使用SCXI-1520和PXI-4220来测量全桥传感器

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

问题:
我有一个全桥传感器（例如压力传感器、负载单元、扭矩传感器等）。我想对传感器进行激励并且通过SCXI-1520监控响应。我如何使用传统DAQ或者DAQmx 7.x 对SCXI-1520（或PXI-4220）进行配置来创建虚拟通道、任务、或者全局通道来测量我的传感器？

解答:
SCXI-1520和PXI-4220设计为基于全桥的传感器。欲测量一个非压力计的全桥传感器，您需要采用与测量形变稍有不同的步骤。

NI-DAQmx 7.0 或更新

1. 在MAX中添加SCXI机箱，并且自动检测SCXI-1520和SCXI-1314连接端子（或者安装PXI-4220）。
   
   
2. 创建一个Custom Voltage with Excitation的模拟输入任务或者全局通道。
   
   
3. 在设置一栏中为您的传感器配置适当的内部激励源和 激励值。将桥类型配置为全桥。如果您已经创建了一个自定义的比例尺，则使用下拉菜单为此通道选择自定义增益。否则，通过在下拉菜单的右边点击旋钮来配置您的增益。
   
   
4. 在您的应用程序中，您有可能遇到来自传感器和SCXI模块输入的很大的偏移误差。有两种方法可以解决这个问题：偏移量桥调零和自动归零。
   
   偏移量桥调零：可以通过任务或者通道属性以及DAQmx Perform Bridge Offset Nulling Calibration VI在程序运行的时候进行偏移量零点补偿和分路校准。只有通过DAQmx的VI才能实现这样的功能；DAQ助手不提供偏移量归零校准的方法。LabVIEW中带有一个关于此方法的例子程序，可以通过以下的方法在实例查找器中浏览到此例子：
   按照任务浏览 » 硬件输入与输出 » NI-DAQmx » 模拟测量 » 应变 » Acq Strain Samples (with Calibration).vi.
   此程序包含执行偏移量零点补偿和分路校准的子VI。
   
   自动归零：如果您已经进行了偏移量校准，那么自动归零一定不能被激活。如果这两项同时被激活，那软件将会对偏移误差过校准。只有在您不打算进行偏移量零点校准的时候才使用自动归零模式。在DAQ助手中设备标签中，以及DAQmx通道属性节点（Analog Input»General Properties»Advanced»High Accuracy Settings»Auto Zero Mode）中找到自动归零模式。

传统NI-DAQ（只适用于SCXI-1520，PXI-4220不适用）

1. 按照SCXI-1520用户手册或者SCXI快速上手指南（请参照以下链接），在MAX 配置树状结构的设备和接口中中添加SCXI机箱和SCXI-1520。
   
   
2. 配置SCXI-1520模块
   
   1. 右键点击SCXI-1520并从弹出的菜单中选择属性。
      
   2. 在通道窗口，将桥配置设置为全桥。
      
   3. 设置适当的激励电压和滤波。
      
   4. 选择一个合适的增益，以使放大后的电压在DAQ板卡的输入范围之内。
      
   5. 确认SCXI-1314在附件窗口中被选中。如果没有，则在下拉菜单中选择SCXI-1314。
      
   
   
3. 至此，硬件已被正确的配置。
   
   
4. 欲使用虚拟通道，按照以下的步骤进行：
   
   1. 右键点击MAX中的Data Neighborhood并选择Create New...。
      
   2. 选择适当的通道类型，传统NI-DAQ或者DAQmx。（以下步骤是用于传统NI-DAQ但是DAQmx具有类似的基本步骤）
      
   3. 选择模拟输入。
      
   4. 键入名称然后是描述（描述为可选项）。
      
   5. 在下一步的菜单中，您要选择的是电压测量（而非应变计）。
      
   6. 键入单位（如，磅）然后是您的传感器的范围。如果您有一个50磅的负载单元，您应该设置-50和50为您的量程。
      
   7. 接下来的页面会提示您键入增益。欲将输入数据以其他单位而非电压（例如psi）缩放，您必须创建一个自定义增益。通常情况下这样的转换是线性的，并且斜率和截距应有传感器厂商提供。您可以选择映射范围。例如，如果您的负载单元具有+/-20mV的输出，则选择映射范围并键入0.02和-0.02，因此虚拟通道就自动地在读数十应用将所需的增益。
      注：如果您创建了一个应变计的虚拟通道，则所有的数据都会被缩放为微变。
      
   8. 在接下来的窗口中，从列表中选择SCXI-1520模块并且为您的输入信号选择通道。
      
   9. 点击结束，现在您就完成了虚拟通道的创建。
   
   
   
5. 在开始测量之前，您需要调零以便对为任何电压偏移进行补偿。您必须在MAX中选择非零激励电压，因为SCXI-1520的调零点路是在内部与激励电压相连的。
   
   1. 如果您在使用VIGetting Started with Load Cells Using the SCXI-1520，那么请跳过步骤b。
      
   2. 将信号输入端子（SCXI-1314上的S+和S-）与机箱的地相连。SCXI-1314并没有AIGND的接线端，但是您可以通过机箱减震条一侧的机箱螺丝来访问机箱的地。
      
   3. 现在您已经准备好可以进行调零操作了。欲进行调零操作，必须调用适当的应变调零DAQ函数（请参照SCXI-1520用户手册）。在LabVIEW中，使用位于Data Acquisition » Calibration and Configuration 面板上的SCXI Strain Null VI。在SCXI通道字符串键入您的虚拟通道名称，然后运行此VI。
      
   4. 当调零操作结束，将S+和S-与您的传感器相连。所有的电压偏移都已经过硬件补偿，您可以开始您的测量了。

相关链接:
Developer Zone Example: Getting Started with Load Cells Using the SCXI-1520
NI-DAQmx Related Links:
Product Manuals: SCXI-1520 User Manual (NI-DAQmx version)
Product Manuals: SCXI Quick Start Guide (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
Product Manuals: SCXI Quick Start Guide (NI-DAQ 6.9.x version)
Product Manuals: SCXI-1520 User Manual


附件:





报告日期: 12/19/2006
最近更新: 12/13/2007
文档编号: 2I7EBBJ3