NI 스위치의 장점

NI는 DC부터 RF까지 다양한 I/O 포인트에 대한 고밀도 스위칭을 제공합니다. 이러한 스위치의 활용 영역은 범용 기능 테스트에서 반도체 파라미터형 테스트, 고전력 오류 삽입, 최대 40GHz의 레이더 테스트를 위한 어플리케이션 특수 모듈에 이르기까지 다양합니다. 이러한 스위치는 전기 기계 전기자, 리드, 솔리드 스테이트 및 FET(전계 효과 트랜지스터)와 같은 다양한 릴레이 유형을 사용합니다.

그림 1. NI는 고전압, 고전류 및 고주파 신호를 스위칭하는 광범위한 PXI 스위치를 제공합니다.

NI 스위치는 테스트 개발 프로세스를 단순화하고 전체 테스트 비용을 절감할 수 있는 다음과 같은 이점을 제공합니다.

하드웨어 스캐닝

처리량 극대화는 자동화 테스트 어플리케이션의 일반적인 요구사항입니다. 시스템 처리량을 증가시키기 위해 많은 NI 스위치 모듈은 하드웨어 스캐닝을 지원합니다. 이를 통해 스위치 연결 목록을 스위치의 온보드 메모리로 다운로드하고 PXI 백플레인을 사용하여 DMM과 같은 다른 계측기와 통신할 수 있습니다. 이는 기존 소프트웨어 기반 스캔 목록과 관련된 소프트웨어 오버헤드를 제거하고 스캔 목록 실행의 결정성과 속도를 높입니다.

하드웨어 타이밍에 의한 핸드셰이킹을 사용하면 DMM 또는 RF 분석기와 같은 측정 장치가 각 측정 후에 디지털 펄스를 발생시켜 스위치가 스캔 목록에서 다음 연결을 닫도록 합니다. 이 프로세스는 전체 측정 시퀀스가 하드웨어 타이밍으로 동작하며 추가 소프트웨어 지연이 없기 때문에 최적의 처리량을 보장합니다. 그림 2는 이 프로세스를 보여줍니다.

그림 2. 스위치 및 DMM 핸드셰이킹을 사용하면 하드웨어 타이밍에 따른 스캔 목록을 만들 수 있습니다.  

이러한 타이밍 결정성 때문에, 추가적인 소프트웨어 활동(예를 들어, 추가적인 데이터 처리)은 소프트웨어 스캔을 사용할 때와는 달리 하드웨어 핸드셰이킹 테스트의 결과에는 영향을 미치지 않습니다.

테이블 1은 하드웨어 핸드셰이킹의 실행 시간 향상을 보여줍니다. 이것은 FET 기반 멀티플렉서와 NI PXI DMM을 사용한 1,000개의 스위치 DMM 스캔에 대한 벤치마크 결과입니다. 하드웨어 핸드셰이킹을 사용했더니 실행 시간이 46% 이상 증가했습니다. 또한 하드웨어 핸드셰이킹 사용은 소프트웨어 스캔의 실행을 크게 느리게 만드는 소프트웨어 처리 작업 추가에 대해 보다 견고하다는 점을 유의해야 합니다.

테이블 1. 스캐닝은 하드웨어 타이밍 측정을 용이하게 하고 처리량을 증가시킵니다.

예측 유지보수 

NI PXI 스위치 모듈은 모듈에 탑재된 릴레이 사이클 수를 추적하고 저장합니다. 릴레이 카운트 정보를 사용하면 스위치 모듈의 수명이 다하는 시기를 예측할 수 있습니다. 이 기능을 사용하면 교체해야 하는 릴레이를 식별하는 프로세스를 간소화하고 비용이 많이 드는 다운타임을 방지할 수 있습니다.

특정 매트릭스 스위치에는 릴레이 오류 진단을 위한 도구인 NI Switch Health Center가 내장되어 있습니다. Switch Health Center는 지정된 모듈 내의 모든 릴레이를 테스트하고 어떤 릴레이가 열려 있거나 닫혀 있는지 자세히 설명하는 그래픽 보고서를 만듭니다.  

그림 3. Switch Health Center는 특정 매트릭스 스위치를 위한 포괄적인 유지보수 도구를 제공합니다.

