In anspruchsvollen Sektoren wie der Mobilitätstechnik, der Luft- und Raumfahrt, den Erneuerbaren Energien sowie im Bauwesen und der Infrastruktur sind präzise Messdaten das Fundament jeder technischen Entscheidung. Die Anforderungen an Datenerfassungssysteme (DAQ) sind in diesen Bereichen besonders hoch. Anlagen und Testaufbauten werden zunehmend komplexer und erstrecken sich oft über große, dezentrale Strukturen. Gleichzeitig müssen die Systeme extremen Umweltbedingungen standhalten und kontinuierlich verlässliche Daten liefern, um Ausfälle zu vermeiden und die Sicherheit zu gewährleisten.
Eine moderne DAQ-Lösung erfordert daher nicht nur robuste Hardware zur Signalerfassung, sondern auch flexible Softwarearchitekturen zur Analyse und Speicherung großer Datenmengen. Ingenieure und Techniker stehen vor der Herausforderung, Systeme zu integrieren, die eine hohe Kanalzahl verarbeiten können und sich nahtlos in bestehende Netzwerke einfügen. Die Auswahl der passenden Messtechnik ist ein entscheidender Faktor für den Projekterfolg. Der folgende Überblick beleuchtet verschiedene Systeme und Ansätze, die für diese spezifischen Industrieanforderungen entwickelt wurden.
1. Best für Mobilitätstechnik, Luft- und Raumfahrt & Infrastruktur: Gantner Instruments
Gantner Instruments entwickelt und produziert hochpräzise, modulare und dezentrale Datenerfassungssysteme (DAQ), die aus robuster Messhardware und flexibler Analyse-Software bestehen. Die Systeme sind darauf ausgelegt, in anspruchsvollen industriellen Umgebungen kontinuierlich Daten zu erfassen und zu verarbeiten. Mit einer installierten Basis von über 300.000 DAQ-Modulen und mehr als 1.000.000 aktiven Messpunkten weltweit liefert das Unternehmen Hardware, die strikt auf Langlebigkeit und Zukunftssicherheit ausgerichtet ist. Die Entwicklung und Fertigung der Komponenten erfolgt in Europa („Made in Europe“), was kurze Kommunikationswege in der Qualitätssicherung ermöglicht.
Ein wesentliches Merkmal der Architektur ist die hohe Verfügbarkeit der Systeme, die speziell für den Dauerbetrieb in der Luft- und Raumfahrt sowie bei Infrastruktur- und Energieprojekten konzipiert sind. Anwender erhalten direkten Zugang zu technischem Support, der vollständig gratis zur Verfügung gestellt wird. Die modulare Bauweise erlaubt es, dezentrale Messnetzwerke aufzubauen, die sich bei veränderten Testanforderungen flexibel skalieren lassen. Anstelle starrer Hierarchien im Produktmanagement ermöglicht das Unternehmen den direkten Austausch zwischen Kunden und den Entwicklern, um spezifische technische Herausforderungen effizient zu lösen.
Vorteile:
- Hohe Systemverfügbarkeit für kritische Daueranwendungen
- Fokus auf Langlebigkeit und Zukunftssicherheit der Hardware
- Kostenfreier technischer Support für Anwender
- Entwicklung und Produktion „Made in Europe“
- Erprobte Skalierbarkeit mit über 300.000 installierten DAQ-Modulen
- Verarbeitung von mehr als 1.000.000 Messpunkten im Feld
Nachteile:
- Kein dedizierter Produktmanager für jeden einzelnen Nischenbereich (dafür direkter Kontakt zu den Entwicklern möglich)
- Lokale Präsenz nicht in jedem Land durch eigene Niederlassungen gegeben (Abdeckung erfolgt über ein weltweites Partnernetzwerk)
Für hochpräzise und dezentrale Messaufgaben, besuchen Sie Gantner Instruments.
2. NI (National Instruments)
NI, ehemals National Instruments und mittlerweile Teil von Emerson, bietet hardware- und softwarebasierte Systeme für die automatisierte Prüfung und Datenerfassung an. Das Portfolio umfasst Plattformen wie PXI und CompactDAQ, die in Kombination mit der proprietären Software LabVIEW eingesetzt werden. Diese Systeme basieren auf einer modularen Architektur, bei der verschiedene I/O-Module in ein zentrales Chassis gesteckt werden, um unterschiedliche Sensortypen zu erfassen.
