データロガーガイド

このガイドでは、データロガーとは何か、データロガーは何をするのか、そしてデータロガーの種類を紹介します。

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テクニカル・インタラクション・エンジニア Stephen Bettles氏によるレビュー(2020年11月)

データロガーは、特定の環境やプロセスに関するさまざまな情報を、長期間にわたって遠隔地から収集することができます。専用のデータ記録装置は、重要な測定を定期的かつ一貫して行う必要がある場合に最もよく使用されます。

このガイドでは、主な用途と利点を紹介し、より一般的なプロフェッショナル用途を確認します。また、これらの機器がどのように機能するのか、どのタイプが特定のタスクや環境に最も適しているのかについても簡単に説明します。

データロガーとは?

データロガー(データロガー、データレコーダーとも呼ばれる)は、研究、分析、パフォーマンス、プロセスモニタリングなど、あらゆる用途で使用されています。その結果、幅広い産業分野で使用されています。データロガーは、正確で詳細な大量の測定データを取得・保存するように設計されており、通常は特定のプロセス、場所、時間間隔における重要な環境パラメータを追跡する方法として使用されています。

情報は、特定の環境刺激に対する感度を校正されたセンサーや類似の検出機器を介して収集されます。これらのセンサーは、固定された内部コンポーネントとして機器に直接組み込むことも、必要に応じて外部に取り付けることもできます。

現在、ロガーの大半はバッテリー駆動で、コンパクトかつ携帯性に優れ、より広い範囲で重要な役割を担っています。 用途はデータ収集の分野です。一般に、チャートレコーダーのような柔軟性に欠ける旧式のデータ収集機器を、便利な最新の機器に更新したものと見なされています。

Data Logger

データロギングの定義

データロギングとは、一定期間のデータを収集することです。活動内容や目的、環境など、幅広い範囲に適用されます。

データロガーの定義

データロガーは、通常、小型で強力な自律型電子計測装置です。データロガーは、様々な専門的なデータサンプリングおよび分析作業に広く使用されています。

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データロガーのメリット

様々なアプリケーション、環境、産業において、データロガーをフィールドで使用することで様々なメリットがあります。データロガーの利点と代表的な機能を紹介します。

  • 大量の性能データ、環境データ、プロセスデータを長期にわたって収集する方法を提供します。

  • 有意義で使いやすいデータセットになるだけでなく、行動やパフォーマンスのパターンを遡及的に特定または実証する上でも非常に重要です。

  • コンパクトなサイズと頑丈なケースにより、一部のモデルは様々な困難な場所や遠隔地に設置することができ、電源が入っている限り、設定した間隔で自動的に測定値を記録することができます。

  • プロセスや条件の測定、レポート、分析、検証を、常時監視やインプットを行うよりもはるかに長い時間枠で実用的に行うことができる。

  • データのダウンロード、グラフ化、解析、保存のために後でデスクトップパソコンに接続することが多いが、通常測定データ収集中は他の機器に接続する必要はありません。

  • スタンドアローン機能を持たない機器に比べ、展開(場所や期間)の点ではるかに汎用性が高い。

  • インターフェイスは使いやすく、ほとんどの機器はプログラム不要で設定するだけで済みます。

  • 一般的な多チャンネルデータロガーは、アナログ入力チャンネル(pH、温度、湿度)とデジタル入力信号(パドルで計測した風速など)の両方を受け付けることができるものがほとんどです。また、特定の熱電対や大気圧センサー用に設定されたものもあります。

  • 低消費電力モードが一般的で、電池交換や充電のたびに非常に長い時間安心して使用することができます。

  • 予算やデータ収集のご要望に応じて、複数の価格帯をが用意されています。比較的安価で使いやすいプラグアンドプレイ機から、高精度で機能豊富なハイエンド機、ワイヤレスネットワーク対応機まで、幅広い選択肢をから選択できます。

  • クラウドベースのWi-Fiデータロギングなどの高度な機能は、大量の情報アップロードを自動的かつリモートで処理し、リアルタイムの結果をほぼ瞬時に(データをどこから取得しているかにかかわらず)グローバルに利用できるようにします。

  • さまざまなセンサー、アクセサリー、アドオン、測定器により、測定やロギングを行うすべての種類のパラメータに対して、必ずしも単一の専用収集ユニットを選択する必要がなく、柔軟性を高めることができます。

データロガーの用途

一般的な実験室、現場、産業用データロギングの用途としては、以下のようなものがあります。

  • 天候の追跡、予測、環境危険の検出- データロガーは、あらゆる種類の環境研究で、天候パターン、気候変動、河川水位/清浄度、自然の生息地や生態系の多数のパラメータなどの現象の追跡に広く使用されています。

