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DAQ SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능 68 쉴드된 데스크탑 커넥터 블록 SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능 2011 2 월판 372551A-0129

SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능 - National Instruments · 2018. 10. 18. · 중요한 정보 보증 SCB-68 은재료나 기술에 있어서의 결함에 대하여는 영수증

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  • DAQSCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능68 핀 쉴드된 데스크탑 커넥터 블록

    SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능

    2011 년 2 월판372551A-0129

  • 지원

    전세계 기술 지원 및 제품 정보ni.com

    전 세계 현지 사무소ni.com/niglobal을 방문하여 최신 연락 정보 , 지원 전화번호 , E- 메일주소 및 이벤트 정보를 제공하는 각 사무소의 웹 사이트에 접속할 수 있습니다 .

    National Instruments 본사

    11500 North Mopac Expressway Austin, Texas 78759-3504 USA 전화 : 512 683 0100

    추가적인 지원 정보는 , 기술 지원과 전문 서비스 부록을 참조하십시오 . National Instruments 문서에 대한 문의사항은 National Instruments 웹 사이트의 ni.com/info에서 정보 코드 feedback을 입력하십시오 .

    © 2009–2011 National Instruments Corporation. 판권 소유 .

  • 중요한 정보

    보증SCB-68 은재료나 기술에 있어서의 결함에 대하여는 영수증 또는 다른 부속 문서에 의해 확인되는 선적일로부터 일년의 기간동안 보증됩니다 . National Instruments 는 보증 기간 동안 결함이 있는 것으로 증명된 설비에 대하여 회사의 적절한 판단에 따라 이를 수리하거나 교체할 것입니다 . 이와 같이 보증되는 범위는 부품과 인건비를 포함합니다 .

    귀하가 National Instruments 소프트웨어를 받은 미디어에 대하여 영수증 또는 다른 문서에 의해 확인되는 발송일로부터 90 일 동안 재료나 기술에 있어서의 결함으로 인하여 programming instructions 의 실행에 있어서 오류가 없을 것을 보증합니다 . 만약 National Instruments 가 보증 기간동안 그러한 결함에 대한 통지를 받는다면 National Instruments 는 programming instructions 를 실행하지 못하는 소프트웨어 미디어에 대해서는 회사의 적절한 판단에 따라 이를 수리하거나 교체할 것입니다 . National Instruments 는 소프트웨어의 작동이 중단되지 않거나 에러가 발생하지 않을 것이라고 보증하지는 않습니다 .

    어떠한 설비가 보증 작업의 대상이 되기 위하여는 공장에서부터 ' 제품 반환 공인 ' 넘버가 붙여져야 하며 그 상자의 바깥 부분에 명확히 그 넘버가 표시되어 있어야 할 것입니다 . National Instruments 는 반환하기 위해 발송하는 비용을 소유자 측에 지불할 것이며 이는 보증에 의해 보호되는 내용입니다 .

    National Instruments 는 이 문서에 있는 정보가 정확하다고 믿습니다 . 이 문서의 기술적인 정확성은 면밀하게 검토되었습니다 . 기술적인 오류나 오타가 있는 경우에는 National Instruments 는 이 문서의 이번 ' 판 ' 을 보유한 분에게 사전의 통지를 하지 않고 이 문서의 이후의 ' 판 ' 을 변경할 권한을 보유합니다 . 이 문서를 읽는 분은 에러가 의심된다면 National Instruments 와 상담하여야 합니다 . 어떤 경우에도 National Instruments 는 이 문서와 그 안에 포함되어 있는 정보로부터 발생하는 또는 그와 관련하여 발생하는 손해에 대하여 아무런 책임이 없습니다 .

    National Instruments 는 이 문서에 규정되어 있는 사항을 제외한 다른 사항들에 대해서는 명시적으로든 묵시적으로든 아무런 보증을 하지 않으며 특히 시장성 (MERCHANTABILITY) 이나 특정 목적에 대한 적합성에 대하여는 어떠한 보증도 인정하지 않습니다 . National Instruments 측의 과실이나 부주의로 인한 손해를 회복하기 위한 고객의 권리는 고객이 그에 대해 지불한 액수로 한정될 것입니다 . National Instruments 는 데이터나 이익의 손실로 인한 손해 , 제품 사용으로 인한 손해 , 우발적 손해나 간접손해에 대하여는 그 손해의 가능성에 대하여 통고를 하였다 하더라도 그에 대하여 아무런 책임을 지지 않습니다 . 부주의를 포함하여 계약상 책임 또는 불법행위 상의 책임 등 소송의 형태에 관계없이 National Instruments 의 책임 제한이 인정될 것입니다 . National Instruments 에 대한 소송은 어떠한 소송이라도 그 소송의 원인 발생일로부터 1 년 이내에 제기되어야 할 것입니다 . 합리적인 이유없이 지체된 손해배상청구에 대해서는 National Instruments 는 책임을 지지 않습니다 . 이 문서에서 규정한 보증은 소유자가 National Instruments 의 설치 , 작동 , 유지에 관한 지시를 따르지 않거나 소유자의 제품 변경 , 소유자의 남용 , 오용 , 부주의한 사용 ; 전력 공급 중단 또는 전압 변화 , 화재 , 홍수 , 사고 , 제 3 자의 소송 또는 합리적인 통제 범위를 넘는 다른 외부적 사건사고로 야기된 손해 , 결함 , 기능 장애 또는 서비스 오류들에는 인정되지 않습니다 .

    저작권저작권법에 따라 , 이 간행물은 National Instruments Corporation 의 사전 서면동의없이는 간행물의 전부 또는 일부라도 사진복사 , 기록 , 정보검색시스템으로 저장 , 번역을 할 수 없음은 물론이거니와 전자 또는 기계방식의 여하한 형태로도 복제 또는 송신될 수 없습니다 .

    내쇼날인스트루먼트는 타인의 지적재산권을 존중하며 사용자에게도 그렇게 할 것을 요청하고 있습니다 . NI 소프트웨어는 저작권 및 기타 지적재산권법에 의해 보호받고 있습니다 . NI 소프트웨어를 타인 소유의 소프트웨어 또는 기타 자료들을 복제하는데 사용할 수 있는 경우 , 여러분은 NI 소프트웨어를 라이센스 또는 기타 법적 제한조건에 따라 복제해도 되는 자료들을 복제하는데에만 사용하여야 합니다 .

    상표LabVIEW, National Instruments, NI, ni.com, National Instruments 회사 로고 및 이글 로고는 National Instruments Corporation 의 상표들입니다 . National Instruments 의 기타 상표는 ni.com/trademarks 의 Trademark Information 을 참조하시기 바랍니다 .

    이 문서에서 언급된 다른 제품과 회사의 이름들은 각각 해당 회사들의 상표이거나 상호들입니다 .

    National Instruments Alliance Partner Program 의 멤버들은 National Instruments 와는 다른 독자적인 사업 기구들이며 National Instruments 와 어떠한 대리관계나 파트너쉽 또는 joint-venture 관계를 가지고 있지 않습니다 .

    특허권National Instruments 제품 / 기술에 대한 특허권에 관하여는 귀하의 소프트웨어에 있는 도움말≫특허 , 귀하의 미디어에 있는 patents.txt 파일 또는 ni.com/patents의 National Instruments Patent Notice 를 참고하십시오 .

    국제 무역 규정 준수 정보National Instruments 의 국제 무역 규정 준수 정책에 대해서는 ni.com/legal/export-compliance 에서 Export Compliance Information 을 참조하십시오 .

    NATIONAL INSTRUMENTS 제품 사용에 관한 경고(1) NATIONAL INSTRUMENTS 의 제품들은 외과적인 이식 조직에 사용되거나 그와 관련하여 사용되는 것 또는 작동하지 않는 경우 사람에게 중대한 손상을 야기할 것으로 합리적으로 예견되는 임의의 생명 유지 시스템의 중요한 요소로서 사용되기에 적합할 정도의 신뢰성을 테스트 받지 않았고 그러한 요소로 설계된 것이 아닙니다 .

    (2) 앞서 설명한 것을 포함하여 어떠한 어플리케이션의 경우에도 소프트웨어 제품 작동의 신뢰성은 전력 공급에 있어서의 불안정 , 컴퓨터 하드웨어 기능장애 , 컴퓨터 작동 시스템 소프트웨어의 적합성 , 활용을 향상시키기 위해 사용되는 컴파일러와 개발 소프트웨어의 적합성 , 설비의 오류 , 소프트웨어와 하드웨어의 조화 문제 , 전기 모니터링 장치나 조절 장치의 기능 장애 또는 오류 , 전기 시스템( 하드웨어 또는 소프트웨어 ) 의 일시적인 오류 , 예견되지 않은 사용이나 오용 , 사용자나 활용 디자이너의 측면에서의 오류 ( 이상과 같은 맞지 않는 요인들은 이하에서 집합적으로 " 시스템 오류 " 라고 합니다 .) 등을 포함하여 부정적인 요인들에 의하여 손상될 수 있습니다 .

  • 이 시스템 오류가 재산이나 사람에게 해를 끼칠 수 있는 위험 ( 신체적인 손상이나 죽음을 포함한다 .) 을 발생시킬 수 있는 어플리케이션의 경우에 시스템 오류의 위험 때문에 한가지 형태의 전기적 시스템에만 의존하여서는 안됩니다 . 손해 , 손상 , 죽음을 피하기 위하여 사용자 또는 어플리케이션 디자이너는 백업이나 셧 다운 장치 등을 포함하여 시스템 오류에 대하여 이를 보호하기 위한 단계를 합리적이고 신중하게 밟아야 합니다 .