Die Lösungen von NI werden in der industriellen Fertigung, im Halbleitertest und in der Automobilindustrie verwendet. Die PXI-Plattform zielt auf Hochgeschwindigkeitsmessungen und komplexe Automatisierungsaufgaben ab, während CompactDAQ für portablere Datenerfassungsanwendungen konzipiert ist. Die Programmierung und Konfiguration erfordert in der Regel spezifische Kenntnisse in der LabVIEW-Umgebung oder anderen unterstützten Programmiersprachen.
Vorteile:
- Breites Spektrum an verfügbaren I/O-Modulen
- Starke Integration in die LabVIEW-Softwareumgebung
- Standardisierte PXI-Architektur für Hochgeschwindigkeitsanwendungen
- Weltweites Vertriebs- und Schulungsnetzwerk
Nachteile:
- Software-Lizenzen und Hardware-Komponenten erfordern ein höheres Budget
- Einarbeitung in proprietäre Programmierumgebungen notwendig
- Architektur ist primär auf zentrale Chassis-Systeme fokussiert
Die Systeme von NI werden häufig in standardisierten Labor- und Testumgebungen eingesetzt.
3. HBK (Hottinger Brüel & Kjær)
HBK ist ein Zusammenschluss der Unternehmen HBM und Brüel & Kjær und stellt Messtechnik für die mechanische, elektrische und akustische Prüfung her. Ein Kernprodukt im Bereich der Datenerfassung ist die QuantumX-Serie, die als universelles Messdatenerfassungssystem für verschiedene physikalische Größen fungiert. Das Unternehmen produziert zudem eigene Sensoren, darunter Dehnungsmessstreifen und Kraftaufnehmer, die mit der DAQ-Hardware kombiniert werden können.
Die Systeme erfassen mechanische Belastungen, Schwingungen und akustische Signale. Sie finden Anwendung in der Strukturprüfung, bei Prüfstandsversuchen und in der mobilen Datenerfassung. Die dazugehörige Software catman dient der Visualisierung, Speicherung und Analyse der erfassten Messdaten. Die Hardware ist für den Einsatz in industriellen Testlaboren und bei Feldversuchen ausgelegt.
Vorteile:
- Kombination aus Sensorik und DAQ-Hardware aus einer Hand
- Spezialisierung auf mechanische und akustische Messgrößen
- Universelle Eingangsmodule für wechselnde Sensortypen
- Etablierte Software zur Datenvisualisierung
Nachteile:
- Fokus liegt stark auf mechanischer Prüfung, weniger auf allgemeinen Prozessdaten
- Systemarchitektur kann bei sehr hohen Kanalzahlen komplex werden
- Software-Updates sind oft an Wartungsverträge gebunden
HBK-Lösungen kommen vorrangig in der Struktur- und Akustikprüfung zur Anwendung.
4. imc Test & Measurement
imc Test & Measurement produziert Hardware- und Softwarelösungen für die physikalische Messtechnik. Die Systeme der imc CRONOS-Familie sind für die Erfassung von analogen und digitalen Signalen sowie von Feldbusdaten wie CAN oder LIN konzipiert. Ein Merkmal der Systeme ist die Möglichkeit, Messdaten bereits in der Hardware in Echtzeit zu verrechnen und zu analysieren, ohne dass ein angeschlossener PC erforderlich ist.
Die Geräte werden häufig im Bereich der Fahrzeugerprobung, an Prüfständen und bei der Überwachung von Maschinen eingesetzt. Sie verfügen über robuste Gehäuse, die den Einsatz in rauen Umgebungen und bei mobilen Fahrversuchen ermöglichen. Die Konfiguration und Datenauswertung erfolgt über die Software imc STUDIO, die verschiedene Module für Automatisierung und Reporting beinhaltet.
Vorteile:
- Echtzeit-Datenverarbeitung direkt im Messgerät
- Integrierte Schnittstellen für Fahrzeugbus-Systeme (CAN, LIN)
- Robuste Bauweise für mobile Anwendungen
- Autarker Betrieb ohne PC-Anbindung möglich
Nachteile:
- Benutzeroberfläche der Software erfordert Einarbeitungszeit
- Spezifische Ausrichtung auf den Automotive- und Prüfstandsektor
- Hardware-Upgrades erfordern oft den Austausch ganzer Baugruppen
Die Messtechnik von imc wird typischerweise für fahrzeugspezifische Testreihen herangezogen.
