에이티에스, ATS

선택할 수 있는 데이터 수집 (DAQ) 디바이스가 많기 때문에 어플리케이션에 적합한 디바이스를 선택하기 어려울 수 있습니다. 하드웨어를 선택할 때 확인해야 하는 다섯 가지 사항을 살펴봅니다. 적절한 DAQ 하드웨어를 선택하는 데 도움이 되는 5가지 질문 어떤 유형의 신호를 측정하거나 생성해야 합니까? 신호 컨디셔닝이 필요합니까? 신호의 샘플을 얼마나 빠르게 수집하거나 생성해야 합니까? 감지해야 하는 신호의 가장 작은 변화는 얼마입니까? 어플리케이션에 허용되는 측정 에러는 어느 정도인가? 1. 어떤 유형의 신호를 측정하거나 생성해야 합니까? 신호 유형이 다르면 측정이나 생성 방법도 달라야 합니다. 센서(또는 트랜스듀서)는 물리적 현상을 전압 또는 전류 같은 측정 가능한 전기 신호로 변환하는 디바이스입니다...

데이터 수집 디바이스를 선택하고 나면, 어플리케이션에 적합한 컴퓨터를 선택하는 과정을 당연한 것으로 생각할 수 있습니다. 컴퓨터는 데이터 수집 시스템의 가장 중요한 부분일 수도 있습니다. 데이터 수집 디바이스를 탑재하고, 디바이스 제어 소프트웨어를 실행하며, 측정을 분석하고, 결과를 저장함으로써 기존의 박스형 시스템과 비교하여 유연성을 제공합니다. 1. 얼마나 큰 처리 능력이 필요합니까? 거의 모든 컴퓨터에는 데이터 관리 능력에 영향을 주는 세 가지 주요 요소 즉, 프로세서, RAM, 하드 드라이브가 있습니다. 프로세서는 컴퓨터에서 명령어를 해독하고 실행하는 부분으로, 컴퓨터의 두뇌라고 할 수 있습니다. 신형 컴퓨터의 프로세서는 대부분 듀얼 또는 쿼드 코어입니다. 즉, 컴퓨터가 프로그램 명령어를 읽고 실..

현대의 디지털 저장 오실로스코프는 독일 과학자 Karl Ferdinand Braun이 1897년에 발명한 음극선 오실로스코프와 크게 다릅니다. 기술 발전은 엔지니어에게 오실로스코프를 더욱 유용하게 만드는 새로운 기능을 계속 제공하지만, 오실로스코프의 가장 중요한 혁신 중 하나는 디지털 신호 처리 및 웨이브폼 분석과 같은 강력한 기능을 가능하게 하는 디지털 영역으로의 전환이었습니다. 오늘날 디지털 오실로스코프에는 고속, 저분해능(일반적으로 8비트) 아날로그-디지털 변환기(ADC), 정의된 제어 및 디스플레이, 일반적 측정을 위한 소프트웨어 알고리즘을 실행하는 내장 프로세서가 포함됩니다. 오실로스코프는 PC 기반이므로 소프트웨어에서 기능을 정의할 수 있다는 장점이 있습니다. 결과적으로 오실로스코프는 일반 측..

DMM 또는 디지털 멀티미터는 DC 및 AC 신호의 전압, 전류 및 저항을 측정할 수 있는 계측기입니다. DMM 표시 자릿수 디지털 멀티미터(DMM)는 다양한 측정에 유용하게 쓰일 수 있습니다. DMM을 선택하거나 사용 중인 DMM을 이해할 때, 가장 먼저 알아야 할 것은 계측기의 표시 자릿수입니다. DMM의 자릿수는 어플리케이션에 충분한 정확도를 제공할 수 있을 정도로 많아야 합니다. DMM의 표시 자릿수는 분해능과 관련은 없지만, 표시되고 읽을 수 있는 유효 값의 개수를 결정하는 데 도움이 됩니다. DMM은 3 ½ 자릿수 또는 3 ¾ 자릿수와 같이 특정 자릿수를 가지고 있다고 합니다. 한 자릿수는 0에서 9까지의 10개 상태를 가진 숫자를 나타냅니다. 분수 자릿수는 가능한 상태의 개수에 대해 해당 자..

