中古 キーサイト(HP/アジレント) Keysight データアクイジション装置 34970A

データアクイジション装置（Data Acquisition System：通称DAQ）は、各種センサから得られる電圧、電流、温度、圧力、振動といった物理現象を電気信号として捉え、コンピュータが処理可能なデジタルデータに変換・収集する計測機器です。産業機械や研究開発の現場において、現象の可視化や分析、品質管理を行うための核心的な役割を果たしています。

データアクイジション装置の特徴

データアクイジション装置の最大の特徴は、多様な信号源に対応した高精度かつ高速な多チャンネル測定能力にあります。一般的なオシロスコープやマルチメータが特定の信号や少数のチャンネルの測定に特化しているのに対し、データアクイジション装置は数十から数百チャンネルにおよぶ異種の信号を同時に連続測定することが可能です。

また、耐ノイズ性や絶縁性に優れている点も大きな特徴です。産業現場ではモーターやインバータなどの高電圧・大電流機器からのノイズが問題となりますが、高度な絶縁技術により相互干渉を防ぎ、微小な信号変化も正確に捕捉します。さらに、パーソナルコンピュータ（PC）やネットワークとの親和性が高く、取得したデータをリアルタイムで画面表示したり、専用ソフトウェアを用いて統計解析や自動判定を行ったりするシステムの構築が容易です。モジュール構造を採用しているモデルも多く、用途に合わせて測定カードを追加・変更できる高い拡張性も備えています。

データアクイジション装置の仕組み

データアクイジション装置が物理現象をデータとして記録するまでには、いくつかの段階を経る明確な仕組みが存在します。主なプロセスは、信号の検出、信号前処理、アナログ・デジタル変換（A/D変換）、データの転送と記録の４つに分かれます。

まず、計測対象に設置された熱電対や歪みゲージ、加速度ピックアップなどのセンサ（トランスデューサ）が、温度や歪み、振動といった物理量を電圧や電流などの電気信号に変換します。

次に、センサから送られてきた電気信号は「シグナルコンディショニング」と呼ばれる信号前処理回路に入力されます。センサが出力する信号は非常に微弱であったり、不要な高周波ノイズを含んでいたりすることが多いため、ここで適切な大きさに増幅し、ローパスフィルタなどでノイズを取り除きます。また、安全確保や測定精度向上のための回路絶縁もこの段階で行われます。

前処理されたアナログ信号は、A/Dコンバータ（アナログ・デジタル変換器）に送られます。ここで、連続的なアナログ波形が一定の時間間隔（サンプリングレート）で区切られ、所定の精度（分解能）を持つデジタル値へと変換されます。

最後に、デジタル化されたデータは、本体内部のストレージに保存されるか、USB、LAN、PCI Expressなどの通信インターフェースを介してPCへと高速転送されます。PC上のアプリケーションは、届いたデータをグラフとして描画し、ファイルとして記録すると同時に、異常値の検知や周波数解析などの複雑な処理を実行します。

産業界における主な用途

データアクイジション装置は、極めて広い分野で製品開発、品質保証、設備保全のために活用されています。

自動車産業においては、性能評価試験や安全性試験になくてはならない存在です。例えば、走行中の車両全体の歪み、サスペンションの振動、エンジンの圧力変化、電気自動車（EV）におけるバッテリーの電圧・温度挙動などを多チャンネルで同時に記録し、走破性や耐久性の評価に役立てられています。

電子・電気機器および半導体分野では、基板上の各パーツの発熱状態の監視や、電源ラインの過渡応答特性の測定に使用されます。製品の省電力化や熱設計の検証において、長時間の連続データ収集が品質向上に貢献しています。

インフラ・プラント分野では、構造物の健全性モニタリング（SHM）や設備の予兆保全に用いられます。橋梁やトンネル、風力発電用の風車に各種センサを常時設置し、データアクイジション装置を通じて微小な振動や歪みの変化を遠隔監視することで、経年劣化や異常の早期発見を可能にしています。

研究開発・高度医療の分野でも、新素材の力学特性テストや生体信号の収集など、ミクロン単位あるいはミリ秒単位での正確な現象把握が必要とされるあらゆるシーンで、データアクイジション装置が不可欠なツールとして使用されています。