에이티에스, ATS

가속도계는 가속도를 전압으로 나타내는 센서이며, 축에 있어 두 가지 타입으로 구별됩니다. 가장 일반적인 방식은 하나의 축만을 사용하여 가속도를 측정하는 방식입니다. 이러한 타입의 가속도계는 기계적인 진동 레벨을 측정할 때 자주 사용됩니다. 두 번째 타입의 가속도계는 세 개의 축을 사용하는 가속도계입니다. 이 가속도계는 가속도의 3D 벡터를 직교 성분 (orthogonal components)의 형태로 생성합니다. 평행, 수직, 회전 등의 진동 타입 또는 가속 방향을 결정해야 할 때 이 타입을 사용할 수 있습니다. 위의 두 가속도계 타입 모두, 양쪽 도선이 케이스에서 절연되거나 한쪽 도선이 케이스에 접지된 형태를 갖고 있습니다. 일부 가속도계는 압전(piezoelectric) 효과에 기반하여 전압을 생성합..

주파수 개요 주파수는 주기적 이벤트의 재발률입니다. 물리학에서는 회전, 진동 및 파동에서 주기성을 관찰할 수 있습니다. 아날로그 또는 디지털 웨이브폼의 경우 신호 주기를 반전하면 주파수를 얻을 수 있습니다. 주기가 작을수록 주파수는 높아지고 반대는 그 반대로 됩니다. 그림 1은 이를 나타내며, 상단 웨이브폼은 가장 낮은 주파수, 하단 파형은 가장 높은 주파수를 보여줍니다. 그림 1. 위에서 아래로 주파수가 증가하는 웨이브폼 주파수는 일반적으로 라디안/초 단위의 각주파수 ω 또는 헤르츠(Hz) 단위라고도 하는 1/초 단위의 ƒ로 표시됩니다. 분당 비트 수(BPM) 및 분당 회전 수(RPM)로도 주파수를 나타낼 수 있습니다. 각 주파수 ω(rad/sec) 및 ƒ(Hz)는 ω=2πƒ 공식으로 연결됩니다. 주파..

기호접두어값 n nano 10 -9 µ micro 10 -6 m milli 10 -3 k kilo 10 3 M mega 10 6 기호의미 % 퍼센트 + 양수 또는 플러스 – 음수 또는 마이너스 Ω 옴 º 도 A-Z ADC 아날로그―디지털 변환기(Analog-to-digital Converter)―아날로그 신호를 디지털 값으로 변환하는 전기 디바이스, 주로 통합 회로. ADE 어플리케이션 개발 환경(Application Development Environment)―예를 들면 LabVIEW 및 LabWindows/CVI. AI 아날로그 입력―데이터의 수집 AO 아날로그 출력―데이터의 생성. API 어플리케이션 프로그래밍 인터페이스(Application Programming Interface)―디바이스의 어플..

대부분의 측정 디바이스는 전압을 측정하거나 읽을 수 있습니다. 두 가지의 일반적인 전압 측정은 직류(DC)와 교류(AC)입니다. DC 전압 측정하기 DC 전압은 온도, 압력, 변형율과 같이 시간에 따라 천천히 변하는 현상을 측정하는데 유용합니다. DC 신호로 시간의 주어진 포인트에서 신호의 진폭을 정확하게 측정하려고 합니다. 풍속 예제 다음 그림은 출력 범위가 0부터 10 V인 풍속계를 위한 일반적인 연결 다이어그램을 보여줍니다. 이는 풍속 0에서 200 mph에 해당합니다. 다음 방정식을 사용하여 데이터를 스케일합니다: 이 방정식을 사용하면, 3 V의 측정값이 풍속 60 mph(3 V × 20 mph/V = 60 mph)에 해당합니다. 다음 그림의 연결 다이어그램에서는 저항기 R을 사용하고 있습니다. ..