다이나믹 신호 측정 장치는 매우 높은 동적 범위를 가진 신호의 주파수 성분을 정확하게 측정하도록 설계되었습니다. 또한 일반적으로 채널 간 긴밀한 동기화가 필요한 높은 채널 수와 위상 측정이 포함됩니다. Accuracy and Flatness Flatness 평탄도란 무엇입니까? 이상적인 조건에서 진폭 측정의 정확도는 입력 신호의 주파수에 의존하지 않습니다. 그러나 실제 측정 장치의 이상적이지 않은 특성으로 인해 신호의 측정 진폭은 주파수에 따라 약간 다를 수 있습니다. 아날로그 입력(AI) 평탄도는 디바이스의 측정 응답이 대역폭에 따라 어떻게 달라지는지를 측정한 것입니다. 완벽한 기기는 통과 대역 내에있는 한 사인파의 주파수에 관계없이 1Vpk 사인파를 정확히 1Vpk로 측정합니다. 그러나 완벽한 기기는..

상태 모니터링 시스템은 장비의 성능 저하를 모니터링합니다. 일반적으로 중요한 장비와 일반적인 고장 유형을 식별하기 위해 장비 중요도 및 신뢰성 평가가 수행됩니다. 장비와 고장 유형을 선택하고 나면, 장비 특정 부품의 성능 저하 및 식별된 고장 유형의 시작을 모니터링하는 센서를 식별할 수 있습니다. 상태 모니터링을 위한 측정 기술 및 센서 많은 센서는 장비 부품의 변화를 감지합니다. 진동 센서는 회전 기계를 모니터링할 때 가장 일반적으로 사용되는 센서입니다. 진동 센서는 그림 1과 같이 고장 2개월 전쯤에 장비 부품의 기계적 기능 저하를 감지하는 것으로 알려져 있습니다. 그림 1. 자산 성능 저하는 센서를 사용하여 미리 감지할 수 있습니다. 그림 2와 같이 장비 상태 모니터링에 사용되는 기타 감지 기술에는..

전류 루프 기본 원리 전류를 사용하여 트랜스듀서 데이터 전송하기 산업 등급 트랜스듀서는 일반적으로 전류 신호를 사용하여 데이터를 전송합니다. 이는 열전쌍 및 저항성 스트레인 게이지와 같이 전압 신호를 사용하는 대부분의 다른 트랜스듀서와는 대조적입니다. 많은 환경에서 전압 기반 트랜스듀서로 충분하지만, 전류 기반 트랜스듀서가 선호되는 경우도 있습니다. 예를 들어, 산업 환경에서 전압을 사용하여 신호를 전송할 때 특유의 단점은 도선 저항으로 인해 케이블이 길 때 전압 강하가 발생한다는 것입니다. 높은 입력 임피던스 디바이스를 사용하여 신호 손실을 방지할 수 있습니다. 그러나 이러한 디바이스는 근처의 모터, 컨베이어 벨트 및 무선 전송에서 발생하는 노이즈에 민감합니다. 키르히호프 전류 법칙(KCL)은 한 점으..

LIN (Local Interconnect Network)은 지능형 디바이스를 연결하기 위한 저가형 임베디드 네트워킹 표준으로서 자동차 업계 에서 가장 보편적으로 사용됩니다. LIN (Local Interconnect Network) 버스는 자동차 네트워크에서 저가형, 로우엔드 멀티플렉스 통신을 구축하기 위해 개발되었습니다. CAN은 고대역폭의 고급 에러 핸들링 네트워크 요구사항을 해결하지만, 파워윈도우 기능(power window)과 좌석 조절기 같은 높은 성능이 필요하지 않는 기능을 CAN으로 구현하기에는 지나치게 높은 비용을 필요로하게 됩니다. LIN은 CAN의 대역폭과 다양한 기능이 필요하지 않은 어플리케이션에 효율적인 통신을 제공합니다. 대부분의 현대식 저가 8-비트 마이크로컨트롤러에 임베드된 ..

