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데이터계측분석 672

분해능

분해능은 디바이스나 센서가 감지할 수 있는 가장 작은 입력 신호 변화입니다. 아날로그 신호를 나타내는데 사용되는 비트 개수가 ADC의 분해능을 결정합니다. 측정 디바이스의 분해능을 자의 눈금과 비교할 수 있습니다. 눈금이 더 많을수록 측정이 정확해집니다. 마찬가지로, 분해능이 높을수록 시스템이 ADC 범위를 쪼개는 구간 개수가 많아지므로 더 작은 변화를 감지할 수 있습니다. 3비트 ADC는 범위를 23 또는 8 구간으로 나눕니다. 000과 111 사이의 2진 또는 디지털 코드가 각 구간을 나타냅니다. ADC는 아날로그 신호의 각 측정값을 디지털 구간의 하나로 변환합니다. 다음 그림은 3비트 ADC로 얻은 사인파 디지털 이미지를 보여줍니다. 디지털 신호는 원래 신호를 적절하게 나타내지 않는 것을 알 수 있..

측정 시스템 타입과 신호 소스

입력 신호 소스의 타입(접지 또는 플로팅)과 측정 시스템의 설정(차동, 단일 종단형, 유사 차동)이 신호를 측정 디바이스에 연결하는 방법을 결정합니다. 다음 테이블은 특정 어플리케이션에 국한되지 않는, 아날로그 입력 연결에 대한 일반적인 요약을 제공합니다. 입력 신호 소스 타입 플로팅 신호 소스(빌딩 접지에 연결되지 않음) 접지된 신호 소스 예제: 접지되지 않은 열전쌍, 절연된 출력을 가진 신호 컨디셔닝, 배터리 디바이스 예제: 절연되지 않은 출력을 가진 인스트루먼트 차동(DIFF) 접지 참조된 단일 종단형 (RSE) 노트: AI GND는 모든 RSE 채널의 참조로 공유됩니다. 참조되지 않은 단일 종단형 (NRSE) 노트: AI SENSE는 모든 NRSE 채널의 참조로 공유됩니다. 유사 차동 Rext은 ..

온도 측정하기

노트 온도 측정을 하려면 신호를 컨디셔닝해야 하는 경우도 있습니다. 컨디셔닝의 필요 여부는 센서에 달려있습니다. 열전쌍을 사용하여 온도 측정하기 DAQ 디바이스로 온도를 측정할 때 많이 쓰이는 방법은 다음 그림과 같이 열전쌍을 사용하는 것입니다. 열전쌍은 저렴하고, 사용하기 쉬우며, 구하기도 쉽기 때문입니다. 열전쌍은 온도를 기반으로 달라지는 전압을 생성합니다. 열전쌍을 사용하면, 전압을 측정한 후 수식으로 전압 측정 값을 온도로 변환할 수 있습니다. 열전쌍의 일반적인 와이어 연결은 다음 그림과 같습니다. 열전쌍이 다른 포인트에 접지되지 않았을 경우에만 저항기 R을 사용합니다. 예를 들어 열전쌍 끝이 이미 접지되어 있는 경우, 저항기를 사용하면 접지 루프가 생기고 결과에 에러가 생깁니다. 또한 저항 온도..

펄스 생성하기

펄스는 짧은 시간 동안 유휴 값에서 활성 값까지 신호의 진폭상의 빠른 변화입니다. 펄스 상태는 하이 유휴 또는 로우 유휴입니다. 로우 유휴 상태의 펄스는 로우 값(보통 0)에서 시작하여, 하이로 펄스한 후 로우로 돌아갑니다. 하이 유휴 상태의 펄스는 하이에서 시작하여 로우로 펄스한 후 하이로 돌아갑니다. 펄스 트레인은 펄스 하나 이상을 나타냅니다. 측정 또는 펄스 생성을 위해 펄스 또는 펄스 트레인을 클럭 신호, 게이트, 또는 트리커로 사용할 수 있습니다. 알려진 지속기간의 단일 펄스를 사용하여 알려지지 않은 신호 주파수를 결정하거나 아날로그 수집을 트리거할 수 있습니다. 알려진 주파수의 펄스 트레인을 사용하여 알려지지 않은 펄스 폭을 결정할 수 있습니다. 각 펄스 또는 펄스 트레인은 세 부분으로 이루어..

아날로그 주파수 측정하기

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..

주기, 반 주기, 펄스 폭, 두 에지 분리 측정하기

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..

AC, DC 전압 측정 및 연산하기

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, 변형률과 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. ..

