에이티에스, ATS

참조된 및 참조되지 않은 단일 종단형 측정 시스템은 측정이 접지를 기준으로 이루어진다는 점에서 접지된 소스와 비슷합니다. 참조된 단일 종단형(RSE) 측정 시스템은 그림에서 AIGND로 표시되며 측정 시스템 접지에 직접 연결된 접지를 기준으로 전압을 측정합니다. 다음 그림은 8 채널 참조된 단일 종단형 측정 시스템을 보여줍니다. DAQ 디바이스는 참조된 단일 종단형 측정 기술의 변형인 참조되지 않은 단일 종단형(NRSE)을 사용하는 경우가 많습니다. 다음 그림은 NRSE 시스템을 보여줍니다. NRSE 측정 시스템에서도 모든 측정은 단일 노드 아날로그 입력 감지(AISENSE)를 기준으로 이루어집니다. 그러나 이 노드의 포텐셜은 측정 시스템 접지에 따라 달라질 수 있습니다. 이전 그림은 단일 채널 NRSE..

이상적인 차동 측정 시스템은 양수(+) 입력과 음수(-) 입력의 두 터미널 사이의 포텐셜 차이에만 반응합니다. 두 증폭기 입력에 모두 존재하는 인스트루멘테이션 증폭기 접지에 상대적으로 측정된 전압을 공통 모드 전압이라고 부릅니다. 이상적인 차동 측정 시스템에서 공통 모드 전압은 완전히 무시됩니다(측정되지 않습니다). 이 기능은 노이즈를 제거하는데 유용합니다. 케이블 시스템을 구성하는 회로에 원하지 않는 노이즈가 공통 모드 전압으로 들어가는 경우가 많기 때문입니다. 실제 디바이스는 공통 모드 전압 범위, 공통 모드 제거율(CMRR)과 같은 파라미터로 정의되는 몇 가지 인자를 가지고 있기 때문에 공통 모드 전압을 제거하는 능력이 제한됩니다. 공통 모드 전압 공통 모드 전압 범위는 측정 시스템 접지에 상대적인..

차동 측정 시스템의 입력은 모두 지면이나 빌딩 접지와 같은 고정된 참조에 연결되어 있지 않습니다. 차동 측정 시스템은 측정 시스템 접지와 다른 플로팅(floating) 접지에 따라 측정이 이루어진다는 점에서 플로팅(floating) 신호 소스와 비슷합니다. 인스트루멘테이션 증폭기가 달린 휴대용 배터리 전원 인스트루먼트와 DAQ 디바이스는 차동 측정 시스템의 예입니다. 다음 그림은 일반적인 NI 디바이스에서 사용되는 8 채널 차동 측정 시스템을 보여줍니다. 인스트루멘테이션 증폭기가 하나만 있는 경우, 아날로그 멀티플렉서가 신호 경로에 사용되어 측정 채널의 개수를 늘립니다. 이 디바이스의 경우, AIGND로 라벨된 아날로그 입력 접지가 측정 시스템 접지입니다. 사용자 신호 소스-플로팅 또는 접지-에 따라 차..

접지된 소스는 다음 그림과 같이 진압 신호가 지면이나 빌딩 접지와 같은 시스템 접지에 연결되어 있습니다. 소스가 시스템 접지를 사용하므로 측정 디바이스와 같은 접지를 공유합니다. 접지된 소스의 가장 일반적인 예는 신호 생성기와 전원 공급기와 같이 벽 콘센트를 통해 빌딩 접지에 플러그인된 디바이스입니다. 노트 독립적으로 접지된 두 신호 소스의 접지는 일반적으로 같은 포텐셜에 있지 않습니다. 같은 빌딩 접지 시스템에 연결된 두 인스트루먼트 사이의 접지 포텐셜의 차이는 보통 10 mV에서 200 mV입니다. 전원 공급 회로가 적절하게 연결되지 않은 경우 차이가 더 클 수도 있습니다. 접지된 신호 소스 측정하기 접지된 신호 소스는 차동 또는 NRSE 측정 시스템으로 가장 잘 측정할 수 있습니다. 접지된 소스에 ..