DAQ 디바이스와 같은 카운터를 사용하여 주기, 반 주기, 펄스 폭, 두 에지 분리를 측정하여 이벤트의 지속기간이나 두 이벤트 사이의 간격을 결정할 수 있습니다. 주기 측정은 펄스의 연속적인 상승 또는 하강 에지 사이의 시간을 측정합니다. 반 주기 측정은 순차적인 에지 사이의 시간을 측정합니다. 펄스 폭 측정은 상승과 하강 에지 또는 하강과 상승 에지 사이의 시간을 측정합니다. 두 에지 분리는 한 디지털 신호의 상승 또는 하강 에지와 다른 디지털 신호의 상승 또는 하강 에지 사이의 시간을 측정합니다. 주기, 반 주기, 펄스 폭, 두 에지 분리의 수식은 다음과 같습니다: 주기, 반 주기, 펄스 폭, 또는 두 에지 분리(초) = 카운트 / 카운터 타임베이스 속도(Hz). 이 때 카운트는 측정된 입력 신호 또..

많은 측정 디바이스가 전류를 측정하고 생성할 수 있습니다. DAQ 디바이스로 전류를 측정하거나 생성하려면 저항기가 필요합니다. 전류는 아날로그 입력 커넥터를 통해 측정되거나 아날로그 출력 커넥터를 통해 생성될 수 있습니다. 저항은 커넥터 및 전류 소스와 병렬로 놓아야 합니다. 저항기를 통과할 때 떨어지는 전압을 측정하고 이를 전류로 변환하려면 옴의 법칙(Ohm's Law)을 사용합니다. I(A) = V(V)/ R(Ω) 여기서 I는 전류, V는 전압, R은 저항입니다. 4-20 mA 루프 4-20 milliamp (4-20 mA) 루프는 측정 시스템에서 일반적으로 사용됩니다. 4-20 mA 루프는 스파크를 생성하지 않는 시스템에서 열린 회로를 감지하기 위해 다이나믹 범위를 4 mA의 실시간 제로와 짝을 짓..

에지 카운팅은 디바이스가 카운터 채널을 사용하여 상승 또는 하강 에지를 카운트할 때입니다. 단일 포인트 또는 버퍼된 샘플 클럭 에지 카운팅 중 하나를 선택할 수 있습니다. 다음 그림은 디바이스의 카운터가 입력 터미널에서 다섯 에지를 카운트하는 에지 카운팅의 예제를 보여줍니다. 버퍼된 에지 카운팅을 수행할 때, 디바이스는 샘플 클럭의 각 활성 에지에서 카운트되는 에지의 개수는 래치하고 그 개수를 버퍼에 저장합니다. 버퍼된 에지 카운팅에는 내장 클럭이 없으므로 외부 샘플 클럭을 반드시 제공해야 합니다. NI-DAQmx에서 필요에 따른 에지 카운팅을 실시할 때는 우선 시작 VI/함수를 호출하여 카운터를 준비합니다. 이후의 각 읽기는 카운터가 시작된 이후 카운트된 에지 개수를 반환합니다. 카운터를 먼저 시작하지..

일부 디바이스는 주파수-전압 회로를 사용하여 직접 아날로그 주파수를 측정할 수 있습니다. 그러나 많은 디바이스의 경우 전압만 측정할 수 있기 때문에 소프트웨어 알고리즘을 사용하여 측정값을 주파수로 변환해야 합니다. DSA 디바이스 및 SCXI-1126과 같은 아날로그 주파수를 측정하는 디바이스는 측정된 신호와 같은 주파수의 트리거를 만드는 회로를 가지고 있습니다. 신호가 임계점 레벨 – 히스테리시스에서 임계점 레벨로 전달될 때마다 트리거가 발생합니다. 펄스 생성기는 이러한 트리거를 사용하며 매 주파수 사이클마다 한번씩 펄스를 생성합니다. 입력 주파수 범위는 펄스의 폭을 설정합니다. 입력 주파수 범위가 증가함에 따라 펄스 폭은 작아집니다. 그 후 이 펄스 트레인은 펄스 트레인의 주기 점유율에 비례하는 레벨..

