Die Messdaten-Erfassung und -Analyse sind einem besonders schnellem Wandel unterworfen. Schließlich wollen Unternehmen ihre Produkte mit immer kürzeren Entwicklungszeiten und immer komplexeren Technologien auf den Markt bringen. Um ein komplettes Bild über den Weltmarkt zu erhalten und seine Entwicklung besser zu verstehen, hat HBM - Anbieter für Messverstärker und Messdaten-Erfassungssysteme - im Sommer eine internationale Studie in sieben Sprachen durchgeführt: Französisch, Portugiesisch, Chinesisch, Japanisch, Koreanisch, Deutsch und Englisch.

Dies war eine der ersten Umfragen ihrer Art und stieß mit rund 600 Teilnehmern auf hohe Resonanz. 16 Fragen waren zu beantworten, beispielsweise zu Themen wie die aktuell und künftig eingesetzten Gerätetypen, die wichtigsten Optionen und Funktionen. Die aus den Antworten abgeleiteten Trends zeigen, dass sich die Bedürfnisse von DAQ-Anwendern weltweit stark gleichen, mit leichten Unterschieden zwischen Europa, Fernost sowie Nordund Südamerika. Eine zentrales Ergebnis ist, dass Unternehmen einen weltweiten Service anbieten sollten, um die Bedürfnisse ihrer weltweit operierenden Kunden zu erfüllen.

Einfache Bedienung, hohe Leistung, Präzision und Qualität wurden als wichtigste Eigenschaften eines DAQ-Systems betrachtet. Mit 80 % betonten die Umfrage- Teilnehmer die Wichtigkeit einer einfachen Anwendung - ein deutlicher Fingerzeig an die Anbieter: Menüstrukturen und Bedienoberflächen sind derzeit oft zu unübersichtlich und zu komplex. Die anderen Aspekte erreichen zusammen gerade 96,5 % (Mehrfachnennungen).

Ein weiterer, als wichtig erachteter Punkt ist die Multifunktionalität der DAQ-Geräte und zwar die Möglichkeit, verschiedene Messgrößen zu erfassen: 66 % aller Befragten bezeichnen diesen Aspekt als wichtig. Der Markt verlangt darüber hinaus nach intelligenter Messtechnik. Dies deckt sich mit der Strategie von HBM, die DAQ-Geräte mit TEDS (Transducer Electronic Data Sheet) und APM (Advanced Plug & Measure) auszustatten.

Einfachere Bedienung und mehr Flexibilität

In den USA sehr beliebt: BNC-Buchsen

© Hottinger Baldwin

Diese Anforderungen sind im Großen und Ganzen in allen untersuchten Ländern gleich. Allerdings bewerten japanische Techniker die einfacheAnwendung noch höher als die eigentliche Leistung des Mess-Equipments. Dies ist insofern interessant, als frühere Studien zu DAQ-Geräten in Japan darauf hinwiesen, dass die in Fernost hergestellten Geräte eher für ihre Performance als für ihre Anwenderfreundlichkeit bekannt sind. Das bedeutet: Das Pendel bewegt sich nun in die andere Richtung. Selbst japanischen Anwendern ist inzwischen eine übersichtliche Bedienung wichtiger.

In Bezug auf die Konfiguration der Geräte gibt es über alle Länder hinweg eine klare Präferenz: Zur Datenerfassung und Konfiguration ist der Computer gesetzt. Knapp 86 % der Befragten vertreten die Auffassung, der PC sei das beste Verfahren, in Großbritannien votieren sogar fast 93 % dafür. Alternative Verfahren zur Datenerfassung und Konfiguration, beispielsweise integrierte Bedienelemente oder die Speicherung im Gerät (Datenlogger), weisen weniger als halb so hohe Beliebtheitsraten auf, wobei die Geräte-/Datenlogger-Lösung allgemein noch etwas bessere Werte als andere Lösungen erreicht.

Diese Umfrage-Ergebnisse stimmen mit der veränderten Nachfrage nach größerer Flexibilität bei der Datenerfassung überein: Computer sind eine mobilere und flexiblere Basis für die Datenerfassung.

Zentrale Aufbauten sind passé

Zudem können die Messwerte auf dem Computer direkt analysiert oder zur weiteren Auswertung an andere Stellen übertragen werden. Diesen Trend spiegelt auch der von Messtechnikern bevorzugte Schnittstellentyp wider. 60 % der Befragten favorisieren die beiden PC-Schnittstellen USB und Ethernet, deren Bedeutung grob betrachtet gleich eingeschätzt wird. Dies lässt darauf schließen, dass Techniker eine geringfügig stärkere Vorliebe für PC-Schnittstellen haben, dass aber immer noch genug Bedarf für DAQ-Geräte besteht, die weitere Schnittstellen unterstützen, beispielsweise Feldbusse wie CAN.

