SCXI-1520 혹은 PXI-4220를 이용하여 완전 브리지 절대 트랜스듀서(Full-Bridge Absolute Transducer) 측정하기

하드웨어: SCXI>>Modules>>SCXI-1520, Multifunction DAQ (MIO)>>SC Express>>PXI-4220

문제점:
저는 완전-브리지(full-bridge) 트랜스듀서(압력 트랜스듀서, 로드셀, 토크 트랜스듀서 등)를 가지고 있습니다. SCXI-1520으로 트랜스듀서에 전원을 인가하고 응답을 모니터링하려고 합니다. SCXI-1520(혹은 PXI-4220)을 사용하려면 Traditional NI-DAQ 혹은 NI-DAQmx 7.x를 어떻게 설정해야 하며, 이 트랜스듀서를 위한 가상 체널, 태스크, 글로벌 체널을 어떻게 생성합니까?

솔루션:
SCXI-1520과 PXI-4220은 브리지 기반(bridge-based)의 트랜스듀서를 위해 디자인되었습니다. full-브리지 스트레인게이지가 아닌 트랜스듀서를 측정하기 위해서는, 스트레인게이지를 측정할 때와 약간 다른 절차가 필요합니다.

NI-DAQmx 7.0 혹은 이후 버전

1. MAX상에서 SCXI샤시를 추가하고 SCXI-1520 및 SCXI-1314 터미널블럭을 자동 인식시킵니다. (혹은 PXI-4220을 설치합니다)
   
   
2. 아날로그 입력 태스크 혹은 글로벌 체널에서 사용자 구동 전압를 생성합니다.
   
   
3. 셋팅탭 아래에서 Ex 소스를 내부로, Ex 값을 사용할 트랜스듀서에 적합한 값으로 설정하세요. 브리지 타입을완전(full) 브리지로 설정하세요. 만약 사용자 스케일을 미리 생성해두었다면 풀다운 메뉴에서 이 체널에 사용할 사용자 스케일을 선택하세요. 그렇지 않다면 풀다운 메뉴 오른쪽에 있는 렌치 모양 버튼을 클릭하여 사용자 스케일을 만드시면 됩니다.
   
   
4. 어플리케이션 중에는 트랜스듀서에서 SCXI 모듈의 입력 단자 사이에 상당한 오프셋 에러가 나타나기 쉽습니다. 이를 해결하기 위해 두 가지 방법이 있습니다: 오프셋 브리지 널(Offset Bridge Nulling)과 자동 영점 조정(Auto-Zero):
   
   오프셋 브리지 널(Offset Bridge Nulling): 태스크 및 체널 프로퍼티나 DAQmx Perform Bridge Offset Nulling Calibration VI를 사용하면 오프셋 널 보상(offset null compensation)과 분류 교정(shunt calibration)을 프로그램적으로 수행할 수 있습니다. 단, 이것은 DAQmx VI들에서만 수행 가능합니다. DAQ어시스턴트에서는 오프셋 널 보상을 수행할 방법을 제공하지 않습니다. LabVIEW와 같이 제공된 예제는 다음의 예제 탐색기를 사용하여 관련예제를 검색함으로 찾을 수 있습니다.
   테스크를 탐색 기준으로 ≫ 하드웨어 입력과 출력 ≫ NI-DAQmx ≫ 아날로그 측정 ≫ 변형률 ≫ Acq Strain Samples (with Calibration).vi.
   이 프로그램에는 오프셋 널 보상 및 분류 교정을 수행하는 subVIs가 포함되어 있습니다.
   
   자동 영점 조정(Auto-Zero): 이미 오프셋 널 보상을 수행하였다면 자동영점 조정은 활성화되지 않을 것입니다. 만약 이 둘이 동시에 활성화 된다면 소프트웨어는 오프셋 에러에 대해 과도 보상(overcompensate)하는 것이니까요. 오프셋 널 보상을 할 생각이 없으신 경우에 자동 영점 조정 모드만 활성화 시키십시오. 자동 영점 조정 모드는 DAQ어시스턴트의 디바이스 탭과 DAQmx 체널 프로퍼티 노드(아날로그 입력≫일반 프로퍼티≫고급≫높은 정확도 셋팅≫자동 영점 조정)에서 가능합니다.

Traditional NI-DAQ (SCXI-1520에서만, PXI-4220제외)

1. SCXI-1520 유저 메뉴얼 혹은 SCXI 퀵 스타트 가이드(아래 관련 링크 참조)의 설명에 따라 Measurement & Automation Explorer (MAX)에서 설정 트리의 디바이스와 인터페이스에 SCXI 샤시와 SCXI-1520모듈을 추가하세요.
   
   
2. SCXI-1520 모듈 설정
   
   1. SCXI-1520에서 마우스 오른쪽 버튼을 눌러 단축 메뉴에서 속성선택
      
   2. 체널 윈도우에서, 브리지 설정을 완전 브리지(full-bridge)로 지정.
      