NI는 또한 FET와 솔리드 스테이트 릴레이(SSR)를 사용하는 여러 스위치 모듈을 제공합니다. 이러한 구성요소는 움직이는 부품이 없기 때문에 무한한 기계적 수명을 갖습니다. 

규정 준수 및 안전 

모든 NI 스위치 모듈은 적합한 인증 기관에서 인증을 받습니다. 국가, 주 또는 공국에 따라 해당 지역 내에서 사용하려면 인증이 필요할 수 있습니다. CE와 같은 일부 인증의 경우 사내에서 적합성을 테스트할 수 있습니다. 그러나 많은 모듈의 경우 타사 인증 기관의 추가 준수 테스트가 필요합니다.

그림 4. NI 스위치 모듈은 항상 적절한 전압 레벨에 대한 인증을 받습니다.

정격 전압이 60VDC 또는 30VAC 및 42.2V_p 보다 큰 모든 NI 모듈은 고전압 모듈로 간주됩니다. 이러한 모듈은 모든 안전 규정을 충족하도록 UL(필요한 경우 VDE 또는 Demko도 추가)의 인증을 받습니다.

통합 및 지원 

NI는 다양한 PXI 스위치와 함께 시스템 레벨 서비스 및 지원을 통해 완전히 통합된 자동화 테스트 시스템을 구축하는 데 사용할 수 있는 오실로스코프, 함수 발생기, RF 발생기/분석기와 같은 기타 PXI 기반 계측을 제공합니다. NI 시스템 보증 프로그램을 사용하면 소프트웨어가 설치되고 시스템에 맞춤형 문서가 포함된 완전히 조립 및 테스트된 PXI 시스템을 받을 수 있습니다. NI 시스템 보증 프로그램의 추가 티어는 표준 3년 보증을 3년 또는 5년 연장하여 PXI 섀시 내의 모든 모듈에 대한 수리 서비스를 보장합니다. 10억 달러 규모의 기업인 NI는 고급 수리 옵션, 세계적으로 관리되는 예비 부품, 예방적 유지보수, 수명 주기 엔지니어링과 같은 맞춤형 서비스를 제공하여 고객이 오래 지속되는 테스트 시스템을 구축하고 유지하도록 지원합니다.

그림 5. NI 시스템 보증 프로그램은 시스템을 구축하고 실행할 수 있는 빠르고 쉬운 방법을 제공합니다.

또한 NI 스위치 소프트웨어는 NI TestStand, LabVIEW, LabWindows™/CVI와 같은 소프트웨어 환경에 최적화되고 철저하게 테스트되어 모든 PXI 기반 스위치에서 최고의 소프트웨어 경험을 보장합니다. 게다가, 전 세계의 NI 어플리케이션 엔지니어가 NI 스위치와 관련된 문제에 대한 현지 지원을 제공할 뿐만 아니라 NI PXI 제품 및 NI 소프트웨어와 관련된 기타 문제를 해결하는 데도 도움을 줄 수 있습니다. NI는 테스트 시스템 내의 다른 하드웨어 및 소프트웨어 구성요소에 대한 지원을 제공함으로써 초기 개발 경험을 단순화하고 시스템이 계속 실행되도록 합니다.

NI는 대화식 릴레이 개폐에서 테스트 관리 소프트웨어와 상호 작용하는 어플리케이션 레벨 소프트웨어 개발에 이르기까지 다양한 기능을 제공하는 포괄적인 스위칭 소프트웨어 도구를 제공합니다. 또한 NI-SWITCH 드라이버는 NI의 다른 인스트루먼트 드라이버와 일관된 소프트웨어 경험을 제공하여 다른 계측기 프로그래밍에서 얻은 교육 및 지식을 재사용할 수 있게 합니다.

소프트 프런트패널

NI 스위치에는 모듈을 신속하게 구성 및 실행하고 릴레이 개폐를 위한 기본 작업을 수행하는 데 도움이 되는 대화형 소프트 프런트패널이 있습니다. 소프트 프런트패널은 활성 스위치 연결의 실시간 상태 업데이트를 제공하고 테스트 실행 중에 릴레이 연결을 모니터링하고 편집할 수 있는 기능을 제공합니다. 또한 스위치 소프트 프런트패널을 통해 온보드 릴레이 카운트에 액세스하여 수명 동안 각 릴레이가 작동된 횟수를 확인할 수도 있습니다.

그림 6. 소프트 프런트패널이 스위칭 모듈 내의 릴레이를 대화식으로 제어합니다.