플로팅(floating) 소스의 경우, 전압 신호는 다음 그림과 같이 절대 참조 또는 빌딩 접지와 같은 공통 접지에 연결되어 있지 않습니다. 플로팅(floating) 신호 소스는 참조되지 않은 신호 소스로도 불립니다. 일반적인 플로팅(floating) 신호 소스의 예는 배터리, 열전쌍, 변압기, 절연 증폭기 등이 있습니다. 그림과 같이 소스의 터미널 모두가 전원 공급 접지에 연결되지 않으므로 각 터미널은 시스템 접지에 독립적입니다. 플로팅(floating) 신호 소스 측정하기 차동 측정 시스템과 단일 종단형 측정 시스템 모두 플로팅 신호 소스를 측정할 수 있습니다. 그러나 차동 측정 시스템의 경우, 측정 시스템 접지에 따른 신호의 공통 모드 전원 레벨이 측정 디바이스의 공통 모드 입력 범위 내에 있도록 ..

신호는 정보를 전달하는 방식에 따라 아날로그 또는 디지털로 분류됩니다. 디지털 또는 2진 신호에서는 하이 레벨(on)과 로우 레벨(off)이라는 2개의 레벨만을 구별할 수 있습니다. 반면에 아날로그 신호는 시간에 따라 연속적인 다양한 신호 정보를 포함하고 있습니다. 주요 신호 타입의 분류는 다음 그림과 같습니다. 신호 타입 - NI

다음 그림은 측정 시스템 개요를 설명하며, 실제 세계의 물리적 현상에서 사용자 측정 어플리케이션까지의 과정을 보여줍니다. 센서는 물리적 현상을 감지합니다. 신호 컨디셔닝 요소는 물리적 현상을 조절하여 측정 디바이스가 데이터를 받을 수 있도록 합니다. 컴퓨터는 측정 디바이스를 통해 데이터를 받습니다. 소프트웨어는 측정 시스템을 컨트롤하여 측정 디바이스가 언제, 어느 채널에서 데이터를 수집하거나 생성할지 지시합니다. 또한 소프트웨어는 원시 데이터를 취하여 분석한 후 그래프, 차트, 리포트를 위한 파일과 같이 사용자가 이해할 수 있는 형태로 제시합니다. NI 측정 디바이스와 어플리케이션 소프트웨어는 NI-DAQmx 드라이버 소프트웨어와 함께 들어있어 설정, 수집, NI 측정 디바이스에서 데이터 생성 및 데이터..

디지털 패턴 트리거링의 경우, 특정한 물리적인 채널의 특정 디지털 패턴을 감지하도록 디바이스를 설정합니다. 이 조건을 식별한 후, 디바이스는 태스크 시작이나 트리거 발생 시 수집된 샘플 표시 등 트리거와 관련된 동작을 수행합니다. 디지털 패턴은 다음 문자를 사용하여 지정됩니다: X: 물리적인 채널 무시 0: 물리적인 채널의 로직 로우 크기에서 일치 1: 물리적인 채널의 로직 하이 크기에서 일치 R: 물리적인 채널의 상승 에지에서 일치 E: 물리적인 채널의 상승 또는 하강 에지에서 일치 F: 물리적인 채널의 하강 에지에서 일치 예를 들어 "X11100"의 패턴과 "dev1/line0:4,dev1/line6"의 소스를 지정하는 경우, 물리적인 채널 "dev1/line1," "dev1/line2," "dev1..