    각 마지막 사용자 시스템은 맞춤형이며 NATIONAL INSTRUMENTS' TESTING PLATFORMS 과 다르고 사용자나 어플리케이션 디자이너는 NATIONAL INSTRUMENTS 의 제품을 다른 제품들과 결합하여 NATIONAL INSTRUMENTS 가 평가하거나 고려하지 않은 방법으로 사용할 수 있기 때문에 사용자 또는 어플리케이션 디자이너는 NATIONAL INSTRUMENTS 제품들이 시스템이나 어플리케이션의 안전 수준 , 적합한 디자인 , 공정 등을 포함하여 시스템이나 활용에 결합될 때 마다 NATIONAL INSTRUMENTS 제품들의 적합성을 최종적으로 입증하거나 검증할 책임이 있습니다 .

  • 표기법

    이 매뉴얼에서는 다음 규약이 사용됩니다 :

    중괄호는 비트 또는 신호 이름과 관련된 값의 범위를 나타내며 , 양 끝의 숫자 가운데에 생략 표시가 들어갑니다 . 예를 들면 AO 입니다 .

    ≫ ≫ 기호는 메뉴 항목이나 대화 상자 옵션을 거쳐 최종 작업을 수행하도록 사용자를 이끌어 줍니다 . 파일≫페이지 설정≫옵션은 파일 메뉴를 풀다운하고 , 페이지 설정 아이템을 선택한 후 , 대화 상자에서 옵션을 선택하는 것을 의미합니다 .

    이 아이콘은 노트를 나타내며 , 중요한 정보가 있을 때 알려줍니다 .

    이 아이콘은 주의사항을 나타내며 손상 , 데이터 손실 , 시스템 충돌을 방지하기 위해 사전에 주의해야 할 사항을 알려줍니다 .

    굵은체 굵은체 텍스트는 메뉴 항목 및 대화 상자 옵션과 같이 소프트웨어에서 선택하거나 클릭해야 하는 아이템을 나타냅니다 . 굵은체 텍스트는 파라미터 이름도 나타냅니다 .

    이탤릭체 이탤릭체 텍스트는 변수 , 강조 , 상호 참조 , 또는 중요한 개념을 소개하는데 사용됩니다 . 또한 이탤릭체 텍스트는 사용자가 제공해야 하는 단어나 값을 위한 자리 표시자 텍스트를 나타내기도 합니다 .

    고정폭 고정폭을 사용한 텍스트는 키보드 , 코드의 섹션 , 프로그래밍 예제 , 구문 예제로부터 입력해야 하는 텍스트나 문자를 나타냅니다 . 또한 이 폰트를 디스크 드라이브 , 경로 , 디렉토리 , 프로그램 , 서브프로그램 , 서브루틴 , 디바이스 이름 , 함수 , 동작 , 변수 , 파일 이름 , 확장자의 적절한 이름에 사용합니다 .

    플랫폼 이 폰트의 텍스트는 특정 플랫폼을 가리키며 , 이후의 텍스트가 해당 플랫폼에만 적용된다는 것을 나타냅니다 .

  • © National Instruments Corporation v SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능

    목차

    제 1 장개요

    관련 문서 ...................................................................................................................................................1-2

    제 2 장온도 센서와 열전쌍

    온도 센서 사용하기 ................................................................................................................................2-1열전쌍 측정 수행하기 ............................................................................................................................2-1온도 센서 출력과 정확도 ......................................................................................................................2-2열전쌍 에러의 원인 ................................................................................................................................2-2개방형 열전쌍 감지 ................................................................................................................................2-3열전쌍 입력 필터링 ................................................................................................................................2-5

    제 3 장SCB-68 에서 구성요소 납땜하기 및 납땜 제거하기

    납땜 장비 ...................................................................................................................................................3-1베이스에서 SCB-68 보드 제거하기 ...................................................................................................3-1납땜하기와 납땜 제거하기 가이드라인 ............................................................................................3-2

    제 4 장특별한 기능 수행을 위해 구성요소 추가하기

    채널 패드 설정 .........................................................................................................................................4-1아날로그 입력 채널 컨디셔닝하기 ...................................................................................4-2아날로그 출력 채널 컨디셔닝하기 ...................................................................................4-4PFI 0 컨디셔닝하기 ...............................................................................................................4-5

    아날로그 입력 M 신호 연결하기 ........................................................................................................4-6플로팅 신호 소스 연결하기 ................................................................................................4-7

    플로팅 신호 소스란 ?..........................................................................................4-7플로팅 신호 소스에서 차동 연결을 사용하는 경우 ...................................4-7플로팅 신호 소스에서 참조되지 않은 단일 종단형 (NRSE) 연결을 사용하는 경우 .....................................................................................4-7

    플로팅 신호 소스에서 참조된 단일 종단형 (RSE) 연결을 사용하는 경우 .....................................................................................4-8

    플로팅 신호 소스에서 차동 연결 사용하기..................................................4-8바이어스 저항 설치하기........................................................................................................................4-11

  • 목차

    SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능 vi ni.com/korea

    필터링......................................................................................................................................................... 4-12저역 통과 필터 ....................................................................................................................... 4-12

    단일 폴 저역 통과 RC 필터 .............................................................................. 4-15저역 통과 필터링을 위한 구성요소 선택하기............................................. 4-16저역 통과 필터링에 구성요소 추가하기....................................................... 4-16저역 통과 필터링 어플리케이션 ..................................................................... 4-18

    고역 통과 필터링................................................................................................................... 4-22단일 폴 고역 통과 RC 필터 .............................................................................. 4-23고역 통과 필터링을 위한 구성요소 선택하기............................................. 4-24고역 통과 필터링에 구성요소 추가하기....................................................... 4-24고역 통과 필터링 어플리케이션 ..................................................................... 4-26

    전류 입력 측정......................................................................................................................................... 4-27전류 입력 측정을 위한 저항 선택하기............................................................................ 4-27전류 입력 측정에 구성요소 추가하기............................................................................. 4-28

    전압 감쇠하기 .......................................................................................................................................... 4-29전압 감쇠를 위한 구성요소 선택하기............................................................................. 4-30

    전압 감쇠 시 정확도 고려 사항 ....................................................................... 4-30전압 감쇠를 위한 구성요소 추가하기............................................................................. 4-31

    아날로그 입력 신호에서 전압 감쇠하기....................................................... 4-31아날로그 출력 신호에서 전압 감쇠하기....................................................... 4-32디지털 입력에서 전압 감쇠하기 ..................................................................... 4-33

    전압 분할기............................................................................................................................. 4-33아날로그 입력의 전압 분할기.......................................................................... 4-33아날로그 출력의 전압 분할기.......................................................................... 4-34디지털 입력의 전압 분할기 .............................................................................. 4-35

    전원 필터 추가하기 ................................................................................................................................ 4-35

    부록 A스펙

    부록 B기술 지원과 전문 서비스

    색인

  • © National Instruments Corporation 1-1 SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능

    1개요

    SCB-68 은 68 개 또는 100 개의 핀이 있는 National Instruments DAQ 디바이스에 쉽게 연결하도록 68 개의 나사 고정 터미널을 가진 쉴드된 I/O 커넥터 블록입니다 . SCB-68 에는 전기 부품을 필요에 따라 바꿀 수 있도록 사용자가 직접 회로와 소켓을 설계할 수 있는 일반 회로판 영역이 있습니다 . 이러한 소켓 또는 부품 패드를 사용하여 필터링 , 4 ~ 20 mA 전류 입력 측정 , 개방형 열전쌍 감지 및 전압 감쇠를 할 수 있습니다 . 개방형 구성요소 패드(open component pad) 를 사용하면 쉽게 신호 컨디셔닝을 아날로그입력 (AI), 아날로그 출력 (AO) 및 68 핀 또는 100 핀 DAQ 디바이스의 PFI 0 신호에 추가할 수 있습니다 .

    그림 1-1. SCB-68 구성요소 위치 다이어그램

    1 도움 라벨2 상단 덮개3 68 핀 커넥터 나사4 잠금 와셔

    5 쉴드용 나사6 68 핀 I/O 커넥터7 베이스

    8 변형 완화 나사9 변형 완화 하드웨어10 SCB-68 보드 집합체

    8

    9

    1

    6

    7

    10

    8

    4

    5

    3

    5

    2

  • 제 1 장 개요

    SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능 1-2 ni.com/korea

    이 문서에서는 SCB-68 의 고급 기능에 대해 설명합니다 . 더 자세한 정보는 다음 장을 참조하십시오 :

    • 2 장 , 온도 센서와 열전쌍에서는 온도 센서 , 열전쌍 측정 수행하기 , 개방형 열전쌍 감지 및 열전쌍 입력 필터링에 대한 정보를 제공합니다 .

    • 3 장 , SCB-68 에서 구성요소 납땜하기 및 납땜 제거하기• 4 장 , 특별한 기능 수행을 위해 구성요소 추가하기에서는 바이어스 저

    항 설치하기 , 필터링 , 전류 입력 측정 , 전압 감쇠하기 및 전원 필터 추가하기에 대한 정보를 제공합니다 .