측정 및 데이터 분석을 위한 LabVIEW

개요 수천 명의 엔지니어와 과학자가 테스트 및 측정, 프로세스 제어 및 자동화, 모니터링 및 시뮬레이션과 같은 다양한 어플리케이션에서 LabVIEW를 신뢰하고 있습니다. LabVIEW를 선택하는 이유는 계측기와의 탁월한 연결성, 강력한 데이터 수집 기능, 자연스러운 데이터 흐름 기반 그래픽 프로그래밍 인터페이스, 확장성, 전반적인 기능의 완성도를 제공하기 때문입니다. 전문 분야가 무엇이든 상관없이 변하지 않는 한 가지 요구 사항은 데이터 및 측정을 조작 가능해야 하고 이를 기반으로 의사 결정을 내릴 수 있어야 한다는 점입니다. 이 문서에서는 LabVIEW를 데이터 및 측정 분석에 적합한 도구로 만드는 기능에 중점을 둡니다. 소개 사용자는 대개 물리적 프로세스와의 상호 작용이 필요한 태스크를 수행하므로, ..

글리칭

글리칭은 버퍼에서 이전 샘플이 새로운 샘플로 전환될 때 새로운 샘플뿐만 아니라 이전 샘플과 새로운 샘플이 혼합되어 웨이브폼을 생성하는 것을 의미합니다. 이 상황은 재생성 모드 쓰기 속성/프로퍼티가 재생성 허용으로 설정된 상테에서 연속적으로 샘플을 생성하는 경우 발생할 수 있습니다. 글리칭은 새로운 샘플 쓰기 작업을 실시하는 동안 새로운 샘플의 일부분이 생성된 후 새로운 샘플 쓰기를 완료하지 못했기 때문에 이전 샘플의 일부가 생성됨으로써 발생합니다. 쓰기 작업이 완료된 후에는 새로운 샘플만이 생성됩니다. NI-DAQmx는 새로운 샘플 쓰기 속도가 샘플 생성 속도보다 빨라지지 않도록 하여 글리칭이 발생할 가능성을 낮춥니다. 이 글리칭 방지 처리는 생성된 전체 샘플 개수가 현재 쓰기 위치보다 한 버퍼 이상이 ..

NI DAQ장비의 클럭

주기적인 디지털 에지는 시간을 측정하며 클럭이라고 불립니다. 샘플 타임베이스 클럭 및 20 MHz 타임베이스 클럭과 같은 클럭은 시간의 경과를 나타내거나 시간에 따라 다른 신호를 맞추는데 사용됩니다. 일반적으로 클럭은 트리거처럼 어떤 동작을 일으키지 않습니다. 따라서 클럭의 이름은 보통 동작을 의미하지 않습니다. 다만 샘플 클럭은 예외입니다. 다음은 DAQ 디바이스에서 사용되는 일부 일반적인 클럭입니다. 사용자 디바이스의 모든 클럭에 대한 정보는 디바이스 문서를 참조하십시오. AI 변환 클럭—직접적으로 ADC 변환을 유도하는 멀티플렉스된 디바이스의 클럭. 기본 AI 변환 클럭 속도는 디바이스의 최대 AI 변환 클럭 속도와 비교할 때 채널 사이에 추가적으로 안정 시간 10 µs를 사용합니다. 샘플 클럭 속..

멀티플렉스 vs 동시 샘플링 - NI

디바이스는 멀티플렉스 또는 동시 샘플링 중 하나를 사용합니다. 동시 샘플링 디바이스에는 각 아날로그 채널마다 ADC가 있어서, 다음 그림과 같이 사용자가 모든 채널에서 동시에 샘플을 수집할 수 있도록 해줍니다. 멀티플렉스 샘플링 디바이스에는 모든 아날로그 입력 채널에 한 개의 ADC가 있습니다. 이러한 디바이스는 샘플 클럭과 변환 클럭을 모두 사용합니다. 샘플 클럭은 스캔 리스트의 모든 채널에서 하나의 샘플 수집을 시작합니다. 변환 클럭은 각 개별 채널에 ADC 변환이 일어나도록 합니다. 다음 그림은 멀티플렉스 샘플링을 사용하는 디바이스에서 3개 채널의 아날로그 입력 태스크를 설명합니다. S 시리즈 디바이스와는 달리 샘플은 동시에 디지털화되지 않습니다. 변환 클럭은 샘플 클럭보다 더 빠르게 실행되어야 지..

