Datenerfassungseinheit (DAU)

Die Datenerfassungseinheit (DAU) ist eine kritische Komponente in einem Umweltüberwachungssystem. Sie dient als primäre Schnittstelle zwischen physischen Sensoren (z. B. für Temperatur, Feuchtigkeit, Luftqualität, Druck) und der Datenverarbeitungs- oder Steuereinheit des Systems. Ihre Aufgabe besteht darin, analoge Signale von diesen Sensoren kontinuierlich oder periodisch abzutasten, in digitale Daten umzuwandeln, eine anfängliche Signalaufbereitung (wie Filterung oder Verstärkung) durchzuführen und diese formatierten Daten an eine zentrale Steuerung, einen Datenlogger oder ein Netzwerk zur weiteren Analyse, Speicherung und Visualisierung zu übertragen. Die DAU ist für industrielle Umgebungen ausgelegt, mit einem Betriebstemperaturbereich von -40 bis 85 °C und einem Lagertemperaturbereich von -40 bis 105 °C gemäß IEC 60068-2-1/2. Sie unterstützt einen Feuchtigkeitsbereich von 5–95 % RH (nicht kondensierend) gemäß IEC 60068-2-78 und bietet eine Schutzart von IP54–IP65 gemäß IEC 60529. Sie verfügt typischerweise über 8–32 Eingangskanäle, eine Abtastrate von 1–1000 Hz, einen Eingangsspannungsbereich von 0–10 V und eine ADC-Auflösung von 16–24 Bit, mit einer Genauigkeit von ±0,1 % vom Messbereich. Das Gerät arbeitet mit einer Versorgungsspannung von 9–36 V DC und verbraucht 2–10 W. Zu den Kommunikationsschnittstellen gehören RS-485, CAN und Ethernet, unter Bezugnahme auf ISO 11898 und IEEE 802.3. Die DAU wiegt 0,5–2,0 kg und hat Abmessungen von 100x50x150 mm (B x H x T). Sie ist in einem Metall- oder Kunststoffgehäuse untergebracht und enthält eine Leiterplatte mit elektronischen Bauteilen. Diese Spezifikationen sind Referenzbereiche; überprüfen Sie modellspezifische Werte mit dem Hersteller.

Die DAU verbindet sich über Eingangskanäle mit verschiedenen analogen Sensoren. Sie verwendet einen Analog-Digital-Wandler (ADC), um die kontinuierlichen Spannungs- oder Stromsignale dieser Sensoren mit einer definierten Rate abzutasten. Interne Schaltungen sorgen für Signalaufbereitung, wie Verstärkung, Filterung und Isolierung. Ein Mikrocontroller oder eine dedizierte Logik verwaltet die Zeitsteuerung der Erfassung, formatiert die digitalen Daten in Pakete und behandelt Kommunikationsprotokolle (z. B. RS-485, Ethernet, Modbus, 4-20mA), um die Daten nachgelagert zu übertragen. Es wird typischerweise extern mit Strom versorgt und kann Funktionen zur lokalen Datenpufferung enthalten.