구적 엔코더는 엔코더가 움직이는 동안 두 신호가 펄스를 발생시키도록 하여 위치를 측정합니다. 이러한 신호는 신호 A (또는 채널 A)와 신호 B (또는 채널 )입니다. 신호 A와 B는 90°로 오프셋되며, 이는 엔코더가 움직이는 방향을 결정합니다. 예를 들어, 각 구적 엔코더에서 신호 A가 선행하면 엔코더는 시계 방향으로 회전합니다. 신호 B가 선행하면 엔코더는 시계 반대 방향으로 회전합니다. M 시리즈, C 시리즈, NI-TIO 디바이스의 카운터는 구적 엔코더를 위한 세가지 타입의 디코딩을 지원합니다: X1, X2, X4. X1 디코딩에서 신호 A가 신호 B를 선행할 때 카운터는 신호 A의 상승 에지에서 증가합니다. 신호 B가 신호 A를 선행할 때 카운터는 신호 A의 하강 에지에서 감소합니다. X2 디..

완전 브리지 타입 I 설정은 굽힘 변형률만을 측정합니다. 다음 그림은 완전 브리지 타입 I에서 스트레인 게이지 저항의 굽힘 설정 위치를 보여줍니다. 완전 브리지 타입 I 스트레인 게이지 설정에는 다음과 같은 특징이 있습니다: 네 개의 활성 스트레인 게이지 요소가 있으며, 두 요소는 변형률 시편의 위쪽에 굽힘 변형률의 방향으로 장착되고 다른 두 요소는 아래쪽에 굽힘 변형률의 방향으로 장착됩니다. 굽힘 변형률을 매우 민감하게 감지합니다. 축 변형률을 무시합니다. 온도를 보정합니다. 도선 저항을 보정합니다. 1000 µε에서 감도는 ~ 2.0 mVout / VEX 입력입니다. 완전 브리지 타입 I 회로 다이어그램 회로 다이어그램에서 다음 기호가 사용됩니다: R1은 압축 변형률(-ε)을 측정하는 활성 스트레인 ..

다음 그림은 쿼터 브리지 타입 II에서 스트레인 게이지 저항의 축 설정 위치를 보여줍니다. 다음 그림은 쿼터 브리지 타입 II에서 스트레인 게이지 저항의 굽힘 설정 위치를 보여줍니다. 쿼터 브리지 타입 II 스트레인 게이지 설정에는 다음과 같은 특징이 있습니다: 하나의 활성 스트레인 게이지 요소와 더미 저항으로 불리는 하나의 수동 온도 감지 쿼터 브리지 요소가 있습니다, 활성 요소가 축 또는 굽힘 변형률 방향으로 장착됩니다. 더미 게이지는 변형률 시편과 열 접촉에 가깝게 장착되나, 시편에 접착되지는 않습니다. 또한 일반적으로 주응력 방향의 변형률 축에 대해 직각이나 수직방향으로 장작됩니다. 이 설정은 반 브리지 타입 I 설정과 혼동하기 쉽습니다. 그러나 반 브리지 타입 I 설정에서는 R3 요소가 활성이며..

다음 그림은 쿼터 브리지 타입 I에서 스트레인 게이지 저항의 축 설정 위치를 보여줍니다. 다음 그림은 쿼터 브리지 타입 I에서 스트레인 게이지 저항의 굽힘 설정 위치를 보여줍니다. 쿼터 브리지 타입 I 스트레인 게이지 설정에는 다음과 같은 특징이 있습니다: 단일 활성 스트레인 게이지 요소가 축 또는 굽힘 변형률의 주응력 방향으로 장착됩니다. 반 브리지 완성과 함께 더미 저항으로 불리는 수동 쿼터 브리지 완성 저항을 사용합니다. 온도가 변하면 측정의 정확도가 떨어집니다. 1000 µε에서 감도는 ~ 0.5 mVout / VEX 입력입니다. 쿼터 브리지 타입 I 회로 다이어그램 회로 다이어그램에서는 다음 기호가 사용됩니다. R1은 반 브리지 완성 저항입니다. R2는 반 브리지 완성 저항입니다. R3은 더미 ..