CAN (Controller Area Network) 개요 컨트롤러 영역 네트워크(CAN) 버스는 지능형 디바이스를 네트워크로 연결하는 고정밀 시리얼 버스 시스템입니다. CAN 버스 및 디바이스는 자동차 및 산업 시스템의 일반적인 구성요소입니다. CAN 인터페이스 디바이스를 사용하면 LabVIEW 어플리케이션을 작성하여 CAN 네트워크와 통신할 수 있습니다. CAN은 Bosch가 1985년에 차량 내 네트워크를 위해 개발했습니다. 과거에 자동차 제조업체는 점대점 배선 시스템을 사용하여 차량 내 전자 장치를 연결했습니다. 제조업체는 자동차에서 점점 더 많은 전자 장치를 사용하기 시작했으며, 크고 무겁고 비싼 배선 하네스가 사용되었습니다. 그 후에는 전용 배선을 차량 내 네트워크로 교체하여 배선 비용, 복잡..

Modbus는 자동화 디바이스간 통신을 위해 1979년에 개발된 산업용 프로토콜입니다. Modbus는 원래 시리얼 통신을 위해 고안된 어플리케이션 계층 프로토콜이었으나, 점차 시리얼, TCP/IP 및 UDP에서도 구현하도록 사용이 확대되었습니다. 현재 Modbus는 다양한 현대의 네트워크에서 간단하고 안정적이며 효율적인 통신을 구현하기 위해 일반적으로 사용되는 프로토콜입니다. Modbus는 일반적으로 장치간 SCADA 식의 네트워크 통신에 사용됩니다. 예를 들어, 대형 서버는 PLC 또는 PAC의 마스터가 될 수 있고, PLC/PAC는 또한 센서, 밸브, 모터 또는 기타 임베디드 장치의 마스터가 될 수도 있습니다. 이러한 요구를 충족하기 위해 Modbus는 유연적인 데이터 및 함수 모델을 갖춘 요청-응답..

제어 및 모니터링 어플리케이션은 일반적으로 종종 이더넷을 통해 정보를 교환해야 하는 다양한 시스템을 연결합니다. 임베디드 컨트롤러는 주변 계측기에서 데이터를 읽거나, HMI(인간-기계 인터페이스)로부터 작업자 입력을 수신하거나, 테스트 결과를 중앙 데이터 관리 시스템으로 스트리밍할 수 있습니다. 이러한 작업을 수행하는 데 사용할 수 있는 몇 가지 네트워킹 프로토콜이 있습니다. 제어 및 모니터링 어플리케이션에서 사용되는 가장 일반적인 통신 모델을 다루고, 각 상황에 가장 적합한 네트워킹 프로토콜을 권장할 것입니다. 중점적으로 살펴 볼 것은 다음 세 가지 커뮤니케이션 모델입니다. 명령 또는 메시지 기반 통신 프로세스 데이터 통신 스트림/버퍼 통신 그런 후, 다음 네트워킹 프로토콜 중 작업에 가장 적합한 프로..

1. 소리 및 진동 및 압전기(IEPE) 센서 개요 진동은 물체가 평형 위치에서 운동을 반복하는 현상을 뜻합니다. 진동하는 기계 시스템의 보편적인 예로는 질량-스프링-감쇠 시스템 (spring-mass-damper system) (그림 1)이 있습니다. 진동은 또한 비행기 날개 또는 징 (gong)과 같은 표면에서도 발생합니다. 여러 경우, 진동은 에너지를 소비하고 피로 스트레스 및 노이즈를 유발하기 때문에 불필요하며, 시스템은 진동을 최소화하도록 설계되는 것이 보통입니다. 반면, 진동 구조는 압력파 즉, 소리를 생성하는데 이는 악기에 유용합니다. 그림 1. Spring-Mass-Damper System ​ 소리 및 진동은 서로 다른 매체에서의 진동이며, 진동과 마찬가지로 소리를 생성하며, 공기 중 이동..

