DAQ 디바이스에 전류 신호 연결하기

이 섹션에 포함된 내용

시작하기 전의 주의사항

본 문서에서는 전류 측정을 위해 NI DAQ 디바이스를 설정하고 연결하는 방법을 단계별로 설명합니다. DAQ 하드웨어 사용을 시작하기 전에 반드시 어플리케이션 개발 환경과 NI-DAQmx 드라이버 소프트웨어를 설치해야 합니다. 더 자세한 정보는 NI LabVIEW 및 NI-DAQmx 설치하기 문서를 참조하십시오.

아날로그 측정의 기본 사항

NI DAQ 디바이스는 내부 정밀 분기 저항기를 사용하여 전류를 측정합니다. 대부분의 디바이스는 ± 20 mA를 측정하며, 이는 대부분의 전류 트랜스듀서와 4 mA ~ 20 mA 전류 루프로 맵핑됩니다. 신호를 연결하기 전, 디바이스의 스펙을 확인하십시오. 신호를 연결할 때에는, 디바이스로 들어가는 신호의 전압 레벨에 주의를 기울여야 합니다. 두 가지 종류의 연결이 가능합니다.

차동 측정

다른 전류 측정이 가능한 디바이스에는 측정 채널당 AI+와 AI–의 2개의 터미널이 있습니다. 대부분의 디바이스의 채널은 접지로부터 절연되어 있고 각각 절연되어 있습니다. 접지 참조 또는 플로팅 전류 소스를 디바이스에 연결할 수 있습니다. 전류 소스의 양극 신호를 AI+ 터미널에 연결하고 전류 소스의 음극 신호를 AI– 터미널에 연결합니다. 신호 소스와 DAQ 디바이스 사이에 접지 참조 연결하는 경우, 디바이스가 올바르게 작동할 수 있도록 AI+와 AI– 연결의 전압이 채널 대 접지 안전 전압 범위 내에 있는지 반드시 확인해야 합니다.

그림 1. 차동 전류 측정 연결하기

디바이스에 채널간 절연이 없는 경우, AI+와 AI–의 전압 레벨이 공통 모드 입력 범위를 넘지 않도록 해야 합니다. 공통 모드 입력 범위는 디바이스의 접지 참조와 관련된 전압 입력 범위(AI+ vs AI GND, AI– vs AI GND, 또는 AI+ vs AI–)입니다.

단일 종단형 측정

단일 종단형 측정 디바이스는 측정 채널 (AI) 당 하나의 터미널과 공통 접지 터미널 (COM)이 있습니다. 전류 신호의 양극 도선을 AI 터미널에 연결합니다. 음극 도선을 COM 터미널에 연결합니다. 단일 종단 전류 신호를 디바이스에 연결하는 방법은 그림 2를 참조하십시오.

그림 2. 단일 종단형 전류 측정 연결하기

필드 와이어링 고려사항

신호 소스와 디바이스의 신호 연결이 적절하지 않으면, 환경 노이즈가 디바이스의 측정 정확도에 크게 영향을 줄 수 있습니다.

개별적으로 쉴드된 꼬임 와이어 쌍을 사용하여 AI 신호를 디바이스에 연결하여 노이즈 픽업을 최소화하고 측정 정확도를 최대화합니다. 이같은 와이어에서는 양과 음의 입력 채널에 연결된 신호가 같이 꼬인 후 쉴드로 보호됩니다. 이후 이 쉴드를 한 지점에서만 신호 소스 접지에 연결합니다. 자기장이 크거나 전자파 간섭이 높은 부분을 통과하는 신호에서는 이와 같은 연결이 필요합니다.

더욱 자세한 정보는 "Field Wiring and Noise Considerations for Analog Signals" 백서를 참조하십시오.

DAQ 디바이스 핀출력 확인하기

신호를 연결하기 전에 디바이스 핀출력을 찾습니다.

  1. Measurement & Automation Explorer (MAX)를 열고 디바이스와 인터페이스를 확장합니다.
  2. 디바이스 이름에서 마우스 오른쪽 버튼을 클릭한 후 디바이스 핀출력을 선택합니다.

그림 3. 디바이스 터미널 도움말

다음의 터미널 유형은 전류 측정에 해당됩니다.