브리지 기반 센서는 변형, 온도, 힘과 같은 물리적 현상을 Wheatstone 브리지의 하나 또는 그 이상의 다리에서 발생하는 저항 변화에 상호연관시켜 작동합니다. 다음 그림은 일반적인 Wheatstone 브리지로, 구동 전압 VEX가 브리지에 적용되는 네 개의 저항 다리를 가진 네트워크입니다. 이 다리 중 하나 이상이 감지할 수 있는 활성 요소가 될 수 있습니다. Wheatstone 브리지는 두 병렬 전압 분배(Voltage Devider) 회로와 전기적으로 같습니다. R1과 R2는 하나의 전압 분리 회로를 구성하며, R4와 R3은 두번째 전압 분리 회로를 구성합니다. 두 전압 분리의 중간 노드 사이의 Wheatstone 브리지 출력을 측정합니다. 온도 변화나 시편에 적용되는 변형률 변화와 같은 물리적..

다음 그림과 같은 4 와이어 저항 방법을 사용하여 100 Ω보다 작은 저항을 측정합니다. 4 와이어 방법은 2 와이어 방법보다 더욱 정확합니다. 4 와이어 방법은 4 테스트 도선을 사용합니다. 한 쌍은 주입된 전류(테스트 도선)를 위한 것이고 다른 쌍은 저항기 Rmeas(감지 도선)을 통과하는 전압을 감지하기 위한 것입니다. 감지 도선에는 전류가 흐르지 않으므로 디바이스는 저항을 통과할 때 발생하는 전압만 측정합니다. 그러므로 4 와이어 저항은 테스트 도선과 접촉 저항이 일으키는 에러를 없애줍니다. 4 와이어 저항 - NI

다음 그림과 같은 3 와이어 저항 방법을 사용하여 3개의 도선을 가진 저항에서의 저항값을 측정합니다. 3 와이어 방법은 3 테스트 도선을 사용합니다. 두 개의 도선은 구동 전류(EX+, EX-)를 위한 것이고 세 번째 도선(Sense-)은 도선 저항을 보완하기 위한 것입니다. 세 번째 와이어는 구동 전류 경로의 EX- 부분에서 도선 저항에 발생한 전압을 측정합니다. 디바이스는 전체 차동 신호에서 그 값을 뺌으로써 EX+ 부분의 와류 도선 저항을 보완하게 됩니다. 그러나 EX- 부분은 제외되고 EX+ 부분의 도선 저항만 보완합니다. EX- 부분과 EX+ 부분 모두의 도선 저항을 보완하려는 경우, 디바이스는 어림잡아 EX+ 부분의 전압이 EX- 부분의 전압과 같다고 가정합니다. 따라서 전체 차동 신호에서 빼..

100 Ω 보다 큰 범위의 저항을 측정하려면 일반적으로 다음 그림의 2 와이어 방법을 사용합니다. 구동 전류는 도선 및 알려지지 않은 저항 Rmeas을 따라 흐릅니다. 사용자 디바이스는 같은 도선 세트를 통과하는 저항에 대한 전압을 측정하여 그에 따라 저항값을 계산합니다. 2 와이어 측정에서 에러는 낮은 저항을 측정할 때 도선 저항 RLead때문에 발생합니다. 도선 저항이 I × RLead을 지날 때 전압이 떨어지므로, 사용자 디바이스가 측정하는 전압은 저항 Rmeas을 통과하는 전압과 정확히 일치하지 않습니다. 일반적인 도선 저항은 0.01–1 Ω 이내에 있으므로, Rmeas가 100 Ω 보다 작은 경우 2 와이어 저항을 정확하게 측정하기는 어렵습니다. 2 와이어 저항 - NI