LabVIEW 또는 LabWindows/CVI로 프로그래밍하기

NI PXI 스위치는 NI-SWITCH 드라이버로 프로그래밍되며, 이는 모듈 또는 토폴로지에 관계없이 모든 NI 스위치에 대해 일관된 드라이버 및 프로그래밍 인터페이스를 제공합니다. NI-SWITCH 드라이버는 LabVIEW, LabWindows/CVI 및 NI Measurement Studio와 같은 프로그래밍 환경에 최적화되어 있습니다. 개발 및 테스트의 긴밀한 통합을 통해 NI 스위치는 타사 인스트루먼트 드라이버에 우수한 사용자 경험을 제공할 수 있습니다. 다음 목록은 NI 스위치의 일부 소프트웨어 기능에 대해 자세히 설명합니다.

• 내장된 측정 팔레트
• 시작하기 예제 프로그램
• 자세한 통합 LabVIEW 도움말
• 상세한 오류 처리 및 메시징

그림 7. NI-SWITCH 및 NI-DMM 드라이버의 예제 프로그램은 다른 계측기와 함께 스위치를 사용하는 방법을 보여줍니다.

이러한 기본 프로그래밍 API 외에도 NI는 NI Switch Executive라는 소프트웨어 프로그래밍 패키지를 제공하여 스위치 프로그래밍을 추상화하여 시스템 개발을 가속화합니다. NI Switch Executive는 다음 기능을 제공합니다:

• 앨리어싱: 추상화 없이 수천 개의 채널을 처리하는 것은 혼란스럽고 시간이 많이 걸리는 작업입니다. 앨리어싱 기능을 사용하면 직관적으로 채널과 경로의 이름을 지정하여 프로그래밍을 단순화할 수 있습니다.
• 그래픽 설정: NI 스위치용 그래픽 경로 설정 유틸리티를 사용하면 설정을 간단한 포인트 앤 클릭 작업으로 할 수 있습니다. 텍스트 필드 대신 스위치 그림을 사용하여 개별 경로 또는 경로 그룹을 생성하십시오. 이 대화식 유틸리티에서 채널 이름을 사용자 정의하고 유선 채널을 정의할 수도 있습니다.
• Excel 통합: 반입/반출 기능을 사용하면 가상 장치를 파일로 내보내고 Microsoft Excel에서 열 수 있습니다. 거기에서 텍스트 편집 기능과 고급 공식을 사용하여 설정을 편집하고 채널 수를 확장하십시오. 변경 사항에 만족하면 설정을 새 가상 장치나 기존 가상 장치로 다시 가져올 수 있습니다. Excel의 텍스트 편집 기능을 사용하면 프로그래밍 시간을 크게 절약할 수 있습니다.

그림 8. NI Switch Executive는 추상화를 추가하고 프로그래밍 시간을 절약합니다.

또한 NI Switch Executive는 대화형 디버깅, 검증 및 보고 도구를 통해 스위치 코드 유지 관리를 간소화하고 LabVIEW 및 LabWindows/CVI용 API를 제공합니다. 또한 NI TestStand에서 기본적으로 NI Switch Executive 경로 및 경로 그룹을 호출할 수 있으므로 개발이 간소화되고 자동화된 테스트 시스템의 코드 재사용이 극대화됩니다. NI Switch Executive 및 NI TestStand는 NI Developers Suite Core Package 내 NI Automated Test Option의 자동화된 테스트용 소프트웨어 도구입니다.

모듈 및 시스템 레벨에서 NI PXI 스위치는 처리량 및 개발 효율성을 높이는 도구로써의 역할부터 PXI 섀시 내 다른 계측기와의 긴밀한 통합에 이르기까지 다양한 이점을 제공합니다. 또한 NI는 장기적인 테스트 시스템을 신속하게 구성 및 실행하고 개발 및 유지하는 데 도움이 되는 포괄적인 소프트웨어 경험을 제공합니다. 다양한 릴레이 유형 및 I/O 사양을 포함하는 수백 가지 스위칭 토폴로지가 PXI 폼 팩터에 포함됩니다.

LabWindows 상표는 Microsoft Corporation의 라이센스 하에 사용되고 있습니다. Windows는 미국 및 기타 국가에 등록된 Microsoft Corporation의 등록 상표입니다.