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SCXI-1520 혹은 PXI-4220를 이용하여 완전 브리지 절대 트랜스듀서(Full-Bridge Absolute Transducer) 측정하기
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
- MAX상에서 SCXI샤시를 추가하고 SCXI-1520 및 SCXI-1314 터미널블럭을 자동 인식시킵니다. (혹은 PXI-4220을 설치합니다)
- 아날로그 입력 태스크 혹은 글로벌 체널에서 사용자 구동 전압를 생성합니다.
- 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.
- 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)
- 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.
- SCXI-1520 모듈 설정
- SCXI-1520에서 마우스 오른쪽 버튼을 눌러 단축 메뉴에서 속성선택
- 체널 윈도우에서, 브리지 설정을 완전 브리지(full-bridge)로 지정.
- 적당한 인가 전압 및 필터 셋팅
- 증폭된 전압이 데이터 측정 보드(DAQ)의 입력 범위 한계 내에 있도록 이득(gain)값을 선택하세요.
- 악세서리윈도우에서 SCXI-1314가 선택되었는지 확인하세요. 만약 안되어 있다면 풀다운 메뉴에서 SCXI-1314를 선택하면 됩니다.
- 하드웨어가 이제 바르게 설정되었습니다.
- 버추얼 체널을 사용하기 위해서, 다음 순서를 따라 마무리 합니다:
- MAX상의 체널 및 테스크 관리에서 마우스 오른쪽 클릭하여 새로 생성...을 선택합니다.
- Traditional NI-DAQ 혹은 DAQmx중 적절한 타입의 체널을 선택하세요. (아래의절차는 Traditional NI-DAQ용이지만 DAQmx도 기본적으로 같은 방법입니다)
- 아날로그 입력을 선택하세요
- 이름과 설명을 입력하세요. (설명 입력은 선택 사항).
- 다음 메뉴에서 전압을 선택할 것입니다. (스트레인 게이지 아님).
- 단위(예를들어 lbs. 등) 및 사용할 센서의 범위를 입력하십시오. 만약 50 lb.의 로드셀이 있다면 -50 에서 50로 범위를 지정할 것입니다.
- 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.
- 다음 윈도우로 가서 리스트에서 SCXI-1520 모듈을 선택하고 신호가 들어오는 체널을 고르세요.
- Click 마침을 클릭하면 버추얼 체널 생성이 끝나게 됩니다.
- 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.
- 만약 SCXI-1520를 이용해 로드셀 사용하기 VI를 사용한다면 b단계를 생략하십시오.
- 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.
- 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.
- 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-1520Product Manuals: LabVIEW Measurements Manual
첨부:
리포트 날짜: 02/08/2002
마지막 업데이트: 12/27/2007
문서 번호: 2I7EBBJ3
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