   3. 적당한 인가 전압 및 필터 셋팅
      
   4. 증폭된 전압이 데이터 측정 보드(DAQ)의 입력 범위 한계 내에 있도록 이득(gain)값을 선택하세요.
      
   5. 악세서리윈도우에서 SCXI-1314가 선택되었는지 확인하세요. 만약 안되어 있다면 풀다운 메뉴에서 SCXI-1314를 선택하면 됩니다.
      
   
   
3. 하드웨어가 이제 바르게 설정되었습니다.
   
   
4. 버추얼 체널을 사용하기 위해서, 다음 순서를 따라 마무리 합니다:
   
   1. MAX상의 체널 및 테스크 관리에서 마우스 오른쪽 클릭하여 새로 생성...을 선택합니다.
      
   2. Traditional NI-DAQ 혹은 DAQmx중 적절한 타입의 체널을 선택하세요. (아래의절차는 Traditional NI-DAQ용이지만 DAQmx도 기본적으로 같은 방법입니다)
      
   3. 아날로그 입력을 선택하세요
      
   4. 이름과 설명을 입력하세요. (설명 입력은 선택 사항).
      
   5. 다음 메뉴에서 전압을 선택할 것입니다. (스트레인 게이지 아님).
      
   6. 단위(예를들어 lbs. 등) 및 사용할 센서의 범위를 입력하십시오. 만약 50 lb.의 로드셀이 있다면 -50 에서 50로 범위를 지정할 것입니다.
      
   7. 다음 화면에서는 스케일 입력을 요구하게 됩니다. 데이터를 전압이 아닌 어떤 단위(psi와 같은)로 스케일하기 위해서는 사용자스케일을 만들어야 합니다. 보통 변환에는 트랜스듀서 판매사로부터 선형, 기울기, 절편값이 제공되어야 합니다. 또한 맵 범위를 선택할 수도 있습니다. 예를 들어, +/- 20 mV출력을 가진 로드셀을 가지고 있다면, 맵 범위를 선택해서 0.02에서 -0.02를 입력하면 버추얼 체널이 값을 읽는데 필요한 이득(gain)값을 자동적으로 적용하게 됩니다.
      알림:스트레인게이지 버추얼 체널로 생성하면 모든 데이터는 마이크로변형율(microstrain)로 스케일링 되게됩니다.
      
   8. 다음 윈도우로 가서 리스트에서 SCXI-1520 모듈을 선택하고 신호가 들어오는 체널을 고르세요.
      
   9. Click 마침을 클릭하면 버추얼 체널 생성이 끝나게 됩니다.
   
   
   
5. 측정을 시작하기 전에 어떠한 전압 오프셋 보상을 위해 널 작업을 하실겁니다. SCXI-1520의 널링 회로는 내부적으로 인가 전압에 연결되어 있기 때문에 반드시 MAX에서 0이 아닌 인가 전압을 입력해주어야 합니다.
   
   1. 만약 SCXI-1520를 이용해 로드셀 사용하기 VI를 사용한다면 b단계를 생략하십시오.
      
   2. 신호 입력 터미널(SCXI-1314에서 S+ 및 S-)을 샤시 그라운드에 접지하십시오. SCXI-1314는 AIGND를 위한 스크류 터미널을 가지고있지 않지만, 당김 방지(strain-relief) 막대의 한쪽 끝에 위치한 케이스 나사에서 샤시 그라운드에 연결할 수 있습니다.
      
   3. 이제 널링을 수행할 준비가 되었습니다. 널링은 반드시 적절한 변형율 널링 DAQ 함수(좀 더 상세한 정보를 보려면SCXI-1520 사용자 매뉴얼을 보십시오)를 호출해서 수행되야 합니다. LabVIEW의 Data Acquisition ≫ Calibration and Configuration팔레트에 있는 SCXI Strain Null VI를 사용하십시오. SCXI Channel String에 버추얼 체널 이름을 입력하고 실행시키십시오.
      
   4. 널링 작업을 한번 수행하면 다음부터는 간단히 트랜스듀서의 S+와 S- 단자만 연결하면됩니다. 전압 오프셋이 있었다면 하드웨어적으로 보상된 것이며 이제 측정하실 준비가 된 것입니다.

관련 링크:
NI-DAQmx Related Links:
Product Manuals: SCXI-1520 User Manual and Specifications(NI-DAQmx version)
Product Manuals: SCXI Quick Start Guide (Multilingual) (NI-DAQmx version)
Traditional NI-DAQ Related Links:
Developer Zone Example: Getting Started with Load Cells Using the SCXI-1520
Product Manuals: LabVIEW Measurements Manual



첨부:





리포트 날짜: 02/08/2002
마지막 업데이트: 12/27/2007
문서 번호: 2I7EBBJ3