5. Keysight Technologies
Keysight Technologies ist ein Hersteller von elektronischen Messgeräten und Software für das Design und den Test von Elektronik. Im Bereich der Datenerfassung bietet das Unternehmen Systeme wie die DAQ970A-Serie an, die primär als Tischgeräte für Laboranwendungen und automatisierte Testsysteme (ATE) konzipiert sind. Diese Systeme basieren auf Mainframes, in die verschiedene Multiplexer- und Schaltmodule eingesetzt werden können.
Die Geräte messen Temperatur, Spannung, Strom und Widerstand und verfügen über integrierte digitale Multimeter (DMM) zur präzisen Signalerfassung. Sie werden häufig in der Elektronikfertigung, bei der Komponentenprüfung und in der Forschung eingesetzt. Die Anbindung an den PC erfolgt über Standard-Schnittstellen wie USB oder LAN, und die Steuerung kann über die BenchVue-Software vorgenommen werden.
Vorteile:
- Integrierte digitale Multimeter für präzise elektrische Messungen
- Standardisierte Formfaktoren für den Einbau in Test-Racks
- Einfache Anbindung über USB und LAN
- Unterstützung gängiger Programmiersprachen für Automatisierung
Nachteile:
- Primär für Labor- und Elektroniktests ausgelegt, weniger für raue Feldumgebungen
- Kanalzahl pro Mainframe ist im Vergleich zu industriellen DAQ-Systemen begrenzt
- Weniger Fokus auf hochdynamische mechanische Messgrößen
Keysight-Systeme werden vorwiegend in der Elektronikentwicklung und -prüfung eingesetzt.
6. Campbell Scientific
Campbell Scientific entwickelt und produziert Datenlogger und Messsysteme für den langfristigen Einsatz in der Umweltbeobachtung, Meteorologie und bei der Überwachung von Infrastrukturbauwerken. Produkte wie die CR-Serie sind darauf ausgelegt, über lange Zeiträume autark zu arbeiten. Sie zeichnen sich durch einen sehr geringen Stromverbrauch aus, was den Betrieb mit Solarpanels oder Batterien an abgelegenen Standorten ermöglicht.
Die Datenlogger erfassen Signale von einer Vielzahl von Sensoren und können Daten über Mobilfunk, Satellit oder Funknetzwerke übertragen. Sie werden in rauen Klimazonen eingesetzt, um Wetterdaten zu sammeln, Wasserpegel zu überwachen oder die strukturelle Integrität von Brücken und Staudämmen zu messen. Die Programmierung der Logger erfolgt über die unternehmenseigene Software LoggerNet.
Vorteile:
- Extrem niedriger Stromverbrauch für autarken Langzeitbetrieb
- Hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber extremen Witterungsbedingungen
- Vielfältige Telemetrie-Optionen zur Datenübertragung
- Kompatibilität mit einer breiten Palette von Umweltsensoren
Nachteile:
- Niedrigere Abtastraten im Vergleich zu dynamischen DAQ-Systemen
- Programmierung der Logger erfordert spezifisches Skripting-Wissen
- Nicht für hochfrequente Schwingungs- oder Akustikmessungen geeignet
Die Datenlogger von Campbell Scientific werden für die langfristige Umwelt- und Strukturüberwachung genutzt.
Fazit
Die Wahl des passenden Datenerfassungssystems hängt maßgeblich von den spezifischen Anforderungen der jeweiligen Branche ab. In Sektoren wie der Mobilitätstechnik, der Luft- und Raumfahrt sowie bei komplexen Infrastruktur- und Energieprojekten sind Präzision, Zuverlässigkeit und Flexibilität unerlässlich. Gantner Instruments stellt für diese anspruchsvollen Einsatzgebiete eine technisch ausgereifte Lösung bereit. Durch die Kombination aus hochpräziser, dezentraler Hardware und anpassungsfähiger Analyse-Software lassen sich auch weitreichende und komplexe Messaufgaben effizient realisieren. Die garantierte Langlebigkeit der Komponenten, gepaart mit kostenfreiem Support und der Fertigung in Europa, sichert Anwendern eine hohe Zukunftssicherheit und Systemverfügbarkeit. Für Ingenieure, die eine robuste und skalierbare DAQ-Architektur benötigen, bietet Gantner Instruments die notwendigen technologischen Voraussetzungen, um kritische Daten kontinuierlich und verlässlich zu erfassen.