  • 圧力、温度、流量の記録- 多くの工業プロセス、貯蔵施設、エネルギープラント、タンクシステム、生産ラインなどにおける重要なパラメータです。

  • 医療・医薬施設における状態監視

  • 滅菌、冷蔵、保管、栽培など、医薬品や環境制御の用途は数多くあります。

  • 農園芸の生育計測と資源最適化

  • 食品の調理、保管、輸送、陳列

  • 効率監視と設備管理- 家庭/オフィス/学校の電力使用量の追跡、暖房と照明の監視、倉庫や産業ユニットのHVACと温度制御

  • 自動車および車両モニタリング、パフォーマンス、安全性- 衝突データ、道路交通計測および交通量管理、鉄道信号パフォーマンス、連続排出ガスセンサ、一般的な自動車安全性試験

    Data Logging Equipment

特定の用途、役割、ビジネスにおいて、上記のようなデータロギングを行う必要がある理由は非常に多くあります。データ収集は、無数の異なる種類のプロセスにおけるパフォーマンスと効率の向上に加え、産業規制、健康と安全の監視、法令遵守、環境/品質管理などの問題と密接に関係していることが多くあります。

その他のデータロギング・プロジェクトには、以下のようなものがあります。

  • スポーツ、レース、パフォーマンス分析

  • トラブルシューティングや故障検出のための部品性能のトラッキング、保証条件のためのプロセスモニタリングなど

  • 一般的な科学・工学の研究と記録

データロガーはどのように機能するのか?

ほとんどの場合、マイクロプロセッサー(小型の多機能コンピューター処理チップ)、オンボードデータストレージ、1つ以上のセンサーまたは検出機器、その他のさまざまな付属品を内蔵しています。

データロガーは、特定の環境条件やパラメータをセンサー部品で自動的に監視・記録し、そのデータを内部メモリーに保存する仕組みになっています。データロガーは、比較的シンプルな1チャンネルタイプと、より複雑なマルチチャンネルタイプがあります。これらのタイプは、より多様な測定範囲を記録するために、多くのセンサーやアクセサリーが取り付けられていることがあります。

これらの測定は、一般的にユーザーが設定した一定の間隔で行われます。ロガーを設置する前に、どの程度の頻度で、どの程度の時間、読み取りを行うかといったいくつかの設定を入力します。アプリケーションによっては、データロガーは1時間または1日に1回だけ読み取るように設定されている場合もあれば、1秒間に何回も読み取るように設定されている場合もあります。必要なデータが収集されると、電子デバイスは通常、取得したすべての測定値をさまざまな形式で表示することができ、結果をグラフで視覚的に表示することもできます。

Data Logger Graph

前述したように、最近のこの種の機器は小型で電池駆動のものが多く、特にスタンドアローンタイプのものが多くなっています。一般的に、測定頻度の少ない機器は、測定と測定の間にスリープモードに入る機能があり、電池を節約することができます。

小型で頑丈なため、長期間、目的の場所に目立たないように置いておくことができ、必ずしもデスクトップコンピューターとのインターフェースを必要とはしません。最近の機種は、撮影したデータを直接画面に出力できるものが多くなっているが、これは基本的なデータです。通常、収集したデータは、表示、分析、データ転送、長期保存を容易にするために、コンピューターやPCベースのシステムにダウンロードされます。

データロガーの種類

データロガーは、その多様な役割に対応するため、実にさまざまな種類があります。例えば、フライトや航海のデータを記録する「ブラックボックス」、事故データ記録装置、リモートウェザーステーション、トラックやラップタイマー、各種車両センサーやオンボード診断(OBD)レコーダーなどはよく知られています。

特定のシナリオに最適なデータロギング機器やセンサーは、取得・分析しようとする測定値の種類によって異なります。

ブランドやモデルによって、特定のデータに関するパラメータを取得できるように設計されている場合があります。

  • 湿度

  • 葉の濡れ具合

  • 土壌水分

  • 気温

  • 使用時間(モーター、照明器具)

  • 水位・水温

  • AC/DC電流・電圧

  • 溶存酸素

  • 雨量

  • 光量

  • パルス信号

  • 風速・風向

  • 客室稼働率

  • 差圧

  • プラグロード
Data Logger Accessories

もちろん、これらはほんの一例です。実際には、この装置を使えば、環境やプロセスに関する測定可能な特性のほとんどを捉えることが可能です。

このうち、温度、圧力、湿度、電圧、電流のデータロガーが最も一般的で広く使用されている。多入力データロガーは、これらの入力ソースのうち2つ以上の信号を測定することができ、高度な多チャンネルモデルによっては、上記のすべてを感知し記録することも可能です。