    • 부록 A, 스펙

    관련 문서SCB-68 을 DAQ 디바이스와 함께 사용하는 것에 대한 더 자세한 정보는 다음의 자료를 참고하십시오 :

    • DAQ 디바이스 문서 (ni.com/manuals)

    • Measurement & Automation Explorer 도움말• DAQ 시작하기 가이드• NI 기술지원 데이터베이스 (ni.com/kb)• NI Developer Zone (ni.com/zone)

    • SCB-68 키트에 제공되며 , ni.com/manuals에서도 찾을 수 있는 SCB-68 사용자 가이드에서는 SCB-68 설치 , 온도 센서 , 신호 컨디셔닝 스위치 설정 , 아날로그 입력 측정 연결 및 액세서리 퓨즈와 전원에 대한 정보를 제공합니다 .

  • © National Instruments Corporation 2-1 SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능

    2온도 센서와 열전쌍

    이 장에서는 온도 센서와 열전쌍과 관련하여 다음 항목에 대해 설명합니다 :

    • 온도 센서 사용하기• 열전쌍 측정 수행하기• 온도 센서 출력과 정확도• 열전쌍 에러의 원인• 개방형 열전쌍 감지• 열전쌍 입력 필터링

    온도 센서 사용하기SCB-68 은 열전쌍을 DAQ 디바이스에서 사용할 수 있도록 그림 3-1, SCB-68 인쇄 회로 보드 다이어그램과 같이 냉접점 보상 (CJC) 을 위한 온도 센서를 가집니다 . SCB-68 사용자 가이드의 SCB-68 을 MIO DAQ 디바이스와 함께 사용하기 섹션의 설명과 같이 , 스위치 S1, S2, S3 을 단일 종단형 또는 차동으로 설정하여 온도 센서에 전원을 공급합니다 . 이렇게 설정하면 신호 컨디셔닝과 회로에도 전원이 공급됩니다 . SCB-68 의 CJC 회로 다이어그램은 그림 4-1, 아날로그 입력과 냉접점 보상 (CJC) 회로을 참조하십시오 .

    열전쌍 측정 수행하기차동 또는 단일 종단형 설정으로 열전쌍을 측정할 수 있습니다 :

    • 차동 설정을 사용하면 더 효과적으로 노이즈를 방지합니다 . DAQ 디바이스가 차동 입력 모드일 때는 4 장 , 특별한 기능 수행을 위해 구성요소 추가하기의 바이어스 저항 설치하기 섹션의 설명과 같이 바이어스 저항을 사용합니다 .

    • 단일 종단형 설정은 차동형보다 두 배의 입력을 가집니다 . 단일 종단형으로 설정하려면 DAQ 디바이스를 참조된 단일 종단형 (RSE) 입력 모드로 설정하십시오 .

    열전쌍이 생성하는 전압은 일반적으로 수 밀리볼트에 불과합니다 . 최고 분해능을 얻으려면 높은 이득을 가진 DAQ 디바이스를 사용해야 합니다 . 열전쌍 측정 수행에 대한 더 자세한 정보는 NI Developer Zone 에서 Taking Thermocouple Temperature Measurements 를 참조하십시오 . 이 문서를 보려면 , ni.com/info에서 정보 코드 rdtttm을 입력하십시오 .

  • 제 2 장 온도 센서와 열전쌍

    SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능 2-2 ni.com/korea

    열전쌍은 플로팅 신호 소스이기 때문에 DAQ 디바이스는 반드시 접지 참조가 있어야 합니다 . 플로팅 신호 소스에 대한 더 자세한 설명은 , 4 장 , 특별한 기능 수행을 위해 구성요소 추가하기의 아날로그 입력 M 신호 연결하기를 참조하십시오 . 더 자세한 정보는 NI Developer Zone 문서 , Field Wiring and Noise Considerations for Analog Signals 를 참조하십시오 . 이 문서를 보려면 , ni.com/info에서 정보 코드 rdfwn3를 입력하여 참조하십시오 .

    SCB-68 을 사용한 CJC 는 온도 센서의 온도가 나사 고정 터미널의 실제 온도와 가까울 경우에만 정확합니다 . 그러므로 열전쌍을 읽을 때는 SCB-68을 통풍 장치 또는 히터 , 라디에이터 , 팬 및 발열 기구와 같이 온도 경사를 일으킬 수 있는 기구와 멀리 떨어진 곳에서 사용하십시오 .

    온도 센서 출력과 정확도SCB-68 온도 센서는 10 mV/°C 을 출력하며 , 정확도는 ±1 °C 입니다 .

    또한 다음의 수식을 사용하여 온도를 결정할 수 있습니다 :

    TC = 100 × Vt

    TK = TC + 273.15

    이 때 Vt 는 온도 센서 출력 전압이고 ,

    TC, TK, TF 는 각각 섭씨 , 절대 온도 (K), 화씨 온도를 나타냅니다 .

    열전쌍 에러의 원인SCB-68 을 사용하여 열전쌍 측정을 수행할 때 발생할 수 있는 에러는 다음과 같습니다 :

    • 보상 에러 — 부정확한 온도 센서 또는 온도 센서와 나사 고정 터미널 간의 온도 차이가 원인이 될 수 있습니다 . SCB-68 에서 온도 센서는 ±1 °C의 정확도를 가지도록 지정되어 있습니다 . SCB-68 을 통풍 장치 , 히터 , 발열 기구에서 멀리 떨어진 곳에 놓으면 온도 센서와 나사 고정 터미널 간의 온도 차이를 최소화할 수 있습니다 .

    • 선형화 에러 — 다항식 결과가 실제 열전쌍 출력의 근사인 경우 . 선형화 에러는 다항식의 차수에 따라 다릅니다 .

    T F95--- T C× 32+=

  • 제 2 장 온도 센서와 열전쌍

    © National Instruments Corporation 2-3 SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능

    • 측정 에러 — DAQ 디바이스 자체의 부정확함으로 인해 발생 . 이러한 부정확함에는 이득 , 오프셋 , 노이즈 등이 있습니다 . 정확도는 DAQ 디바이스 스펙에서 계산할 수 있습니다 . 제대로 교정된 DAQ 디바이스를 사용해야 최적의 결과를 얻을 수 있습니다 . NI 는 사용자가 DAQ 디바이스에서 자주 자기 교정을 실행하여 에러를 줄일 것을 권장합니다 .

    • 열전쌍 와이어 에러 — 균등하지 않은 열전쌍 제조 과정으로 인해 발생 . 균등하지 않은 제조 과정은 열전쌍 와이어의 결함이나 불순물로 인해 발생합니다 . 에러는 열전쌍 타입 및 와이어의 게이지에 따라 다르지만 , 일반적으로 ±2 °C 의 에러를 가집니다 . 열전쌍 와이어 에러 및 더 구체적인 데이터에 대한 정보는 열전쌍 제조 업체에 문의하십시오 .

    • 노이즈 에러 — 시스템 자체의 노이즈로 인한 에러 . 가장 정확한 결과를 얻으려면 샘플의 개수를 크게 늘린 후 , 그 평균을 사용하십시오 . 노이즈가 많은 환경에서는 더 큰 정확도를 얻으려면 더 많은 샘플의 평균을 필요로 합니다 .

    최상의 결과를 얻으려면 최소한 백 개의 결과를 평균한 값을 사용하여 노이즈의 영향을 줄일 수 있습니다 . 이렇게하면 절대 정확도는 약 ±2 °C 입니다 .

    개방형 열전쌍 감지양극 (+) 입력과 +5 V 사이에 높은 값의 저항을 연결시켜 개방형 열전쌍 감지 회로를 만들 수 있습니다 . 몇 MΩ 정도의 저항이면 충분하지만 , 높은 값의 저항을 사용하면 개방형 또는 결함이 있는 열전쌍을 감지할 수 있습니다 .

    노트 구성요소를 추가하는 것과 , 납땜 , 납땜 제거 설명에 대한 더 자세한 정보는 3 장의 SCB-68 에서 구성요소 납땜하기 및 납땜 제거하기을 참조하십시오 .

    • 차동 아날로그 입력 개방형 열전쌍 감지 — 위치 A 를 사용하여 양극 (+) 입력과 +5 V 사이에 높은 값의 저항을 연결합니다 . 0 Ω 저항을 각 채널을 대신하여 F 와 G 위치에 놓습니다 . 모든 아날로그 입력 채널의 구성요소 위치에 대해서는 테이블 4-1, 아날로그 입력 채널 구성요소 위치를 참조하십시오 .

    화이트 노이즈 샘플 개수

    ----------------------------------------- 노이즈 결과 =

  • 제 2 장 온도 센서와 열전쌍

    SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능 2-4 ni.com/korea

    그림 2-1. 차동 아날로그 입력 개방형 열전쌍 감지

    • 단일 종단형 아날로그 입력 개방형 열전쌍 감지 — 한 채널에서 위치 A를 사용하고 , 다음 채널에서 C 를 사용하여 양극 (+) 입력과 +5 V 사이에 높은 값의 저항을 연결합니다 . 0 Ω 저항을 각 채널을 대신하여 F 와 G 위치에 놓습니다 . 모든 아날로그 입력 채널의 구성요소 위치에 대해서는 테이블 4-1, 아날로그 입력 채널 구성요소 위치를 참조하십시오 .

    그림 2-2. AI 에서 단일 종단형 아날로그 입력 개방형 열전쌍 감지

    열전쌍이 열리면 입력 터미널에서 측정된 전압은 +5 V 까지 상승하며 , 이 값은 열전쌍의 일반적으로 허용되는 열전쌍 전압을 크게 초과합니다 . 음극 (–) 입력과 AI GND 사이에 100 kΩ 저항을 사용하여 바이어스 전류 반환 경로를 생성할 수 있습니다 .