1. 측정 기본 측정은 다른 말로 데이터 수집(Data Acquisition : DAQ) 이라고도 합니다. 데이터 수집은 시스템의 모니터링을 위해서 필수적이며 측정된 데이터를 기반으로 새로운 개선이 이루어집니다. 측정의 쉬운 예로 In-vehicle 데이터 수집이 있습니다. 이 데이터 수집에서는 진동, RPM, 변형률, 온도, 토크, 하중, 압력, 속도 등이 한 번에 측정됩니다. 이러한 다양한 값들은 경우에 따라 개별적으로 또는 함께 이루어져야 합니다. 우리가 측정 시 많이 사용하는 제품은 아래 그림과 같은 오실로스코프입니다. 오실로스코프를 사용하여 측정 중인 신호를 분석하며 신호의 결과를 저장합니다. 다른 방식의 계측기로 PC 기반의 데이터 수집이 있습니다. 아래의 DAQ 보드는 오실로스코프가 가지고 ..

절연 이해하기 절연은 위험한 전압에 노출될 가능성이 있는 센서 신호를 측정 시스템의 저전압 백플레인으로부터 전기적으로 분리합니다. 절연은 다음과 같은 여러가지 장점을 제공합니다. 변이 전압으로부터 고가의 기기, 사용자 그리고 데이터를 보호 노이즈 면역성 향상 접지 루프 제거 동상 전압 제거 개선 절연된 측정 시스템은 아날로그 프런트 엔드와 시스템 백플레인을 위한 분리된 접지 플레인을 제공하여 센서 측정을 시스템 전체로부터 분리시킵니다. 절연된 프런트 엔드의 접지 연결은 접지와 다른 전위에서 작동하는 부동핀입니다. 그림 1은 아날로그 전압 측정 디바이스입니다. 센서 접지와 측정 시스템 사이에 존재하는 동상 전압은 제거됩니다. 따라서 접지 루프가 형성되는 것을 방지하며 센서 라인의 모든 노이즈를 제거합니다...

신호 소스와 측정 시스템의 유형 센서에 연결된 신호 컨디셔닝 회로가 가장 보편적으로 생성하는 전기 신호는 전압입니다. 거친 환경에서 긴 케이블을 통해 신호를 전달해야 하는 경우에는 전류나 주파수 등의 다른 전기 현상으로 변환되기도 합니다. 이러한 신호들은 사실상 전부 측정 전에 다시 전압 신호로 변환되므로, 전압 신호 소스를 이해하는 것이 매우 중요합니다. 전압 신호는 두 지점 사이의 전위차로 측정합니다. 이는 그림 1에 설명되어 있습니다. ​그림 1. 전압 신호 소스와 측정 시스템 모델 전압 소스는 접지와 비접지(플로팅)의 두 가지 종류로 분류할 수 있습니다. 마찬가지로 측정 시스템도 접지 또는 접지 참조와 비접지(플로팅)의 두 가지 종류로 분류할 수 있습니다. 접지 또는 접지 참조된 신호 소스 접지 ..

진동의 기본 개념, 가속도계의 작동 방식은 물론 다양한 센서 스펙이 어플리케이션의 가속도계 성능에 어떤 영향을 미치는지를 이해하는 데 도움이 되는 정보를 제공합니다. 센서 특성은 물론, 가속도계 측정을 적절히 컨디셔닝하고 측정치를 수집 및 시각화하는 데 필요한 하드웨어와 소프트웨어도 고려해야 합니다. 예를 들어, 주파수 스펙트럼과 같은 보다 의미 있는 포맷으로 데이터를 표시하려면, 수집한 진동 신호에 신호 프로세싱을 수행해야 합니다. 진동의 정의 진동이란 기계 또는 구성요소의 평형 위치에 대한 움직임 또는 기계적 떨림입니다. 진동은 진자의 움직임과 같이 주기적일 수도 있고 자갈길에서 타이어의 움직임과 같이 불규칙적일 수도 있습니다. 진동은 미터법 단위(m/s2) 또는 중력 상수 단위 "g"(1 g = 9..