  1. AI X(+/-): 아날로그 입력 ― 아날로그 입력은 채널 개수를 따릅니다. 예를 들어, DAQ 카드에 16개의 아날로그 입력 채널이 있다면 핀출력 다이어그램은 커넥터의 AI 0에서 AI 15까지 양 (+) 및 음 (-) 터미널로 나타납니다. +와 – 부호는 차동 입력 채널 쌍을 뜻합니다.
  2. AI GND: 아날로그 접지 ― 이 터미널은 DAQ 디바이스의 인스트루멘테이션 증폭기의 접지에 전기적으로 연결되어 있습니다.
  3. COM: 공통 ― 이 터미널은 DAQ 디바이스의 모든 채널에 대한 공통 전압 참조입니다.

전류 측정 설정하기

MAX를 사용하여 측정 시스템 셋업의 정확도를 신속하게 검증할 수 있습니다. NI-DAQmx 글로벌 버추얼 채널을 사용하여 프로그래밍 없이 전류 측정을 설정할 수 있습니다. 버추얼 채널은 이름, 물리적 채널, 터미널 연결, 측정 또는 생성의 타입, 스케일 정보 등을 포함하는 디바이스 속성 설정의 모음을 표현할 때 사용되는 NI-DAQmx 드라이버 아키텍처의 개념입니다.

다음 단계를 따라 시작하십시오.

  1. MAX가 열린 상태에서, 채널 및 태스크 관리를 선택하고 새로 생성을 클릭합니다.
  2. NI-DAQmx 글로벌 버추얼 채널을 선택하고 다음을 클릭합니다.
  3. 신호 수집≫아날로그 입력≫전류를 선택하십시오.

그림 4. NI-DAQmx 버추얼 채널 생성하기

  1. 전류 측정을 연결할 물리적 채널을 선택합니다. 물리적 채널은 아날로그나 디지털 신호를 측정하거나 생성할 수 있는 터미널 또는 핀입니다. 단일 물리 채널은 여러 개의 터미 또는 핀을 가질 수 있습니다. 차동 입력 채널이 좋은 예입니다.

그림 5. 디바이스의 물리적 채널

  1. 다음을 클릭하고 글로벌 버추얼 채널의 이름을 입력하거나 기본값을 그대로 둡니다.
  2. 종료를 클릭하면 MAX에서 다음의 화면을 볼 수 있게 됩니다.

그림 6. MAX에서 전류 채널 설정하기

  1. 설정 탭에서 신호에서 읽을 것으로 기대하는 최소 전류 값과 최대 전류 값을 (기본값: -20 mA ~ 20 mA) 입력합니다. 이렇게 하면 아날로그-디지털 변환기의 디지털 코드가 아날로그 입력 범위 전체에 걸쳐 균등히 나누어지기 때문에 더 높은 분해능의 측정값을 얻을 수 있습니다. 그러므로 좁은 범위를 예상하거나 입력하는 경우, 연이은 두 개의 코드 사이의 전류 입력 차이는 더욱 작아집니다.

디바이스에 전류 신호 연결하기

다음 단계는 전류 신호를 DAQ 디바이스에 물리적으로 연결하는 것입니다.

  1. MAX에서 연결 다이어그램 탭을 클릭하여 계속합니다.

그림 7. 전류 연결 다이어그램

위의 연결 다이어그램은 사용자가 선택한 물리 채널에 따라 DAQ 디바이스의 어떤 핀이 와이어링되어야 하는지 설명합니다. 이 예제에서, 단일 종단 입력 연결은 NI 9203 C 시리즈 모듈에서 AI0 및 COM에 따라 핀 0과 9를 사용합니다.

신호 테스트하기

NI-DAQmx 글로벌 버추얼 채널을 사용하면 측정을 미리 확인할 수 있습니다.

  1. MAX가 열린 상태에서, NI-DAQmx 글로벌 채널 탭을 클릭하고 실행 버튼을 클릭합니다. 화면의 상단에 디스플레이된 측정의 전류 값을 확인할 수 있습니다.

그림 8. MAX에서 전류 측정 미리 보기

신호를 표로 확인하거나 디스플레이 타입 드롭다운에서 그래프를 선택하여 그래프로 확인할 수도 있습니다. 또한 미래에 설정 화면을 참조하고자 하는 경우 NI-DAQmx 글로벌 버추얼 채널을 저장하는 옵션도 있습니다.

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