    (E)

    +5 V AI

    AI GND AI

    (C)

    (B)

    (D)

    (G)

    (F)

    (A)

    (E)

    +5 V AI

    AI GND AI

    (C)

    (B)

    (D)

    (G)

    (F)

    (A)

  • 제 2 장 온도 센서와 열전쌍

    © National Instruments Corporation 2-5 SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능

    열전쌍 입력 필터링단일 폴 RC 저역 통과 필터를 SCB-68 의 아날로그 입력에 연결하여 노이즈를 줄일 수 있습니다 . 더 자세한 정보는 4 장의 특별한 기능 수행을 위해 구성요소 추가하기 , 저역 통과 필터 섹션을 참조하십시오 .

  • © National Instruments Corporation 3-1 SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능

    3SCB-68 에서 구성요소 납땜하기 및 납땜 제거하기

    일부 어플리케이션에서는 SCB-68 에 수정을 가할 것을 요구하기도 하며 , 이런 경우는 인쇄 회로 디바이스에 구성요소 추가를 요구하는 것이 대부분입니다 .

    노트 일부 SCB-68 버전은 0 Ω 저항이 기본 위치에 연결된 채로 출시되기도 합니다 . 이런 경우 , 저항을 기본 위치에서 다른 곳으로 또는 다른 곳에서 기본 위치로 이동하려면 SCB-68 회로 카드 보드에서 납땜하거나 납땜 제거해야 합니다 .

    납땜 장비SCB-68 에 구성요소를 납땜하려면 다음과 같은 장비가 필요합니다 :

    ❑ 십자 드라이버 1 호 및 2 호

    ❑ 0.125 in. 일자 드라이버

    ❑ 납땜용 인두와 땜납

    ❑ 긴 펜치

    ❑ 사용자 어플리케이션에 맞게 설계된 특정 구성요소

    베이스에서 SCB-68 보드 제거하기그림 1-1, SCB-68 구성요소 위치 다이어그램을 참조하고 , 다음 단계를 완료하여 SCB-68 을 베이스에서 제거합니다 .

    1. 핀이 연결되어 있는 경우 , SCB-68 에서 68 개의 핀을 모두 연결 해제합니다 .

    2. 상단 덮개의 쉴드용 나사를 십자 드라이버 1 호를 사용하여 제거한 후 , 박스를 엽니다 .

    3. 십자 드라이버 2 호를 사용하여 연결 도움 고리를 풉니다 .

    4. 일자 드라이버를 사용하여 나사 고정 터미널에서 신호 와이어를 제거합니다 .

    5. 십자 드라이버 1 호를 사용하여 디바이스 장착 나사를 제거합니다 .

  • 제 3 장 SCB-68 에서 구성요소 납땜하기 및 납땜 제거하기

    SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능 3-2 ni.com/korea

    6. 일자 드라이버를 사용하여 68 핀 커넥터 나사를 제거합니다 .

    7. SCB-68 을 기울여서 빼냅니다 .

    SCB-68 을 다시 설치하려면 위 단계를 역순으로 실행하십시오 .

    납땜하기와 납땜 제거하기 가이드라인SCB-68 에 구성요소를 납땜하거나 납땜 제거할 때는 그림 3-1 을 참조하십시오 .

  • 제 3 장 SCB-68 에서 구성요소 납땜하기 및 납땜 제거하기

    © National Instruments Corporation 3-3 SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능

    그림 3-1. SCB-68 인쇄 회로 보드 다이어그램

    노트 그림 3-1 에 있는 구성요소가 키트에 포함되어 있지 않은 경우 , NI 에 문의하십시오 .

    SCB-68 은 0 Ω 저항이 F 와 G 위치에 놓인 상태로 출시됩니다 . 이 위치를 사용하려면 저항을 제거해야 합니다 . SCB-68 에 납땜을 할 때는 낮은 전원(20 ~ 30 W) 의 납땜용 인두를 사용하십시오 .

    1 +5 V 전원 패드 R20 및 R212 S3, S4, S5 스위치3 68 핀 I/O 커넥터4 회로판 영역

    5 퓨즈6 S1, S2 스위치7 나사 고정 터미널8 PFI 0 패드

    9 아날로그 출력 패드10 아날로그 입력 패드11 온도 센서

    2 3 54

    6

    7

    47

    SCB-68©COPYRIGHT 1993

    68

    J1

    3412461347144815491650175118521953205421552256

    1352363374385396

    74184294310441145

    67336632653164306329622861276026592558245723

    C6

    C5

    C3

    C1

    C2

    XF1

    ASSY182470-01 REV.B

    S/N

    133334

    C4

    R20R21

    RC12(B) RC4(E)

    R4(F)S5 S1

    S2

    S4 S3

    R5(G)

    RC5(E)

    R6(F)

    R7(G)

    RC13(D)

    R22(A)

    R23(C)

    RC14(B)

    RC15(D)

    R24(A)

    R25(C)

    RC6(E)

    R8(F)

    R9(G)

    RC16(B)

    RC17(D)

    R26(A)

    R27(C)

    RC7(E)

    R10(F)

    R11(G)

    RC18(B)

    RC19(D)

    R28(A)

    R29(C)

    RC8(E)

    R12(F)

    R13(G)

    RC20(B)

    RC21(D)

    R30(A)

    R31(C)

    RC9(E)

    R14(F)

    R15(G)

    RC22(B)

    RC23(D)

    R32(A)

    R33(C)

    RC10(E)

    R16(F)

    R17(G)

    RC24(B)

    RC25(D)

    R34(A)

    R35(C)

    RC11(E)

    R18(F)

    RC2R2

    RC3

    R3

    R19(G)

    RC26(B)

    RC27(D)

    R36(A)

    R37(C)

    R38

    R10

    RC1

    10

    10

    7

    1

    9 8

    40

    11

  • 제 3 장 SCB-68 에서 구성요소 납땜하기 및 납땜 제거하기

    SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능 3-4 ni.com/korea

    SCB-68 에서 납땜을 제거할 때는 진공 타입의 기구가 가장 적합합니다 . 납땜을 제거할 때는 부품 패드에 손상을 주지 않도록 주의하십시오 . 산성 코어 땜납은 인쇄 회로 디바이스 및 구성요소에 손상을 주므로 , 반드시 전자 부품용 로진 코어 납땜을 사용하십시오 .

  • © National Instruments Corporation 4-1 SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능

    4특별한 기능 수행을 위해 구성요소 추가하기

    이 장에서는 SCB-68 에서 비어있는 위치에 구성요소를 추가하여 신호를 컨디션하는 방법을 설명합니다 .

    이 장에서는 다음과 같은 신호 컨디셔닝 어플리케이션에 대해 설명합니다 :

    • 바이어스 저항 설치하기 ( 아날로그 입력 )• 필터링 ( 아날로그 입력 , 아날로그 출력 및 디지털 입력 )

    • 전류 입력 측정 ( 아날로그 입력 )• 전압 감쇠하기 ( 아날로그 입력 , 아날로그 출력 및 디지털 입력 )• 전원 필터 추가하기

    주의 구성요소 추가에 수반되는 모든 위험부담에 대한 책임은 사용자 본인에게 있습니다 . NI 는 적절하지 않게 추가된 구성요소로 인해 발생한 어떤 손상에 대해서도 책임지지 않습니다 .

    이 장에서 언급되는 어플리케이션 외에 , SCB-68 구성요소 패드와 일반 회로판 영역을 사용하여 다른 여러 타입의 신호 컨디셔닝을 만들 수 있습니다 . 구성요소를 추가하는 것과 , 납땜하기 및 납땜 제거하기에 대한 더 자세한 정보는 3 장의 SCB-68 에서 구성요소 납땜하기 및 납땜 제거하기를 참조하십시오 .

    이 장에서 설명하는 어플리케이션 중 하나 또는 맞춤 회로를 만든 후 , Measurement & Automation Explorer (MAX)에서 SCB-68을 설정하는 방법에 대해서는 SCB-68 사용자 가이드의 SCB-68 시작하기 섹션을 참조하십시오 . MAX 에서 버추얼 채널을 생성하여 사용자 스케일을 생성하거나 , 전압 범위를 사용하는 트랜스듀서 타입에 맵핑할 수 있습니다 .

    채널 패드 설정SCB-68 을 68 핀 또는 100 핀 MIO DAQ 디바이스와 함께 사용할 경우 , SCB-68 에서 구성요소 패드를 사용하여 16 개의 AI 채널 , 2 개의 AO 채널 및 PFI 0 을 컨디셔닝할 수 있습니다 .

  • 제 4 장 특별한 기능 수행을 위해 구성요소 추가하기

    SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능 4-2 ni.com/korea

    아날로그 입력 채널 컨디셔닝하기그림 4-1 은 SCB-68 의 아날로그 입력과 CJC 회로를 보여줍니다 .

    그림 4-1. 아날로그 입력과 냉접점 보상 (CJC) 회로

    그림 4-2 는 AI 채널 설정을 보여줍니다 . AI 과 AI 을 차동 채널 쌍 또는 두 개의 단일 종단형 채널로 사용할 수 있습니다 .

    SCB-68 을 접지 참조된 단일 종단 입력과 함께 사용하려면 , 그림 4-2 와 같이 입력을 AI GND, B 및 D 위치에 연결하는 열린 위치를 접지된 소스로 사용하지 마십시오 . 맞춤 회로 영역에서 접지 참조를 요구하는 신호 컨디셔닝 회로를 만들 때는 열린 구성요소 위치에 회로를 만드는 대신 , AI SENSE를 접지 참조로 사용하십시오 .