LabVIEW를 이용한 계측기 제어하기

인스트루먼트와 컴퓨터 사이에서 명령과 데이터를 전송하여 인스트루먼트를 컨트롤합니다. 다양한 LabVIEW 어플리케이션을 개발하여 여러 인스트루먼트 타입을 설정하고 컨트롤할 수 있습니다. 인스트루먼트 컨트롤 메소드 선택하기 인스트루먼트와 인스트루먼트 컨트롤 인터페이스의 다양한 배열때문에 인스트루먼트 컨트롤의 알맞은 방법을 선택하는 것이 중요합니다. 다음 흐름도는 인스트루먼트 컨트롤의 적절한 방법을 선택하는데 도움을 줍니다. 인스트루먼트 드라이버 사용하기 인스트루먼트 드라이버를 사용하여 시스템에서 인스트루먼트 하드웨어를 컨트롤하고 통신합니다. LabVIEW 인스트루먼트 드라이버는 복잡한 각 인스트루먼트의 하위 레벨 프로그래밍 명령을 배울 필요가 없기 때문에 인스트루먼트 컨트롤을 단순화하고 테스트 프로그램의 ..

NI 프로그래머블 컨트롤러에서 EtherCAT 설정하기

이 가이드는 이더넷 CompactRIO 섀시와 LabVIEW 그래픽 프로그래밍을 사용하여 EtherCAT 시스템을 설정하는 데 도움이 되는 단계별 지침을 제공합니다. 요구 사항 하드웨어 마스터: CompactRIO , PXI 및 NI 산업용 컨트롤러 와 같은 2개의 이더넷 포트가 있는 LabVIEW Real-Time 컨트롤러. NI-Industrial Communications for EtherCAT® Readme 에서 지원되는 EtherCAT 마스터 확인. 슬레이브: NI-9144(NI-Industrial Communications for EtherCAT ® 20.0에서는 지원되지 않음) 또는 NI C 시리즈 I/O 모듈이 있는 NI-9145 EtherCAT CompactRIO 섀시 이더넷 케이블 및 ..

Wireshark를 이용하여 EtherCAT 네트워크 패킷 캡처

Wireshark를 사용하여 EtherCAT 네트워크 패킷을 캡처할 수 있습니다 EtherCAT 패킷을 캡처하려면 필요한 도구가 있는지 확인하고 아래 단계를 따르십시오. 트래픽 캡처 Real-Time 컨트롤러와 EtherCAT 슬레이브로 LabVIEW 프로젝트 생성하십시오. EtherCAT VI를 실행하여 통신을 시작하십시오. Wireshark를 열고 캡처를 시작하십시오. 네트워크를 통해 전송된 ECAT 패킷을 볼 수 있습니다. 권장 네트워크 구성 EtherCAT 마스터를 구성하십시오. Wireshark PC 이더넷 어댑터, EtherCAT 슬레이브 IN 포트 및 EtherCAT 마스터 어댑터를 네트워크 허브/스위치에 연결하십시오. 아래 그림 1과 같이 호스트 PC를 EtherCAT 마스터의 이더넷 포트..

이더넷 계측기 제어 튜토리얼

LabVIEW에서 이더넷/LAN 계측기와 통신하기 위해 NI 하드웨어 및 소프트웨어를 설정하는 방법 NI 소프트웨어 및 드라이버 설치 LabVIEW 와 NI-VISA 드라이버의 최신 호환 버전을 설치하십시오. 호환성 정보는 다음을 참조하십시오. LabVIEW와​ Microsoft Windows의 호환성 NI-VISA 및 운영 체제 호환성 NI-VISA 및 LabVIEW 버전 호환성 기기를 네트워크에 연결 이더넷 케이블을 통해 장비의 이더넷 포트를 대상 머신의 이더넷 포트에 직접 연결합니다. 자세한 내용은 장비의 사용 설명서를 참조하십시오. 네트워크 통신 테스트 네트워크를 통해 기기와 통신 할 수 있도록 장치를 핑-테스트 합니다. 시작 메뉴에서 명령 프롬프트를 엽니다. 다음 명령을 입력하십시오. ping ..

LabVIEW와 산업용 IoT

사물인터넷(IoT) 어플리케이션용 클라우드 기반 개발 플랫폼에 연결할 수 있는 가장 널리 사용되는 세 가지 통신 프로토콜을 소개합니다. 또한 Amazon Web Services, IBM Bluemix, PTC ThingWorx 및 Microsoft Azure와 같은 가장 일반적인 IoT 클라우드 개발 플랫폼에 대한 정보도 확인할 수 있습니다. 그리고 LabVIEW 개방형 그래픽 개발 환경을 통해 CompactRIO와 같은 NI 임베디드 시스템을 이러한 클라우드 플랫폼에 연결하는 방법도 알아보십시오. 세상을 변화시키는 IoT 인터넷을 사용할 수 있는 새로운 어플리케이션이 세상에 나오면서 향후 10년 안에 세계 경제는 크게 변화할 것입니다. 이러한 어플리케이션 중 일부는 경제적으로 큰 영향을 미칠 뿐만 아니..

