Synchronisierung von Datenerfassungssystemen
Eine Messung, die aus mehreren parallel laufenden Datenerfassungssystemen besteht, erfordert immer die Synchronisierung der Systeme. Klingt logisch, aber warum ist die Synchronisation von Geräten eigentlich so wichtig?
Dafür gibt es ein einfaches Beispiel:
Wenn mehrere Einzelsysteme für den gleichen Test eingesetzt werden, hat jedes einzelne System einen individuellen Zeitfehler im ppm-Bereich. Angenommen, es werden zwei Systeme parallel verwendet, dann hat System A einen Zeitfehler von 39 ppm und System B einen Zeitfehler von 15 ppm. Würde man auf beiden Systemen eine Langzeitaufzeichnung über 30 Tage ohne Synchronisierung starten, hätte man am Ende der Aufzeichnung eine Zeitabweichung von ca. 62 Sekunden.
Diese 62 Sekunden ergeben sich aus folgender Rechnung:
30 Tage * 24 Stunden * 3600 Sekunden * (0.000039 ppm – 0.000015 ppm) = 62.2 Sekunden
Synchronisierung ist ein einfacher Weg, dieses Problem zu vermeiden. Das Sync-Master-Gerät leitet seine Zeitbasis an das andere System weiter. Beide Systeme laufen dann mit dem gleichen Fehler und zeichnen auch nach einem Monat Aufzeichnungszeit Daten noch immer synchron auf.
Die folgende Abbildung zeigt den Vergleich zwischen dem Zeitdrift ohne Synchronisierung (links) und einer synchronisierten Zeitbasis ohne Zeitfehler (rechts).
Die Zeitbasis des Systems wirkt sich nicht nur auf den Zeitfehler aus, sondern auch auf alles, was die Zeit misst oder von einer Zeitmessung abgeleitet wird, wie beispielsweise die Abtastrate, der Zeitstempel der Abtastung oder die Frequenzmessung.
DEWETRON’s Welt der Synchronisierung
Alle DEWETRON DEWE2 und DEWE3 Geräte haben die gleiche interne Taktstruktur. Das Herzstück dieser Struktur ist der TRION-SYNC-BUS, der mit jedem Steckplatz der Gehäuse verbunden ist. Zusätzlich hat jedes DEWE2 und DEWE3 System eine interne Gehäuse-Zeitbasis – diese bildet die Standard Synchronisationsquelle, die ein Signal zur Taktung der ADCs der Eingangskanäle erzeugt. Jedes DEWE2 oder DEWE3-System leitet dieses Signal über den SYNC OUT Anschluss an den SYNC IN oder
SYNC I/O Anschluss eines anderen DEWE2 oder DEWE3 Systems weiter. Dies ist eine einfache Möglichkeit, mehrere DEWE2 und DEWE3 Gehäuse miteinander zu synchronisieren.
Verschiedene Timing-Signale
Sie können ein Timing-Modul und PTP (IEEE 1588), GPS, IRIG oder PPS Signale verwenden, um DEWE2 und DEWE3 Systeme zu takten. Bei der Verwendung von Modulen wandelt der Taktgeber das externe Sync-Signal in ein Signal um, das über den TRION-SYNC-BUS übertragen und von den ADC-Taktteilern interpretiert werden kann.
Rafael, unser Application Engineer, erläutert in unserem neuesten Whitepaper ausführlich die verschiedenen Arten von Synchronisierungssignalen und ihre Funktionsweisen.
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