NI DAQ 디바이스와 LabVIEW에서 RTD, 써미스터 측정하기

저항 온도 감지기 (RTD)와 함께 사용하기 위해 NI DAQ 디바이스를 배선하고 설정하는 방법에 대한 단계별 지침을 제공합니다. NI DAQ 하드웨어를 사용하기 전에 어플리케이션 개발 환경 (ADE) 및 NI-DAQmx 드라이버 소프트웨어를 설치해야 합니다.

​

장치 핀아웃 찾기

신호를 연결하기 전에 장치 핀아웃을 찾으십시오.

NI MAX를 열고 디바이스 및 인터페이스를 확장합니다.

장치 이름을 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하고 "장치 핀아웃"을 선택합니다.

그림 1. 장치 터미널 도움말

​

다음 터미널 유형은 RTD 측정에 해당합니다.

RTD x (+/-): 대부분의 NI RTD 하드웨어는 각 차동 측정 채널에 대한 RTD x+ 및 RTD x- 터미널을 참조하며, 여기서 x는 채널 번호를 나타냅니다.

AI x(+/-): 일부 장치는 AIx+ 및 AIx-를 대신 참조할 수 있습니다.

 

장치에 RTD 연결

다음 단계는 RTD를 DAQ 디바이스에 물리적으로 연결하는 것입니다.

 

2-와이어 RTD 신호 연결

빨간색 RTD 리드를 여기 양극에 연결합니다. 여기 포지티브 핀에서 DAQ 디바이스의 채널 포지티브로 점퍼를 배치합니다. 검은색(또는 흰색) RTD 리드를 여기 음극에 연결합니다. 여기 네거티브에서 채널 네거티브까지 점퍼를 DAQ 디바이스에 배치합니다.

그림 2. 2-와이어 RTD 측정

2선식에서는 RTD에 여기 전류를 제공하는 두 와이어와 RTD 전압이 측정되는 두 와이어가 동일합니다.

​

RTD로 온도를 측정하는 가장 쉬운 방법은 2선식 방법을 사용하는 것입니다. 그러나 이 방법의 단점은 전선의 리드 저항이 높으면 측정된 전압 VO가 RTD 자체에 존재하는 전압보다 훨씬 높다는 것입니다. NI 9217 아날로그 입력 모듈은 2-와이어 측정 구성을 지원하지 않습니다.

 

3-와이어 RTD 신호 연결

빨간색 RTD 리드를 여기 양극에 연결합니다. 여기 포지티브 핀에서 DAQ 디바이스의 채널 포지티브로 점퍼를 배치합니다 (참고: NI 9217에서는 이 단계가 필요하지 않습니다. 이 두 채널을 내부적으로 연결합니다. 그림 3 참조). 검은색(또는 흰색) RTD 리드 중 하나를 여기 음극에 연결하고 다른 하나를 채널 음극에 연결합니다.

​

그림 3은 측정을 위한 외부 연결과 NI 9217 RTD 모듈의 핀아웃을 보여줍니다. NI 9217이 RTD0+에 연결되는데, 이는 NI 9217이 RTD0+를 내부 구동 터미널에 연결하기 때문입니다.

​

그림 3. 3-와이어 RTD 측정

 

4-와이어 RTD 신호 연결

이 RTD를 연결하려면 저항 소자의 양극에 있는 각 빨간색 리드를 DAQ 디바이스의 구동 양극 및 채널 양극에 연결하기만 하면 됩니다. 저항 소자의 음극 쪽에 있는 검은색 (또는 흰색) 리드를 DAQ 디바이스의 여기 및 채널 음극에 연결합니다. 2선 RTD의 두 개의 추가 리드는 달성 가능한 정확도를 높입니다. 그림 4는 측정을 위한 외부 연결과 NI 9217 RTD 모듈의 핀아웃을 보여줍니다.

그림 4. 4-와이어 RTD 측정

4선식 방식은 전압 측정을 수행하는 장치를 통과하는 고임피던스 경로에 있기 때문에 리드 저항의 영향을 받지 않는다는 장점이 있습니다. 따라서 RTD에서 전압을 훨씬 더 정확하게 측정할 수 있습니다.

 

NI MAX 설정

NI MAX를 사용하여 측정 시스템 설정의 정확성을 신속하게 검증할 수 있습니다. NI-DAQmx 글로벌 버추얼 채널을 사용하면, 프로그래밍 없이 RTD 측정을 설정할 수 있습니다. 버추얼 채널은 이름, 물리적 채널, 입력 터미널 연결, 측정 또는 생성 유형, 스케일링 정보를 포함할 수 있는 디바이스 프로퍼티 설정 모음을 나타내는 데 사용되는 NI-DAQmx 드라이버 아키텍처의 개념입니다.

​

시작하려면 다음 단계를 따르세요.

NI-DAQmx 글로벌 채널 탭에서 하드웨어에 대한 RTD 버추얼 채널을 설정하고 RTD 유형을 2-와이어, 3-와이어 또는 4-와이어로 지정하십시오.

그림 5. 글로벌 채널의 RTD 구성

계속하려면 NI MAX에서 연결 다이어그램 탭을 클릭하십시오.

​

그림 6. RTD 연결 다이어그램

​

RTD 측정 구성하기

센서가 측정 장치에 연결되면 다음과 같이 구성을 계속하십시오.

NI MAX가 열린 상태에서 데이터 환경을 선택하고 새로 생성을 클릭하십시오.

NI-DAQmx 글로벌 버추얼 채널을 선택하고 다음을 클릭하십시오.

신호 수집»아날로그 입력»온도»RTD를 선택하십시오.

​

그림 7. NI-DAQmx 버추얼 채널 생성하기

 

ai0 또는 RTD를 연결하려는 물리적 채널을 선택합니다. 물리적 채널은 아날로그 또는 디지털 신호를 측정하거나 생성할 수 있는 터미널 또는 핀입니다. 단일 물리 채널은 멀티와이어 RTD 입력 채널의 경우와 같이 둘 이상의 터미널 또는 핀을 포함할 수 있습니다. 이 경우, ai0은 NI 9217 핀아웃 다이어그램의 RTD0+, RTD0- 및 COM에 해당합니다.

그림 8. 장치 물리적 채널

다음을 클릭하고 글로벌 가상 채널의 이름을 입력하거나 기본값을 그대로 둡니다.

마침을 클릭하면 NI MAX에 다음 화면이 표시됩니다.

그림 9. NI MAX에서 RTD 채널 설정하기

 

설정 탭에서 RTD에서 읽을 것으로 예상되는 최소 및 최대 온도 값(기본적으로 0 - 100 °C)을 입력합니다.

RTD 유형, 공칭 저항, 구성, Iex 소스 및 Iex 값을 선택합니다.

 

RTD 신호 테스트

NI-DAQmx 글로벌 버추얼 채널을 사용하면 측정을 미리 볼 수 있습니다.

NI MAX가 열려 있는 상태에서 NI-DAQmx 글로벌 버추얼 채널 탭을 다시 클릭하고 실행 버튼을 클릭합니다. 화면 상단에 RTD의 온도 값이 표시됩니다.

그림 10. NI MAX에서 RTD 측정 미리보기

 

신호를 표 형식으로 보거나 디스플레이 유형 풀다운 메뉴에서 그래프를 선택하여 그래프로 표시하도록 선택할 수 있습니다. 또한 나중에 이 설정 화면을 다시 참조하려는 경우 NI-DAQmx 글로벌 버추얼 채널을 저장할 수 있습니다.

​