가속도계 및 자이로스코프에 센서 융합 응용하기

가속도계 및 자이로스코프는 드론, 휴대폰, 자동차, 비행기 및 모바일 IoT 장치에서 가속 및 회전 정보를 획득하는 데 적합한 센서입니다. 하지만 가속도계와 자이로스코프 모두 잡음과 드리프트를 포함한 오차 발생의 가능성이 있어서 설계자는 최적의 정확도를 구현하기 위해 새로운 접근법을 취해야 합니다. 이러한 접근법 중 하나가 센서 융합입니다. 이 기사에서는 가속도계와 자이로스코프를 독립적으로 평가하여 어떻게 잡음 및 드리프트 오차가 발생하는지 알아봅니다. 그런 다음 각 센서 유형의 예를 소개하고, 센서 융합 기술을 사용하여 이러한 두 센서의 결과를 결합함으로써 이러한 오차를 줄이는 방법을 소개합니다. 적절한 센서 선택 가속도계는 물체에서 작동하는 모든 선형 힘을 밀리볼트/g(mV/g) 단위로 측정합니다. ..

근접 센서 기술 선택 시 설계 고려 사항

감지, 거리 또는 근접성을 결정할 때 다양한 작동 표준과 강점을 가진 몇 가지 주요 근접 센서 기술을 고려해 볼 수 있습니다. 이 기사에서는 엔지니어가 설계 요구 사항에 따라 선택할 옵션을 결정하는 데 도움이 되는 기본 작동 원리와 함께 소형 및 고정형 임베디드 시스템에 가능한 4가지 옵션에 대해 설명합니다. 근접 센서는 물리적 접촉 없이 물체의 존재 유무와 거리를 정확하게 감지하는 방법을 제공합니다. 근접 센서는 반사되거나 물체를 통과하여 센서로 되돌아가는 전자기장, 빛 또는 초음파를 방출합니다. 기존 제한 스위치에 비해, 근접 센서는 기계적 부품이 없기 때문에 내구성이 더 뛰어나고 수명이 길다는 큰 장점이 있습니다. 특정 응용 분야에 이상적인 근접 센서 기술을 고려할 때 비용, 범위, 크기, 화면 주..

시리얼 통신 UART - RS-232, RS-422, RS-485

산업용 감지 기능과 제어 기능은 통신 버스에 대해 많은 문제점이 있습니다. 예를 들어, 산업 환경의 열악한 작동 조건에서 수백 또는 수천 미터를 케이블로 연결하는 것이 일반적입니다. 산업용 장비는 폭넓은 범위의 온도, 높은 전기적 잡음(전원 공급 장치와 데이터 회선 모두) 및 다양한 결함(전자파 장해(EMI), 정전기 방전(ESD), 단락 등)에 노출될 수 있습니다. 이러한 문제에 대한 솔루션은 범용 비동기 수신기/송신기(UART)를 기반으로 하는 강력한 직렬 인터페이스를 사용하는 것입니다. 일부 제조업체에서는 UART를 비동기 통신 요소(ACE)라고도 합니다. UART는 독립 실행형 장치로 사용되거나(예: Texas Instruments TL16C752D) 마이크로 컨트롤러 내에 위치할 수 있습니다 (..

버추얼 인스트루먼테이션 (Virtual Instrumentation)

버추얼 인스트루먼테이션이란? 지난 20년 동안 PC가 빠르게 보급되면서 테스트, 측정 및 자동화 영역의 장비에 있어서도 빠른 혁신이 일어나게 되었습니다. PC 대중화의 결과로 버추얼 인스트루먼테이션이라는 개념이 나타나게 되었고, 이는 생산성, 정확성 및 성능을 증진시켜야 하는 엔지니어들에게 많은 이점을 제공하게 되었습니다. 버추얼 인스트루먼테이션의 구성은 강력한 어플리케이션 소프트웨어가 탑재된 업계 표준 컴퓨터 또는 워크스테이션, 가격대비 성능이 뛰어난 하드웨어 (플러그인 보드 등), 그리고 드라이버 소프트웨어로 이루어져 있으며, 이 구성요소들이 기존 계측기의 기능들을 수행합니다. 버추얼 인스트루먼트는 기존 하드웨어 중심 인스트루먼테이션 시스템에서 대중적인 데스크탑 컴퓨터와 워크스테이션의 연산력, 생산성..

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