증폭은 신호 컨디셔닝의 타입으로, 노이즈에 상대적으로 신호의 진폭을 증가시켜 디지털화된 결과 신호의 정확도를 향상시킵니다. 최대의 정확도를 얻으려면 신호를 증폭하여 최대 전압 스윙이 ADC, 즉 디지타이저의 최대 입력 범위와 같도록 하십시오. 사용자 시스템은 다음 그림과 같이 신호 소스에서 가장 가까운 위치의 측정 디바이스에서 로우 레벨 신호를 증폭해야 합니다. 팁 쉴드된 케이블이나 꼬임 케이블 쌍을 사용하십시오. 와이어 길이를 최소화하여 도선에 발생하는 노이즈를 최소화할 수 있습니다. 신호 와이어를 AC 전원 케이블과 모니터에서 멀리 놓아 50 Hz 또는 60 Hz의 노이즈를 줄입니다. 측정 디바이스에서 신호를 증폭하는 경우, 신호는 도선에 들어오는 노이즈와 함께 측정되고 디지털화됩니다. 그러나 SCX..

디지털 라인의 개수는 디바이스마다 다릅니다. 다음 그림은 세 가지 일반적인 DIO 어플리케이션의 신호 연결을 보여줍니다. 그림에서 PO 은 디지털 입력으로 설정되어있고 PO 은 디지털 출력으로 설정되어 있습니다. 디지털 입력 어플리케이션에는 스위치 상태와 같은 TTL 신호 받기 및 외부 디바이스 감지 상태가 포함됩니다. 디지털 출력 어플리케이션은 그림의 LED와 같은 TTL 신호 보내기 및 외부 디바이스 구동하기를 포함합니다. 디지털 I/O 신호 연결하기 - NI

디지털 신호는 하이와 로우의 두 가지 이산 레벨을 가지고 있습니다. 디지털 신호의 한 예는 트랜지스터-트랜지스터 로직(TTL) 호환 신호입니다. TTL 호환 신호는 다음과 같은 특징이 있습니다: 0 V에서 0.8 V = 로직 로우 2 V에서 5 V = 로직 하이 최대 상승/하강 시간 = 50 ns 디지털 디바이스는 펄스의 상태를 모니터하고 펄스를 한 상태에서 다른 상태로 변환할 수 있습니다. 또한 카운터는 상승 에지를 감지할 뿐 아니라 상태를 모니터하며, 로직 로우에서 로직 하이로의 변환 및 하강 에지, 로직 하이에서 로직 로우로의 변환을 모니터합니다. 카운터는 일반적으로 에지 카운트에 사용되거나 디지털 주파수 또는 신호의 주기 측정과 같은 시간 측정에 사용됩니다. 디지털 신호 - NI

측정 디바이스의 분해능과 디바이스 범위가 입력 신호에서 감지할 수 있는 가장 작은 변화, 즉 코드 폭을 결정합니다. 코드 폭이 작을수록 측정은 정확해집니다. 다음 수식을 사용하여 코드 폭을 계산할 수 있습니다: 코드 폭 = 디바이스 범위/ 2분해능 예를 들어, 0 ~ 10 V의 범위를 가진 12비트 측정 디바이스는 2.4 mV 변화를 감지하는 반면 -10 ~ 10 V의 입력 범위를 가진 같은 디바이스는 4.8 mV의 변화만을 감지합니다. 디바이스 범위/ 2분해능 = 10/212 = 2.4 mV 디바이스 범위/ 2분해능 = 20/212 = 4.8 mV 높은 분해능 A/D 변환기(ADC)는 위의 디바이스 전압 범위가 주어졌을 때 더 작은 코드 폭을 제공합니다. 디바이스 범위/ 2분해능 = 10/216 = 0..