Das Interesse an Feldbus-Schnittstellen lag bei 40 %. In den USA ist die Zahl derjenigen, die Feldbus-Schnittstellen für weniger wichtig oder nicht sehr wichtig erachten, fast doppelt so hoch wie die Zahl derjenigen, die sie als wichtige Schnittstelle betrachten. Aus diesen Ergebnissen lässt sich der klare Trend ableiten, dass flexible, PCgestützte Anwendungen in Zukunft immer wichtiger werden.

Insgesamt arbeiten 34 % der Techniker mit mobilen Lösungen, wobei der Anteil in den USA, Deutschland, China und Frankreich bei fast 50 % liegt. Weltweit betrachtet sind experimentelle Spannungs- und Strukturanalysen neben Laborprüfungen an Material und Komponenten die häufigsten Anwendungen in der physikalischen Messtechnik.

In puncto Stromversorgung überrascht es nicht, dass klassische Netzteile mit 73% am beliebtesten sind. Daneben erreichen alternative Stromversorgungen wie ein Onboard-Fahrzeugnetz, Gleichspannung oder eine separate Batterieversorgung grob gesehen die gleiche Wichtigkeit. Auch hier zeigt sich die Vorliebe für PC-gestützte Messtechnik: 33,5 % der Teilnehmer speisen das DAQ-Gerät direkt über den USB-Port. Dies deckt sich mit den Zahlen bei Mobilanwendungen.

Mischung aus zentralen und dezentralen Einheiten bevorzugt

Der zugrundeliegende Trend, der den Bedarf für Computer weiter untermauert, ist die mit 43,3 % prägnante Bevorzugung einer Mischung aus zentralen und dezentralen Einheiten bei vielkanaligen Messungen. Immerhin, weltweit setzten knapp 30 % weiterhin auf zentrale Systeme, 16 % auf einen rein dezentralen Aufbau.

Die USA weichen davon insofern leicht ab, als hier sowohl die zentralen Systeme als auch Mischsysteme als gleich wichtig betrachtet werden. Die Ergebnisse bestätigen die Zielsetzung von HBM, Geräte anzubieten, die problemlos in zentrale und dezentrale Systeme sowie Mischsysteme integriert werden können. Die meisten DAQ-Geräte werden entweder im Labor oder in einer industriellen Umgebung verwendet, wo die Umgebungsbedingungen einfach zu kontrollieren beziehungsweise unkritisch sind.

Immerhin 38,7 % aller Anwendungen betreffen Einsätze im Außenbereich oder in Fahrzeugen, wo die Umgebungsbedingungen häufig stark variieren. Dies korrespondiert mit den Angaben zu den rein mobilen Anwendungen. Dass die Fähigkeit der DAQ-Ausrüstung zur Funktion in extremen Umgebungsbedingungen wichtig ist, unterstreicht die Tatsache, dass 18 % aller DAQ-Prüfungen bei Umgebungstemperaturen von mehr als +60 °C und fast 11 % bei frostigen Temperaturen unter -20 °C erfolgen.

Steigende Kanalzahlen

Besonders in den USA zeichnet sich ein Trend hin zu hohen Kanalzahlen ab. Dort arbeiten rund 20%aller Messwert- Erfassungen mit Kanalzahlen zwischen 32 und 64 Messstellen, weitere 22 % mit mehr als 64 Kanälen. Im globalen Vergleich liegen diese Werte bei 14 % beziehungsweise 11,2 %. Der in den USA klar erkennbare Trend wird in der DAQ-Branche laut der Analyse von HBM ein Megatrend, dem die meisten Länder folgen. Dass eine immer höhere Zahl an Kanälen gefragt ist, bedeutet jedoch keine Tendenz hin zu geringerer Genauigkeit: Die Techniker verlangen immer höhere Genauigkeitsstandards: 40,8 % forderten eine Messgenauigkeit bis zu 0,1 % vom Messwert, 21 % sogar eine noch höhere Präzision von 0,05 %.

Weltweit werden auf den Märkten hochpräzise Datenerfassungssysteme gefordert, die außerdem vielseitig einsetzbar und skalierbar sind. Ein typischer Prototyp eines solchen modernen Systems ist das Datenerfassungssystem QuantumX von HBM. Fast alle Techniker arbeiten mit Abtastraten bis zu 10 000 Messwerten/s, ein nicht unbedeutender Anteil - und zwar 11,3 % - sogar mit Abtastraten von bis zu 50 000 Messwerten/ s. Nur 3,8 % der Befragten gaben eine geringe Abtastrate von weniger als 10 Messwerten/s als vorrangiges Interessengebiet an. Die Anbindung der Sensorik erfolgt über ein breites Spektrum an Anschlüssen.

Die klassischen Schraubklemmen und Litzenanschlüsse sind mit 38,5 % allerdings immer noch weit verbreitet, dicht gefolgt von der BNC-Buchse mit 36,3 %. Einmal mehr bildet die USA eine Ausnahme: Hier bevorzugen 53,7 % der Anwender BNC-Buchsen als Anschlusstyp. Auch die RJ-Steckverbindungen scheinen an Beliebtheit zuzunehmen.

Autor: Klaus Lang ist Leiter Produktmanagement Test and Measurement bei der Firma Hottinger Baldwin Messtechnik in Darmstadt.