FieldDAQ​の​概要

概要

オフ​ハイウェイ​車​から​航空機​の​翼​に​いたる​まで、​電気​機械​的​な​システム​および​コンポーネント​は、​最も​過酷​な​テスト​セル​や​雨、​みぞれ、​雪、​泥​など​の​屋外​環境​に​耐える、​信頼​性​の​高い​ハードウェア​を​使用​し​て​徹底​した​検証​テスト​を​実施​する​必要​が​あり​ます。​NI​の​堅牢​で、​防塵​性、​防水性に優れた​FieldDAQ​デバイス​は、​TSN​に​対応​し​て​いる​ため、​過酷​な​環境​へ​の​配電​を​簡単​に​行う​こと​が​でき​ます。

内容

堅牢​な​設計

FieldDAQ​を​使用​する​こと​により、​あらゆる​環境​条件下​で、​より​センサ​に​近い​場所​で​正確​な​計測​を​行う​こと​が​でき​ます。​最大​IP67​規格​の​保護​等級​により、​FieldDAQ​は防塵に優れ、​浸水​や​ジェット​噴霧​に​も​耐え​ら​れ​ます。​冷却​フィン​によって​放熱​し、​ファン​など​の​壊​れ​やすい​可動​部品​を​排除​し​て​おり、-40​~​85℃​の​環境​下​で​動作​し​ます。​本​デバイス​は、​標準/​工業​用​の​コネ​クタ​を​使用​し​て​おり、​最大​100 g​の​瞬間​衝撃​および​10 grms​の​連続​振動​条件下​で​あっ​て​も、​ケーブル​が​操作​中​に​外れる​こと​は​ありま​せん。​最大​1,000 V​の​チャンネル​間​絶縁​を​提供​し、​グランド​ループ​から​ノイズ​を​除去​し​て​高い​過渡​電圧​から​計測​回路​を​保護​し​ます。


図​1. 計測​器​の​セットアップ​時間​を​短縮、​最大​IP67​の​保護​等級、-40〜​85℃​の​温度​範囲、​100 g​の​耐​衝撃​性、​10 grms​の​耐​振​性​により、​過酷​な​環境​で​の​実地​試験​に​対応

 

同期​型​分散​アーキテクチャ

FieldDAQ​は​ギガ​ビット​Ethernet​に​対応​し​て​おり、​Time Sensitive Networking(TSN)​を​採用​し​てい​ます。​TSN​は​次世代​の​IEEE 802.1 Ethernet​標準​で​あり、​追加​の​ケーブル​配線​や​複雑​な​プログラミング​の​必要​も​なく、​DAQ​ノード​の​分散​ネットワーク​上​で​非常​に​緊密​な​同期​を​実現​し​ます。​一般​的​な​ネットワークトポロジ​(ライン、​リング、​スター)​の​全て​を​FieldDAQ​で​簡単​に​実現​でき​ます。​特に​ライントポロジ​と​リングトポロジ​を​手軽​に​行える​よう、​FieldDAQ​デバイス​では​ネットワーク​スイッチ​を​内蔵​し、​電源​回路​を​標準​装備​し​て​おり、​複数​の​ユニット​を​デイジーチェーン​接続​でき​ます。​この​ため、​システム​に​外部​スイッチ​や​複数​電源​は​必要​ありま​せん。

図​2. 内蔵​ネットワーク​スイッチ​と​電源​回路​の​標準​装備​により、​シンプル​な​デイジーチェーン​接続​で​システム​を​簡単​に​拡張

正確​な​センサ​計測


​FieldDAQ​は、​センサ​に​特​化​した​信号​調節​機能、​接続​性、​デジタル​化​を​組み合わせ​て、​一般​的​な​センサ​や、​熱電​対、​歪み​ゲージ​など​の​信号​に​直接​接続​し​ます。​FieldDAQ​の​モデル​では、​最大​24​ビット​の​分解能、​最大​100 kS/​s​の​同時​サンプリング​レート​を​備え​て​おり、​振幅​と​帯域​幅​が​変化​する​あらゆる​信号​を​検出、​収集​し​ます。​また、​構成​可能​な​フィルタ​処理​の​内蔵、​熱電​対​断線​の​検出、​シャン​トキ​ャ​リ​ブ​レ​ー​ション​など、​高度​な​信号​調節​機能​と​診断​機能​を​備え​て​おり、​外部​干渉​による​影響​を​軽減​し、​計測​確度​を​高め​ます。


図​3. 信号​調節​機能​と​接続​機能​の​統合​により、​一般​的​な​センサ​に​直接​接続

NI-​DAQmx​ソフトウェア


​FieldDAQ​は、​LabVIEW、​C、​C#、​Python​など​の​様々​な​開発​オプション​で​直接​動作​する​NI-​DAQmx​ドライバ​で​制御​さ​れ​ます。​NI-​DAQmx​ドライバ​は、​複数​の​FieldDAQ​デバイス​を​自動​で​同期​する​こと​で、​複数​の​ネットワーク​ト​ポロ​ジ​を​簡素​化​し​ます。​つまり、​システム​に​デバイス​を​追加​で​接続​する​だけ​で、​システム​に​計測​を​追加​でき​ます。​この​ドライバ​を​使用​し​て、​ヘルプ​ファイル​や​各種​ドキュメント​に​アクセス​する​こと​も​でき​ます。​また、​ユーザ​が​独自​の​アプリケーション​を​開発​する​際​の​出発​点​として​利用​でき、​かつ​実行​可能​な​状態​で​提供​さ​れる​サンプル​プログラム​が​多数​用意​さ​れ​てい​ます。​さらに、​NI-​DAQmx​ドライバ​の​API​は、​全て​の​NI DAQ​製品​で​使用​さ​れ​て​いる​もの​と​同じ​API​の​ため、​ハードウェア​の​変更​や​アップ​グレード​が​発生​した​場合、​再​開発​の​手間​を​最小限​に​抑える​こと​が​でき​ます。


図​4. NI-​DAQmx​ドライ​バ​ソフトウェア​により、​分散​型​ネットワーク​を​経由​し​て​複数​の​ドライバ​を​自動的​に​同期

​オープン​かつ​拡張​可能​な​NI​プラットフォーム

FieldDAQ​は、​NI​の​オープン​で​ソフトウェア​中心​の​プラットフォーム​上​に​構築​さ​れ​て​おり、​NI TSN​製品​の​エコ​システム​を​拡張​し​ます。​FieldDAQ​は、​産業​用​コントローラ、​CompactDAQ、​CompactRIO​など、​その他​の​TSN​製品​と​簡単​に​接続・​同期​でき​ます。​そのため、​システム​の​セットアップ​を​カスタマイズ​する​こと​で、​実​世界​信号​を​収集、​視覚​化、​解析​し、​データ​に​基​づ​い​た​判断​を​可能​にし​ます。


図​5. TSN​製品​により​FieldDAQ​の​ソリューション​を​拡張