温度・湿度データロガー

温度は、世界で時間に次いでよく測定されるパラメータと言われています。当然のことながら、温度データロガーはあらゆる産業で最も頻繁に使用される計測機器の1つであり、現場で最も多く使われているデータ収集システムの1つでもあります。

温度データロガー(または温度モニター)は、多くの場合、固体および液体の極端に高いまたは低い熱を測定するために使用することができます。湿度(または一般的には温度と湿度)データロガーは通常、露点、絶対濃度、相対湿度レベルなど、水分に関連する追加のキャプチャ機能を提供しています。

湿度・温度監視装置には数多くのデザイン、モデル、構成があり、そのほとんどは何らかのサーミスタや熱電対を内蔵しています。また、多くの場合、様々な外部センサーや温度プローブ機器と接続することができます。用途によっては、コンプライアンス上の理由から、特定の規格やプロトコルで事前に校正する必要がある場合があります。



データロガーとテクノロジー

このビデオでは、PRO-MOTEデータロガーがどのように温度と湿度をクラウドに記録し、様々なデバイスからどこにでもアクセスできるかをご紹介します。

下のボタンをクリックすると、RS Proシリーズの温度・湿度データロガーが表示されます。

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データロガー「Pico TC-08」にスポットライトを当て、機器の使い方や設定方法、測定の仕方、記録、読み取り、データの共有などをご紹介します。

下のボタンをクリックして、ピコテクノロジー社の温度データロガーを見つけてください。

電圧データロガー

電圧ロガーや電気データロガーもよく使われるタイプで、こちらもさまざまな特殊な構成やモデルを購入することができます。

電圧データロギング装置は、通常、圧力からトルク、負荷から力まで、あらゆるタイプの電圧測定に適応できます。電流ロガーは、多様なACおよびDC監視装置を含み、建設または重プラント装置の検証手段としてよく使用されています。これらは、エネルギー消費の追跡や、低下やサージの検出に広く選ばれており、シングルチャンネルとマルチチャンネルの両方の構成で購入できます。

その他のデータロガー

このほかにも、産業用や家庭用など、より専門的な役割を果たすデータロガーが多数販売されています。

  • サウンドレベルモニタリング

  • 水位測定

  • 光量センシング

  • 衝撃・振動制御

など、より広範なカテゴリーを意識することも重要です。

Single Input Data Logger

単一入力データロガーは通常、特定の入力タイプ、ソース、またはセンサーを介して1種類の環境パラメータのみを測定するように設定されています。多くの場合、最も安価で、最も簡単です。

Multi Channel Data Logger

マルチチャンネルロガーは、環境間で持ち運べるように設計された多用途なハンドヘルドデバイスです。さまざまな種類のプローブ、アタッチメント、およびセンサーを使用して、さまざまな入力信号を受け取ることができます。

USB Data Logger

USBデータロガーは、標準ポートとUSBインターフェースを介してPCと接続できるように設計されたコンパクトで低価格なユニットです。通常、ネットワークやワイヤレスのデータロガーよりも安価です。

よくあるご質問

データ収集とデータロギングの違いとは?

厳密には、データロギングもデータ取得プロセスの一部です。データ収集は、実際にデータを収集する物理的な行為を含み、ロギングは特にそのデータを記録し保存する行為を指します。しかし、多くの最新型はその両方の要素を備えているため、旧来のデータ収集・監視装置よりも費用対効果が高く、効率的です。

なぜデータロガーは温度計より優れているのか?

データロギングのほとんどの形態は、他のタイプの測定器を使用して手動で行うことができます。しかし、これを長期間にわたって定期的に行おうとすると、非現実的であったり、コストがかかったり、不正確であったりすることがよくあります。データロガーは、このプロセスをほぼ完全に自動化することで、時間とコストの両方を節約することができます。さらに、測定そのものと出力データの表示精度を向上させることができます。

データロガーの選択に最も直接的に影響する要因は何でしょうか?

まず第一に、実施する必要のあるデータ収集の正確な種類と、データを使用する目的(複数可)が主な影響因子となります。さらに、次のことも考慮しなければなりません。

  • コスト

  • サイズ、重量、携帯性、取り付けオプション(該当する場合)。

  • 電池寿命

  • 使いやすさ、設定のしやすさ

  • データエクスポートオプションとインターフェース(ソフトウェアや他の関連システムとの統合を含む)

  • 使用環境と耐環境性(IP等級など)

また、以下のような機能や性能も考慮する必要があります。

  • 有効な測定範囲(例:温度、圧力など)

  • メモリ容量

  • 精度・正確さ

  • 表示解像度

  • 応答速度