    AI 0(I/O 68)

    S5

    CJC

    CJC

    R38

    Q1

    +5 V

    C3(0.1 μF)

    C5(1 μF)

    R23

    +5 V

    R5AI 8

    (I/O Pin 56)

    S4AI 8

    (I/O 34)

    RSE CJC

    Non-MIODIFF CJC

    AI

    AI

    AI

    AI GNDRC13

    +

    R22

    +5 V

    AI 0

    (I/O Pin 56)

    AI GND

    RC12+

    R4

  • 제 4 장 특별한 기능 수행을 위해 구성요소 추가하기

    © National Instruments Corporation 4-3 SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능

    노트 일부 SCB-68 버전은 0 W 저항이 기본 위치에 연결된 채로 출시되기도 합니다 . 이런 경우 , 저항을 기본 위치에서 또는 기본 위치로 이동하려면 SCB-68 회로 카드 조립에서 납땜하거나 납땜 제거해야 합니다 . 납땜할 때는 3 장 , SCB-68 에서 구성요소 납땜하기 및 납땜 제거하기를 참조하십시오 .

    그림 4-2. AI 및 AI 의 아날로그 입력 채널 패드 설정

    테이블 4-1 에서는 차동 채널 0 ~ 7 에서 SCB-68 의 구성요소 라벨을 A 에서 G 까지의 구성요소 위치에 대응시킵니다 .

    테이블 4-1. 아날로그 입력 채널 구성요소 위치

    채널

    A B C D E F G단일 종단형 차동

    AI 0, AI 8 AI 0 R22 RC12 R23 RC13 RC4 R4 R5

    AI 1, AI 9 AI 1 R24 RC14 R25 RC15 RC5 R6 R7

    AI 2, AI 10 AI 2 R26 RC16 R27 RC17 RC6 R8 R9

    AI 3, AI 11 AI 3 R28 RC18 R29 RC19 RC7 R10 R11

    AI 4, AI 12 AI 4 R30 RC20 R31 RC21 RC8 R12 R13

    AI 5, AI 13 AI 5 R32 RC22 R33 RC23 RC9 R14 R15

    AI 6, AI 14 AI 6 R34 RC24 R35 RC25 RC10 R16 R17

    AI 7, AI 15 AI 7 R36 RC26 R37 RC27 RC11 R18 R19

    R 은 한 개의 구성요소를 연결하는 소켓을 나타냅니다 . RC 는 두 개의 구성요소를 병렬로 연결하는 소켓을 나타냅니다 .

    +5 V AI

    AI GND AI

    (C)

    (B)

    (D)

    (G)

    (F)

    (A)

    (E)

  • 제 4 장 특별한 기능 수행을 위해 구성요소 추가하기

    SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능 4-4 ni.com/korea

    아날로그 출력 채널 컨디셔닝하기그림 4-3 은 SCB-68 의 두 아날로그 출력 채널 모두에 대한 회로를 보여줍니다 .

    그림 4-3. 아날로그 출력 회로

    그림 4-4 는 일반적인 AO 채널 패드 설정을 보여줍니다 .

    그림 4-4. 아날로그 출력 채널 패드 설정

    테이블 4-2 에서는 아날로그 출력 채널 0 과 1 에서 구성요소 위치 A 와 B에 대응되는 SCB-68 의 라벨을 보여줍니다 .

    테이블 4-2. 아날로그 출력 채널 구성요소 위치

    채널 A B

    AO 0 R3 RC3

    AO 1 R2 RC2

    R 은 한 개의 구성요소를 연결하는 소켓을 나타냅니다 . RC 는 두 개의 구성요소를 병렬로 연결하는 소켓을 나타냅니다 .

    RC3

    AO 0(I/O 22)

    R3

    AO GND(I/O 55)

    RC2

    AO 1(I/O 21)

    R2AO 1

    AO GND(I/O 54) AO GND

    AO GND

    AO 0

    AO

    AO GND

    (B)

    (A)

  • 제 4 장 특별한 기능 수행을 위해 구성요소 추가하기

    © National Instruments Corporation 4-5 SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능

    PFI 0 컨디셔닝하기그림 4-5 는 SCB-68 에서 PFI 0 의 디지털 입력 채널 설정을 보여줍니다 .

    그림 4-5. 디지털 트리거 회로

    그림 4-6 은 PFI 0 의 디지털 입력 채널 설정을 보여줍니다 .

    그림 4-6. 디지털 입력 채널 패드 설정

    RC1

    PFI 0/AI (I/O 11)

    R1

    D GND(I/O 44)

    PFI 0/AI

    D GND

    PFI 0

    D GND

    (R1)

    11

    44(RC1)

  • 제 4 장 특별한 기능 수행을 위해 구성요소 추가하기

    SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능 4-6 ni.com/korea

    아날로그 입력 M 신호 연결하기테이블 4-3 은 두 가지 신호 소스 타입에서 권장되는 입력 설정을 보여줍니다 :

    테이블 4-3. 아날로그 입력 설정

    AI 접지 참조 셋팅 *

    플로팅 신호 소스( 빌딩 접지에 연결되지 않음 ) 접지 참조된 신호 소스 *

    예 :

    • 접지되지 않은 열전쌍

    • 절연된 출력이 있는 신호 컨디셔닝

    • 배터리 디바이스

    예 :

    • 절연되지 않은 출력이 있는

    플러그 인 인스트루먼트

    차동 (DIFF)

    참조되지 않은 단일 종단형(NRSE)

    참조된 단일 종단형 (RSE)

    * RSE, NRSE, DIFF 모드 , 아날로그 입력 신호 소스 및 소프트웨어 고려사항에 대해서는 DAQ 디바이스 문서를 참조하십시오 .

    +–

    +

    AI+

    AI–

    AI GND

    DAQ

    +–

    +

    AI+

    AI–

    AI GND

    DAQ

    +–

    +

    AI

    AI SENSE

    AI GND

    DAQ

    +–

    +

    AI

    AI SENSE

    AI GND

    DAQ

    +–

    +

    AI

    AI GND

    DAQ

    (VA – VB).

    +–

    +

    AI

    AI GNDVB

    VA

    DAQ

  • 제 4 장 특별한 기능 수행을 위해 구성요소 추가하기

    © National Instruments Corporation 4-7 SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능

    플로팅 신호 소스 연결하기플로팅 신호 소스란 ?플로팅 신호 소스는 빌딩 접지 시스템에 연결되어 있지 않지만 , 절연된 접지 참조 포인트를 가집니다 . 플로팅 신호 소스의 예로는 열전쌍 , 변압기 , 배터리로 동작하는 디바이스 , 광학 절연기 , 절연 증폭기가 있습니다 . 절연 출력을 가진 인스트루먼트나 디바이스가 플로팅 신호 소스입니다 .

    플로팅 신호 소스에서 차동 연결을 사용하는 경우다음의 조건을 충족하는 채널의 경우 차동 입력 연결을 사용하십시오 .

    • 입력 신호가 로우 레벨 (1 V 미만 ) 입니다 .

    • 신호를 디바이스에 연결하는 도선이 3 m (10 ft) 보다 깁니다 .

    • 입력 신호에서 개별적인 접지 참조 포인트나 리턴 신호가 필요합니다 .

    • 신호 도선을 놓는 곳에 노이즈가 많습니다 .

    • 신호에서 2 개의 입력 채널 , AI+ 과 AI– 를 사용할 수 있습니다 .

    차동 신호 연결에서는 노이즈 픽업이 감소되고 , 공통 모드 노이즈 제거가 증가합니다 . 차동 신호 연결을 사용하면 신호 입력이 NI-PGIA 의 공통 모드 한계내에서 플로팅합니다 .

    차동 연결에 대한 더 자세한 정보는 플로팅 신호 소스에서 차동 연결 사용하기 섹션을 참조하십시오 .

    플로팅 신호 소스에서 참조되지 않은 단일 종단형 (NRSE) 연결을 사용하는 경우입력 신호가 다음의 조건을 충족하는 경우 NRSE 입력 연결만을 사용하십시오 :

    • 입력 신호가 하이 레벨 (1 V 이상 ) 입니다 .

    • 신호를 디바이스에 연결하는 도선이 3 m (10 ft) 보다 짧습니다 .

    위의 조건에 해당되지 않는 입력 신호의 경우 , 보다 높은 신호 무결성을 위해 차동 입력 연결을 권장합니다 .

    단일 종단형 모드에서는 차동 설정에서보다 많은 전기적 및 자기적 노이즈가 신호 연결로 커플링됩니다 . 커플링은 신호 경로에서의 차이 때문에 발생합니다 . 자기적 커플링 (Magnetic coupling) 은 두 신호 도선간 거리에 비례합니다 . 전기적 커플링 (Electrical coupling) 은 두 도체간 전기장 차이에 비례합니다 .

    이같은 연결에서는 , NI-PGIA 가 신호의 공통 모드 노이즈와 신호 소스와 디바이스 접지간 접지 포텐셜 차이를 제거합니다 .

  • 제 4 장 특별한 기능 수행을 위해 구성요소 추가하기

    SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능 4-8 ni.com/korea

    NRSE 연결에 대한 더 자세한 정보는 DAQ 디바이스 문서를 참조하십시오 .

    플로팅 신호 소스에서 참조된 단일 종단형(RSE) 연결을 사용하는 경우입력 신호가 다음의 조건을 충족하는 경우 RSE 입력 연결만을 사용하십시오 :

    • 입력 신호가 일반적인 참조 포인트 (AI GND) 를 RSE 를 사용하는 다른 신호와 공유할 수 있습니다 .

