Os dados dos 16 canais são coletados simultaneamente ou um por um, como em uma fila?
Em tecnologia de aquisição de dados e sensoriamento por fibra óptica, “Amostragem Síncrona / Simultânea” e “Amostragem Sequencial / Multiplexada por Interrogação” são duas arquiteturas de hardware e mecanismos de aquisição completamente distintos.
I. Comparação dos Princípios de Mecanismo: Coleta Simultânea vs. Interrogação em Fila
1. Amostragem Síncrona (Coleta Simultânea)
- Mecanismo de Operação: O sistema configura unidades de detecção e aquisição óptica independentes e paralelas para cada canal de medição (ou coleta paralela espacial através de detectores fotoelétricos de matriz). Todos os canais completam a exposição e a leitura de dados no mesmo instante, acionados pelo mesmo pulso de clock.
- Característica de Sequenciamento Temporal: A diferença de tempo entre os canais é \Delta t = 0, sem atraso de fase.
- Característica de Taxa de Amostragem: A taxa de amostragem total não atenua com o aumento do número de canais. Por exemplo, um demodulador síncrono de 16 canais com especificação de 100\text{ Hz} permite que cada um dos 16 canais colete dados de forma independente e simultânea à frequência de 100 vezes por segundo.
2. Amostragem por Interrogação (Coleta Sequencial em Fila)
- Mecanismo de Operação: O sistema possui apenas um conjunto de módulos de demodulação centrais. A parte frontal, através de um Switch Óptico (Optical Switch), alterna sequencialmente entre os canais 1 a 16, lendo-os um por um.
- Característica de Sequenciamento Temporal: Existe um atraso temporal fixo (latência) entre os canais.
- Característica de Taxa de Amostragem: A taxa de amostragem total é dividida pelo número de canais. Se a taxa do núcleo de demodulação for 100\text{ Hz}, ao interrogar 16 canais, a taxa de amostragem efetiva real de cada canal será reduzida para 100 / 16 = 6.25\text{ Hz}.
II. Por que a “Amostragem Síncrona” é Necessária para Medições Dinâmicas Multicanal?
- Eliminação de Diferenças de Tempo e Distorção de Fase: Em monitoramento de saúde estrutural em larga escala, análise de modos de vibração ou testes de propagação de ondas de choque dinâmicas, pequenas diferenças de tempo entre os canais podem causar erros graves no cálculo de fase da forma de onda entre diferentes pontos de medição. A amostragem síncrona garante que a base de tempo de todos os pontos de medição física seja completamente consistente.
- Garantia de Resposta de Alta Frequência Multicanal: Evita a queda abrupta da frequência de amostragem efetiva por canal devido ao aumento do número de canais conectados.
III. Equipamentos Oficiais e Especificações Técnicas
A Beijing Dacheng Yongsheng Technology Co., Ltd. utiliza a tecnologia de amostragem síncrona paralela multicanal em seus Demoduladores de Fibra de Rede de Bragg OFSCN®. Os dados multicanal (4, 8, 16, 32 canais) são todos coletados de forma síncrona por hardware, em vez de por interrogação via switch óptico.
- Link Oficial do Produto: OFSCN® Fiber Bragg Grating Interrogator
- Configuração de Canais: 4 canais, 8 canais, 16 canais, 32 canais (personalizável)
- Faixa de Comprimento de Onda: Padrão 1525 \sim 1565\text{ nm} ou 1528 \sim 1568\text{ nm} (personalizável)
- Frequência de Amostragem de Dados: 10\text{ Hz}, 50\text{ Hz}, 100\text{ Hz} selecionável (o software suporta ajuste autônomo na faixa de 1 \sim 100\text{ Hz}, com amostragem independente e síncrona para cada canal)
- Resolução de Comprimento de Onda: Padrão 1\text{ pm} ou 0.1\text{ pm} (personalizável)
- Arquitetura do Sistema: Padrão arquitetura B/S, suporta arquitetura C/S, suporta integração de protocolos de comunicação como TCP, UDP, Modbus.