RTD 개요 백금 측온저항체(RTD)는 0°C에서 일반적인 저항이 100Ω 인 장치입니다. 플라스틱 필름에 백금 박막으로 구성되어 있습니다. 저항은 온도에 따라 달라지며 일반적으로 최대 850°C의 온도를 측정할 수 있습니다. RTD를 통해 전류를 전달하면 RTD에 전압이 생성됩니다. 이 전압을 측정하여 저항과 온도를 확인할 수 있습니다. 저항과 온도의 관계는 상대적으로 선형적입니다. RTD 기초 RTD는 순수 금속의 전기 저항 변화 원리에 따라 작동하며 온도에 따른 저항의 선형 양의 변화를 특징으로 합니다. 일반적으로 니켈(Ni) 및 구리(Cu)가 포함되기도 하지만 백금(Pt)이 넓은 온도 범위, 정확도 및 안정성으로 인해 가장 일반적입니다. RTD는 두 가지 다른 제조 구성 중 하나를 사용하여 구성됩..

압력이란? 압력은 액체가 자신의 주변에 가하는 단위 영역 당 힘으로 정의됩니다. 예를 들어, 압력 (P)은 힘 (F)과 영역 (A)의 함수로 나타납니다. P = F/A 기체가 가득찬 용기에는 용기의 벽을 지속적으로 부딪히는 셀 수 없이 많은 원자와 분자가 있습니다. 압력은 이같은 원자와 분자가 용기의 단위 면적에 가하는 평균 힘을 나타낸 것입니다. 또한, 압력은 용기의 벽에서 측정되어야 할 필요가 없으며, 그 대신 한 면의 단위 면적당 힘으로 측정됩니다. 예를 들어, 기압은 공기가 지구 표면을 미는 공기의 무게를 함수로 나타낸 것입니다. 따라서 고도가 증가할수록 압력은 줄어듭니다. 이와 유사하게 스쿠버 다이버 또는 잠수함이 해저 깊은 곳으로 내려가면 압력은 증가합니다. 압력의 SI 단위는 파스칼 (N/m..

열전쌍(Thermocouple)과 함께 사용하기 위해 NI DAQ 디바이스를 연결하고 설정하는 방법을 단계별로 설명합니다. NI DAQ 하드웨어 사용을 시작하기 전에 어플리케이션 개발 환경과 NI-DAQmx 드라이버 소프트웨어를 설치해야 합니다. - 디바이스 핀출력 찾기 신호를 연결하기 전에 디바이스 핀출력을 찾습니다. MAX (NI Measurement & Automation Explorer)를 열고 디바이스와 인터페이스를 확장합니다. 디바이스 이름에서 마우스 오른쪽 버튼을 클릭하고 디바이스 핀출력을 선택합니다. 그림 1. 디바이스 터미널 도움말 다음 터미널 타입은 열전쌍 측정에 해당됩니다. TC x (+/-): 대부분의 NI 열전쌍 하드웨어가 각 차동 측정 채널의 TC+ 및 TC- 터미널을 나타냅니다..

개요 본 문서는 “가장 일반적인 측정을 위한 How-To 가이드” 리소스 입문의 일부입니다. 1. 로드 셀 및 압력 트랜스듀서 – 작동 원리 개요 로드 셀은 기계적인 힘을 전기 신호로 변환하는 트랜스듀서입니다. 여러 방식으로 작동하는 여러 형태의 로드 셀이 있지만 가장 보편적으로 사용되는 로드 셀은 스트레인 게이지 로드 셀입니다. 이름에서도 알 수 있듯이 스트레인 게이지 로드 셀은 한 어레이의 스트레인 게이지를 이용하여 구조적인 변형을 측정하고 이를 전기 신호로 변환합니다. 압력 트랜스듀서도 동일한 법칙으로 작동합니다. 압력이 적용되는 격판(diaphragm)에 탑재되는 스트레인 게이지는 압력과 비례하는 격판의 변형을 측정합니다. 다음 섹션에서는 스트레인 게이지 로드 셀 작동 원리와 측정방법을 살펴보겠습..