    • 입력 신호가 하이 레벨 (1 V 이상 ) 입니다 .

    • 신호를 디바이스에 연결하는 도선이 3 m (10 ft) 보다 짧습니다 .

    위의 조건에 해당되지 않는 입력 신호의 경우 , 보다 높은 신호 무결성을 위해 차동 입력 연결을 권장합니다 .

    단일 종단형 모드에서는 차동 설정에서보다 많은 전기적 및 자기적 노이즈가 신호 연결로 커플링됩니다 . 커플링은 신호 경로에서의 차이 때문에 발생합니다 . 자기적 커플링 (Magnetic coupling) 은 두 신호 도선간 거리에 비례합니다 . 전기적 커플링 (Electrical coupling) 은 두 도체간 전기장 차이에 비례합니다 .

    이같은 연결에서는 , NI-PGIA 가 신호의 공통 모드 노이즈와 신호 소스와 디바이스 접지간 접지 포텐셜 차이를 제거합니다 .

    RSE 연결에 대한 더 자세한 정보는 DAQ 디바이스 문서를 참조하십시오 .

    플로팅 신호 소스에서 차동 연결 사용하기플로팅 소스의 음 도선을 AI GND ( 직접 또는 바이어스 저항을 통해 ) 에 연결해야 합니다 . 그렇지 않으면 , 소스가 NI-PGIA 의 최대 작동 전압 범위 밖으로 플로팅되어 DAQ 디바이스가 에러 데이터를 반환할 수도 있습니다 .

    소스를 AI GND 에 가장 손쉽게 참조하는 방법은 신호의 양극 (+) 을 AI+ 에 연결하고 , 저항을 사용하지 않고 신호의 음극 (–) 을 AI– 와 AI GND 에 연결하는 것입니다 . 이같은 연결은 낮은 소스 임피던스 (

  • 제 4 장 특별한 기능 수행을 위해 구성요소 추가하기

    © National Instruments Corporation 4-9 SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능

    그림 4-7. 바이어스 저항 없이 플로팅 신호 소스 차동 연결

    그러나 보다 큰 소스 임피던스의 경우 , 이처럼 연결하면 차동 신호 경로가 크게 균형을 벗어납니다 . 양극 라인에 정전기적으로 커플링되는 노이즈는 음극 라인이 접지에 연결되어 있으므로 음극라인과 커플링되지 않습니다 . 이 노이즈는 공통 모드 신호가 아니라 차동 모드 신호로 나타나므로 , 데이터에 나타나게됩니다 . 이 경우 , 직접 음극 라인을 AI GND 가 아닌 해당 소스 임피던스의 약 100 배의 저항을 사용하여 AI GND 에 연결하십시오 . 저항은 신호 경로를 거의 균형에 가깝게 맞추어 거의 같은 양의 노이즈가 양쪽 연결에 통합되므로 정전기적으로 커플링된 노이즈를 더 잘 제거할 수 있습니다 . 이 설정은 (NI-PGIA 의 매우 높은 입력 임피던스를 제외하고 ) 소스의 부하를 떨어뜨리지 않습니다 .

    그림 4-8. 단일 바이어스 저항을 통해 플로팅 신호 소스 차동 연결

    그림 4-9 처럼 같은 값을 가진 또 하나의 저항을 양극 (+) 입력과 AI GND 사이에 연결하여 신호 경로의 균형을 완전히 맞출 수 있습니다 . 이러한 완전하게 균형을 맞춘 설정은 노이즈 제거 성능이 좀더 뛰어나지만 두 저항의 직렬 조합으로 소스 부하가 떨어진다는 단점이 있습니다 . 예를 들어 소스 임피던스가 2 kΩ이고 , 두 저항이 각각 100 kΩ 인 경우 , 저항은 소스의 부하를 200 kΩ 만큼 떨어뜨리고 –1% 이득 에러가 발생합니다 .

    +

  • 제 4 장 특별한 기능 수행을 위해 구성요소 추가하기

    SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능 4-10 ni.com/korea

    그림 4-9. 균형을 맞춘 바이어스 저항 없이 플로팅 신호 소스 차동 연결

    NI-PGIA 의 두 개의 입력 모두에서 순서대로 접지에 대한 DC 경로가 필요합니다 . 소스가 AC 커플링 ( 커패시터 커플링 ) 되어있는 경우 , NI-PGIA 는 양극 (+) 입력과 AI GND 사이에 저항이 필요합니다 . 소스의 임피던스가 작은 경우 , 소스에 부하가 가지 않을 만큼 크고 , 입력 바이어스 전류 ( 일반적으로 100 kΩ 에서 1 MΩ) 의 결과로 입력 오프셋 전압이 생성되지 않을 만큼 작은 저항을 선택하십시오 . 이 경우 , 음의 입력을 직접 AI GND 에 연결합니다 . 소스의 출력 임피던스가 큰 경우 , 양의 입력과 음의 입력 모두에서 같은 값의 저항을 사용하여 앞에서 설명된대로 신호 경로의 균형을 맞춥니다 . 그림 4-10 처럼 소스의 부하 감소에서 일부 이득 에러가 있습니다 .

    DAQ

    PGIA

    +

    +

    +

    AI GND

    AI SENSE

    AI+

    AI–

    I/O

    ()

    Vs

    Vm

  • 제 4 장 특별한 기능 수행을 위해 구성요소 추가하기

    © National Instruments Corporation 4-11 SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능

    그림 4-10. 균형을 맞춘 바이어스 저항을 사용하여 AC 커플링 플로팅 신호 소스 차동 연결

    SCB-68 에 바이어스 저항을 설치하는 것에 대한 정보는 바이어스 저항 설치하기 섹션을 참조하십시오 .

    바이어스 저항 설치하기차동의 음극 라인 (AI–) 에 단일 바이어스 저항을 설치하려면 , 그림 4-11 과 같이 저항을 SCB-68 의 D 위치에 놓습니다 .

    그림 4-11. 단일 바이어스 저항을 통해 AI 차동 설정

    +

    AI GND

    VsAC

    AI+

    AI–

    AI SENSE

    AC DAQ

    +5 V AI

    AI GND AI

    (C)

    (B)

    (D)

    (E)(G)

    (F)

    (A)

  • 제 4 장 특별한 기능 수행을 위해 구성요소 추가하기

    SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능 4-12 ni.com/korea

    균형을 맞춘 바이어스 저항을 설치하려면 , 그림 4-12 저항을 SCB-68 의 B와 D 위치에 놓습니다 .

    그림 4-12. 균형을 맞춘 바이어스 저항을 통해 AI 차동 설정

    필터링

    이 섹션에서는 SCB-68 에서의 저역 및 고역 통과 필터링에 대해 설명합니다 .

    저역 통과 필터이 섹션에서는 SCB-68 에서의 저역 통과 필터링과 관련하여 다음 토픽에 대해 설명합니다 :

    • 단일 폴 저역 통과 RC 필터• 저역 통과 필터링을 위한 구성요소 선택하기• 저역 통과 필터링에 구성요소 추가하기• 저역 통과 필터링 어플리케이션

    저역 통과 필터는 컷오프 주파수보다 높은 주파수를 가진 신호 또는 높은 주파수 정지대역 신호를 상당 부분 또는 완전히 감쇠합니다 . 저역 통과 필터는 컷오프 주파수보다 낮은 주파수를 가진 신호 또는 낮은 주파수 통과대역 신호는 감쇠하지 않습니다 . 이상적으로 저역 통과 필터는 주파수에 따라 선형으로 변화하는 위상 변화를 가집니다 . 이러한 선형 위상 변화는 모든 주파수의 신호 성분을 주파수에 관계없이 일정 시간 동안 지연시켜서 , 결과적으로 신호의 전체적인 모양이 유지됩니다 .

    실제로 저역 통과 필터는 입력 신호를 이상적인 필터의 특성에 가깝게 해주는 수학적 전달 함수로 처리합니다 . 보데 플롯 , 즉 전달 함수를 나타내는 플롯을 분석하여 필터의 특성을 결정할 수 있습니다 .

    (E)

    +5 V AI

    AI GND AI

    (C)

    (B)

    (D)

    (G)

    (F)

    (A)

  • 제 4 장 특별한 기능 수행을 위해 구성요소 추가하기

    © National Instruments Corporation 4-13 SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능

    그림 4-13 과 4-14 는 각각 이상적인 필터와 실제 필터의 보데 플롯을 보여주며 , 각 전달 함수의 감쇠를 나타냅니다 .

    그림 4-13. 이상적인 필터의 전달 함수 감쇠

    그림 4-14. 실제 필터의 전달 함수 감쇠

    컷오프 주파수 fc 는 해당 주파수 이상에서 이득이 3 db 낮아지기 시작하는 주파수로 정의됩니다 . 그림 4-13 은 이상적인 필터가 주파수가 fc 보다 큰 모든 주파수의 이득이 0 으로 떨어지도록 하는지 보여줍니다 . 그러므로 , fc 는 필터를 통과하지 못하며 , 출력에도 도달하지 못합니다 . fc 보다 큰 주파수에 대해 절대 0 의 이득을 가지는 대신 , 실제 필터는 통과 대역과 정지 대역 사이에 전이 영역 , 통과 대역에 리플 , 유한 감쇠가 있는 정지 대역을 가집니다 .

    fc

    fc

  • 제 4 장 특별한 기능 수행을 위해 구성요소 추가하기

    SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능 4-14 ni.com/korea

    실제 필터는 위상 응답에서 약간의 비선형성을 가지기 때문에 , 낮은 주파수보다 높은 주파수에서 신호가 더 오래 지연됩니다 . 이 결과 전체 신호 모양에 왜곡이 발생합니다 . 예를 들어 , 그림 4-15 와 같이 사각파가 필터에 입력되면 이상적인 필터는 입력 신호의 에지를 부드럽게 하지만 , 실제 필터의 경우 신호의 높은 주파수 성분이 지연되기 때문에 신호에서 울림이 발생합니다 .

