. R-Technology             32/16 400 кГц 14 бит