디지털 트리거는 일반적으로 하이와 로우의 두 가지 이산 크기를 가지고 있는 TTL 신호입니다. 신호가 하이에서 로우로, 또는 로우에서 하이로 이동할 때 디지털 에지가 생성됩니다. 에지에는 상승과 하강의 두 가지 타입이 있습니다. 디지털 신호의 상승 또는 하강 에지에서 시작 또는 참조 트리거를 생성할 수 있습니다. 다음 그림에서 수집은 디지털 트리거 신호의 하강 에지 후에 시작됩니다. 일반적으로 디지털 트리거 신호는 사용자 측정 디바이스의 PFI 핀에 연결됩니다. 디지털 에지 트리거링 - NI

윈도우 트리거는 아날로그 신호가 두 전압 레벨로 지정된 윈도우로 들어가거나 윈도우에서 나올 때 발생합니다. 윈도우 최상위 값과 윈도우 최하위 값을 설정하여 레벨을 지정합니다. 다음 그림은 신호가 윈도우로 들어갈 때 데이터를 수집하는 데이터를 보여줍니다. 다음 그림은 신호가 윈도우에서 나올 때 데이터를 수집하는 데이터를 보여줍니다. 아날로그 윈도우 트리거링 - NI

아날로그 레벨 트리거는 아날로그 에지 트리거와 비슷합니다. 두 트리거 타입 모두 사용자가 에지(상승 또는 하강)와 트리거 레벨을 지정하게 됩니다. 아날로그 에지 트리거의 경우, 트리거 조건을 충족하는 포인트가 중요합니다. 반면 아날로그 레벨 트리거의 경우, 신호가 트리거 레벨 위 또는 아래에 머물러있는 기간이 중요합니다. 아날로그 레벨 트리거는 일반적으로 일시 정지 트리거와 함께 사용됩니다. 일시 정지 트리거는 트리거 조건이 충족될 때 지정 또는 지정 해제됩니다. 다음 그림에서 트리거는 신호가 트리거 레벨 위로 넘어갈 때 지정되고 레벨 아래로 떨어질 때 지정 해제됩니다. 트리거의 지정 해제는 일시 정지 트리거에 대응할 수 있습니다. 아날로그 레벨 트리거링 - NI

아날로그 에지 트리거링을 위해 측정 디바이스가 특정한 신호 레벨 및 기울기(상승 또는 하강)를 찾도록 설정합니다. 디바이스가 트리거 조건을 식별한 후, 디바이스는 측정 시작이나 트리거 발생 시 수집된 샘플 표시 등 트리거와 관련된 특정한 동작을 수행합니다. 아날로그 트리거 신호를 아날로그 입력 채널 또는 아날로그 신호를 받을 수 있는 터미널에 연결합니다. 다음 그림에서 트리거는 신호가 3.2에 도달할 때 상승 에지 신호에서 데이터를 수집하도록 설정됩니다. 히스테리시스는 윈도우를 트리거 크기 위나 아래에 추가하며 노이즈나 지터로 생기는 신호 내의 거짓 트리거링을 감소시키는데 자주 사용됩니다. 히스테리시스를 상승 기울기에서 사용하는 경우, 트리거는 신호의 크기(또는 임계점 레벨) - 히스테리시스 아래에서 시..

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..

시리얼 통신은 컴퓨터와 프로그램 가능한 인스트루먼트 또는 다른 컴퓨터와 같은 주변 디바이스 사이에 데이터를 전달합니다. 시리얼 전송은 전송 장치를 사용하여 단일 통신 라인을 통해 수신기로 한 번에 하나의 비트씩 데이터를 보냅니다 데이터 전송 속도가 낮을 때 또는 장거리로 데이터를 전송해야 할 때 이 방법을 사용합니다. 대부분의 컴퓨터에는 하나 또는 그 이상의 시리얼 포트가 있습니다. 따라서 인스트루먼트를 컴퓨터에 연결하거나 두 컴퓨터를 서로 연결할 때 케이블 외의 추가적인 하드웨어는 필요하지 않습니다. 시리얼 통신에 대해 4개의 파라미터를 지정해야 합니다: 전송의 보 전송속도, 문자를 인코딩하는 데이터 비트의 개수, 옵션 패리티 비트의 센스, 정지 비트의 개수. 문자 프레임은 데이터 비트가 뒤따르는 단일..

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..

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..

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 ..

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..

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..

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..