    그림 4-15. 사각파 입력 신호

    그림 4-16 과 4-17 은 각각 이상적인 필터와 실제 필터의 사각파에 대한 응답의 차이를 보여줍니다 .

    그림 4-16. 사각파 입력 신호에 대한 이상적인 필터의 응답

    (t)

    (V)

    (t)

    (V)

  • 제 4 장 특별한 기능 수행을 위해 구성요소 추가하기

    © National Instruments Corporation 4-15 SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능

    그림 4-17. 사각파 입력 신호에 대한 실제 필터의 응답

    단일 폴 저역 통과 RC 필터그림 4-18 은 R 의 전압이 출력 전압 (Vm) 이라고 가정할 때 , 저항 (R) 과 커패시터 (C) 로 이루어진 단순한 회로의 전달 함수를 보여줍니다 .

    그림 4-18. 단순 RC 저역 통과 필터

    전달 함수는 단일 폴 저역 통과 필터의 수학적 모델링이며 , 다음의 시간 상수를 가집니다 .

    식 4-1 을 사용하여 저항과 커패시터를 가진 단순 회로를 설계하며 , 이 때 저항과 커패시터의 값으로만 fc 이 결정됩니다 :

    (4-1)

    이때 G 는 DC 이득이며 , s 는 주파수 영역을 나타냅니다 .

    (t)

    (V)

    R

    CVin Vm

    12πRC----------------

    T s( ) G1 2πRC( )s+---------------------------------------------=

  • 제 4 장 특별한 기능 수행을 위해 구성요소 추가하기

    SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능 4-16 ni.com/korea

    저역 통과 필터링을 위한 구성요소 선택하기회로의 구성요소 값을 결정하려면 다음과 같이 R 을 고정하고 (10 kΩ이 적당 ), 식 4-1 에서 C 를 독립변수로 사용합니다 :

    (4-2)

    식 4-2 에서 컷오프 주파수는 fc 입니다 .

    최적의 결과를 내려면 다음의 특성을 가진 저항을 선택하십시오 :

    • 0.125 W 정도의 낮은 전압

    • 최소 5% 의 정밀도

    • 온도 안정성

    • 5% 의 허용오차

    • AXL 패키지 ( 권장 )

    • 탄소 또는 금속 필름 ( 권장 )

    다음의 특성을 가진 커패시터를 선택하십시오 :

    • AXL 또는 RDL 패키지

    • 20% 의 허용오차

    • 최소 25 V 의 최대 전압

    저역 통과 필터링에 구성요소 추가하기그림 4-18 의 회로를 사용하면 , 두 개의 구성요소를 가진 회로를 사용하여 아날로그 입력 , 아날로그 출력 또는 디지털 출력을 가진 단순 RC 필터를 만들 수 있습니다 .

    아날로그 입력 신호에서 저역 통과 필터다음의 아날로그 입력 모드에서 저역 통과 필터를 만들 수 있습니다 :

    • 차동 아날로그 입력 저역 통과 필터 — 차동 저역 통과 필터를 만들려면 그림 4-19 를 참조하십시오 . 저항을 F 위치에 추가하고 , 커패시터를 E 위치에 추가합니다 . 모든 아날로그 입력 채널의 구성요소 위치에 대해서는 테이블 4-1 을 참조하십시오 .

    C 12πRfc----------------=

  • 제 4 장 특별한 기능 수행을 위해 구성요소 추가하기

    © National Instruments Corporation 4-17 SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능

    그림 4-19. 차동 아날로그 입력 저역 통과 필터의 SCB-68 회로 다이어그램

    • 단일 종단형 아날로그 입력 저역 통과 필터 — 단일 종단형 저역 통과 필터를 만들려면 그림 4-20 을 참조하십시오 . 사용하는 AI 채널에 따라 저항을 F 또는 G 위치에 추가합니다 . 사용하는 AI 채널에 따라 커패시터를 B 또는 D 위치에 추가합니다 . 모든 아날로그 입력 채널의 구성요소 위치에 대해서는 테이블 4-1 을 참조하십시오 .

    노트 필터링을 하면 인스트루멘테이션 증폭기의 안정 시간이 사용하는 필터의 시간 상수까지 증가됩니다 . 스캔하는 채널에 RC 필터를 추가하면 실질적인 스캔 속도가 크게 줄어듭니다 . T = (R)(C) 일 때 인스트루멘테이션 증폭기의 안정 시간이 10T 또는 그 이상으로 증가할 수 있기 때문입니다 .

    그림 4-20. AI 에서 단일 종단형 아날로그 입력 저역 통과 필터의 SCB-68 회로 다이어그램

    +5 V AI

    AI GND AI

    (C)

    (B)

    (D)

    (G)

    (F)

    (A)

    (E)

    +5 V AI

    AI GND AI

    (C)

    (B)

    (D)

    (G)

    (F)

    (A)

    (E)

  • 제 4 장 특별한 기능 수행을 위해 구성요소 추가하기

    SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능 4-18 ni.com/korea

    아날로그 출력 신호에서 저역 통과 평활화 필터아날로그 출력을 위한 저역 통과 필터를 만들려면 , 그림 4-21 과 같이 저항을 A 위치에 , 커패시터를 B 위치에 놓습니다 . 두 아날로그 입력 채널의 구성요소 위치에 대해서는 테이블 4-2 를 참조하십시오 .

    그림 4-21. 아날로그 출력 저역 통과 필터를 위한 SCB-68 회로 다이어그램

    디지털 트리거 입력 신호의 저역 통과 디지털 필터PFI 0 에서는 저항을 RI 위치에 , 커패시터를 RC1 위치에 놓습니다 . 디지털 입력 채널 패드 설정에 대해서는 그림 4-22 를 참조하십시오 .

    그림 4-22. 디지털 트리거 입력 저역 통과 필터의 SCB-68 회로 다이어그램

    저역 통과 필터링 어플리케이션다음 섹션에서는 저역 통과 필터링의 사용이 유용할 수 있는 어플리케이션을 나열합니다 .

    AO

    AO GND

    (B)

    (A)

    PFI 0

    D GND

    (R1)

    11

    44(RC1)

  • 제 4 장 특별한 기능 수행을 위해 구성요소 추가하기

    © National Instruments Corporation 4-19 SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능

    아날로그 입력 저역 통과 필터링 어플리케이션다음 어플리케이션에서는 저역 통과 필터링이 유용하게 쓰일 수 있습니다 :

    • 노이즈 필터링 — 저역 통과 필터를 사용하여 측정된 신호에서 노이즈 주파수를 크게 감쇠할 수 있습니다 . 예를 들어 , 전원 라인은 일반적으로 60 Hz 의 노이즈 주파수를 더합니다 . 측정 시스템 입력에 fc

    2 4 6 8 100

    1

    –1

  • 제 4 장 특별한 기능 수행을 위해 구성요소 추가하기

    SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능 4-20 ni.com/korea

    나이퀴스트 주파수의 절반보다 높은 주파수를 가진 신호 성분을 감쇠하는 저역 통과 필터를 설계하려면 , 식 4-3 에서 fc 값 대신 나이퀴스트 절반 값으로 대체하십시오 .

    노트 (NI PCI/PXI-6115/6120/6289 디바이스의 경우 ) NI PCI/PXI-6115/6120 및 NI PCI/PXI-6289 디바이스는 필터를 제공하며 , SCB-68 터미널 블록에서 구현된 앨리어스 방지 필터를 필요로하지 않을 수도 있습니다 . 더 자세한 정보는 디바이스 문서를 참조하십시오 .

    아날로그 출력 저역 통과 필터링 어플리케이션다음 어플리케이션에서는 저역 통과 필터링이 유용하게 쓰일 수 있습니다 :

    • 외부 회의 보호 — 저역 통과 필터는 AO 신호의 계단형 커브를 평활화할 수 있습니다 . 커브가 평활화되지 않으면 , AO 신호는 연결된 외부 회로 일부에 위험을 끼칠 수 있습니다 . 그림 4-24 는 계단형 신호가 입력일 경우 , 저역 통과 필터의 출력을 보여줍니다 .

    그림 4-24. AO 신호의 저역 통과 필터링

    • 아날로그 출력 신호 글리치 제거하기 — 저역 통과 필터를 사용하여 아날로그 출력 신호에서 글리치를 감소할 수 있습니다 . DAC 를 사용하여 웨이브폼을 생성할 때 , 출력 신호에서 글리치가 발생할 수 있습니다 . 이러한 글리치는 일반적인 현상입니다 . DAC 가 어느 한 전압에서 다른 전압으로 바뀔 때 , 방출된 전하때문에 글리치가 발생합니다 . DAC 코드의 최상위 비트 (MSB) 가 변할 때 가장 큰 글리치가 발생합니다 . 출력 신호의 주파수와 특성에 따라 저역 통과 글리치 제거 필터를 설치하여 글리치 중 일부를 제거할 수 있습니다 . 글리치 제거 필터의 컷오프 주파수를 선택하려면 , DAQ 디바이스 문서의 최대 글리치 기간을 참조하십시오 .

