Ao montar um projeto de sistema de aquisição de dados a partir do zero, temos a possibilidade de escolher todas as características do nosso sistema. Isto implica em definir qual será a taxa de aquisição dos sensores e a resolução dos conversores de sinais analógicos para digitais.
Antes de definir qual a melhor característica para cada aplicação, precisamos entender a definição destes dois parâmetros.
Taxa de Aquisição
É a frequência com que o sensor aquisita uma informação em um instante de tempo. Comumente os sensores são quantificados em Hertz [Hz], indicando quantas leituras ele realiza em 1 segundo. No Motorsport, as frequências mais comuns dos sensores são de 1 Hz até 500 Hz (1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 8 | 10 | 20 | 50 | 100 | 200 | 500).
Quanto maior a taxa de aquisição, maior será o volume de informações que você terá a disposição para análise. Entretanto deve-se lembrar que quanto maior o volume de informações, maior será o tamanho do arquivo a ser transmitido. Isto pode implicar em um tempo prolongado para download do seu treino, no caso de um sistema de aquisição de dados ou em poucos canais a serem transmitidos em sua telemetria, visto que a transmissão de dados é limitada por uma rede.
Por estas razões as taxas de aquisições devem ser escolhidas sabiamente. Uma variável que pouco se altera ao longo do tempo não necessita de um sensor com alta taxa. Um exemplo de sensores com baixas taxas de aquisições são os utilizados para medir a temperatura do motor, por exemplo. Já sensores de posição da suspensão devem possuir altas taxas para que todas as informações sejam coletadas. Comumente encontramos taxas de 50 a 200 Hz para esta aplicação.
Duas observações devem ser realizadas ao tratar as informações provenientes dos sensores. É possível que você diminua a taxa de aquisição de um sensor em seu software, de modo que o seu treino não gere um volume de informações muito grande e consuma toda a memória disponível. Outra observação refere-se a tratar o sinal provindo de um sensor com alta taxa, pois comumente estas informações possuem ruídos. Para isto, você deve utilizar de filtros em seu software de análise de dados.
Alguns exemplos dos filtros disponíveis nos softwares:
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“Band-pass filter” (Filtro passa-faixa)
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“Gating function filter” (Filtro de função de bloqueio)
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“Moving average filter” (Filtro de média móvel)
Caso você esteja desenvolvendo o seu próprio hardware e/ou software de aquisição de dados, você pode utilizar de qualquer filtro de tratamento de dados que conhecer.
Resolução
Um circuito eletrônico que transforma uma grandeza analógica em uma digital é conhecido como conversor A/D. A grandeza analógica pode ser corrente ou tensão. A resolução refere-se ao número de bits que o conversor utiliza. Quanto maior a resolução, maior será o número de bits, e consequentemente maior será a precisão da informação.
Adotando como exemplo um conversor A/D de 5 Volts e 3 bits de resolução temos:
3 Bits – cada bit possui 2 possibilidades (0 ou 1) 3 Bits – 2^3 = 8 possibilidades
Como no exemplo das taxas de aquisições, um sensor de temperatura de motor não necessita de alta resolução (uma leitura a cada grau de temperatura é suficiente), e o sensor de posição da suspensão necessita de uma alta resolução para determinar exatamente o curso da suspensão. Vale lembrar que o sinal proveniente do curso da suspensão poderá ser derivado para criar o canal matemático de velocidade da suspensão, que é muito utilizado para regular os amortecedores.
Na prática
Ao aumentar a taxa de aquisição e a resolução, estamos aumentando os pontos disponíveis nos gráficos.