    (t)

    (V)

  • 제 4 장 특별한 기능 수행을 위해 구성요소 추가하기

    © National Instruments Corporation 4-21 SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능

    PFI 0 저역 통과 필터링 어플리케이션저역 통과 필터는 디지털 트리거 입력 신호에서 노이즈를 평활화하는 기능을 하는 디바운싱 필터로 사용할 수도 있습니다 . 이렇게 하면 DAQ 디바이스의 트리거 감지 회로가 활성화되어 신호를 유효한 디지털 트리거로 이해하게 됩니다 .

    그림 4-25. 높은 주파수 성분을 가진 디지털 트리거 입력 신호

    그림 4-26 과 같이 저역 통과 필터를 신호에 사용하여 높은 주파수의 성분을 제거하면 더 깨끗한 디지털 신호를 얻을 수 있습니다 .

    그림 4-26. 디지털 트리거 입력 신호의 저역 통과 필터링

    노트 필터 순서로 인해 디지털 트리거 입력 신호는 사용하는 필터에 따라 DAQ 디바이스가 트리거 입력에서 신호를 감지하기 전에 일정 시간 동안 지연됩니다 .

    (t)

    (V)

    TTL

    TTL

    (t)

    (V)

  • 제 4 장 특별한 기능 수행을 위해 구성요소 추가하기

    SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능 4-22 ni.com/korea

    고역 통과 필터링이 섹션에서는 SCB-68 에서 고역 통과 필터링에 관련하여 다음의 토픽을 설명합니다 :

    • 단일 폴 고역 통과 RC 필터• 고역 통과 필터링을 위한 구성요소 선택하기• 고역 통과 필터링에 구성요소 추가하기• 고역 통과 필터링 어플리케이션

    고역 통과 필터는 컷오프 주파수보다 낮은 주파수를 가진 신호 , 또는 저역 통과 정지 대역 신호를 상당 부분 또는 완전히 감쇠합니다 . 고역 통과 필터는 컷오프 주파수보다 높은 주파수를 가진 신호 , 또는 높은 주파수의 정지 대역 신호는 감쇠하지 않습니다 .

    컷오프 주파수 fc 는 해당 주파수 이하에서 이득이 3 db 낮아지기 시작하는 주파수로 정의됩니다 . 그림 4-27 은 이상적인 필터가 어떻게 주파수가 fc 보다 낮은 모든 주파수의 이득이 0 으로 떨어지도록 하는지 보여줍니다 . 그러므로 , fc 는 필터를 통과하지 못하며 , 출력에도 도달하지 못합니다 .

    실제로 고역 통과 필터는 입력 신호를 이상적인 필터의 특성에 가깝게 해주는 수학적 전달 함수로 처리합니다 . 보데 플롯 , 즉 전달 함수를 나타내는 플롯을 분석하여 필터의 특성을 결정할 수 있습니다 .

    그림 4-27 과 4-28 는 각각 이상적인 필터와 실제 필터의 보데 플롯을 보여주며 , 각 전달 함수의 감쇠를 나타냅니다 .

    그림 4-27. 이상적인 필터의 전달 함수 감쇠

    fc

  • 제 4 장 특별한 기능 수행을 위해 구성요소 추가하기

    © National Instruments Corporation 4-23 SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능

    그림 4-28. 실제 필터의 전달 함수 감쇠

    fc 보다 작은 주파수에 대해 절대 0 의 이득을 가지는 대신 , 실제 필터는 통과 대역과 정지 대역 사이에 전이 영역 , 통과 대역에 리플 , 유한 감쇠가 있는 정지 대역을 가집니다 .

    단일 폴 고역 통과 RC 필터그림 4-29 은 R 의 전압이 출력 전압 (Vm) 이라고 가정할 때 , 저항 (R) 과 커패시터 (C) 로 이루어진 단순한 회로의 전달 함수를 보여줍니다 .

    그림 4-29. 단일 RC 고역 통과 회로

    전달 함수는 단일 폴 고역 통과 필터의 수학적 모델링이며 , 다음의 시간 상수를 가집니다 .

    식 4-4 을 사용하여 저항과 커패시터를 가진 단순 회로를 설계하며 , 이 때 저항과 커패시터의 값으로만 fc 이 결정됩니다 :

    (4-4)

    fc

    R

    C

    Vin Vout

    12πRC----------------

    T s( ) G1 2πRC( )s+----------------------------------=

  • 제 4 장 특별한 기능 수행을 위해 구성요소 추가하기

    SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능 4-24 ni.com/korea

    이때 G 는 DC 이득이며 , s 는 주파수 영역을 나타냅니다 .

    고역 통과 필터링을 위한 구성요소 선택하기회로의 구성요소 값을 결정하려면 다음과 같이 R 을 고정하고 (10 kΩ이 적당 ), 식 4-4 에서 C 를 독립변수로 사용합니다 :

    (4-5)

    식 4-5 에서 컷오프 주파수는 fc 입니다 .

    최적의 결과를 내려면 다음의 특성을 가진 저항을 선택하십시오 :

    • 0.125 W 정도의 낮은 전압

    • 최소 5% 의 정밀도

    • 온도 안정성

    • 5% 의 허용오차

    • AXL 패키지 ( 권장 )

    • 탄소 또는 금속 필름 ( 권장 )

    다음의 특성을 가진 커패시터를 선택하십시오 :

    • AXL 또는 RDL 패키지

    • 20% 의 허용오차

    • 최소 25 V 의 최대 전압

    고역 통과 필터링에 구성요소 추가하기그림 4-29 의 회로를 사용하면 , 두 개의 구성요소를 가진 회로를 사용하여 아날로그 입력을 가진 단순 RC 필터를 만들 수 있습니다 .

    • 차동 아날로그 입력 고역 통과 필터 — 차동 고역 통과를 만들려면 , 그림 4-30 과 같이 저항을 E 위치에 , 커패시터를 F 위치에 놓습니다 . 모든 아날로그 입력 채널의 구성요소 위치에 대해서는 테이블 4-1 을 참조하십시오 .

    C 12πRfc----------------=

  • 제 4 장 특별한 기능 수행을 위해 구성요소 추가하기

    © National Instruments Corporation 4-25 SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능

    그림 4-30. 차동 아날로그 입력 고역 통과 필터의 SCB-68 회로 다이어그램

    • 단일 종단형 아날로그 입력 고역 통과 필터 — 단일 종단형 고역 통과 필터를 만들려면 그림 4-31 을 참조하십시오 . 사용하는 AI 채널에 따라 저항을 B 또는 D 위치에 추가합니다 . 사용하는 AI 채널에 따라 커패시터를 F 또는 G 위치에 추가합니다 . 모든 아날로그 입력 채널의 구성요소 위치에 대해서는 테이블 4-1 을 참조하십시오 .

    그림 4-31. AI 에서 단일 종단형 아날로그 입력 고역 통과 필터의 SCB-68 회로 다이어그램

    +5 V AI

    AI GND AI

    (C)

    (B)

    (D)

    (G)

    (F)

    (A)

    (E)

    +5 V AI

    AI GND AI

    (C)

    (B)

    (D)

    (G)

    (F)

    (A)

    (E)

  • 제 4 장 특별한 기능 수행을 위해 구성요소 추가하기

    SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능 4-26 ni.com/korea

    고역 통과 필터링 어플리케이션아날로그 입력 고역 통과 필터의 가장 일반적인 어플리케이션은 필터를 사용하여 AC 커플링을 수행하는 것입니다 . 매우 낮은 컷오프 주파수를 가진 고역 통과 필터를 생성하여 AC 커플링을 수행할 수 있습니다 . 이 필터는 신호에서 모든 DC 오프셋을 차단하는 동시에 가장 다이나믹한 신호를 통과시킵니다 . 이를 사용하여 그림 4-32 와 같이 오프셋의 가장 위에 있는 다이나믹 신호를 측정할 때 사용하는 분해능을 증가할 수 있습니다 .

    그림 4-32. 필터를 통과하기 전의 신호

    AC 커플링이 없는 상태에서는 ±10 V 범위 또는 0 ~10 V 범위를 사용합니다 . 필터를 통과한 후에 신호의 다이나믹한 부분은 그림 4-33 과 같이 0 V 주변에서 유지되고 , 집중됩니다 .

    그림 4-33. 필터를 통과한 후의 신호

    범위를 ±1 V 로 줄여 측정의 분해능을 증가할 수 있습니다 .

    10 V

    0 V(t)

    0 V

    (t)

  • 제 4 장 특별한 기능 수행을 위해 구성요소 추가하기

    © National Instruments Corporation 4-27 SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능

    전류 입력 측정일부 DAQ 디바이스는 전류를 직접 측정할 수 없습니다 . 이 섹션에서는 구성요소를 추가하여 최대 20 mA 의 전류를 측정하는 방법을 설명합니다 .

    전류를 전압으로 변환하는 것은 옴의 법칙을 따르며 , 다음의 식으로 정리됩니다 :

    V = I × R

    V 가 전압일 때 , I 는 전류이며 R 은 저항입니다 .

    그림 4-34 와 같이 저항값을 알고 있을 때 , 이 저항을 전류와 직렬로 놓고 , 저항에서 생성되는 전압을 측정하여 회로에 흐르는 전류를 계산할 수 있습니다 .

    그림 4-34. 전류 - 전압 변환 전기 회로

    어플리케이션 소프트웨어는 반드시 전압을 다시 전류로 선형 변환해야 합니다 . 다음 식은 이러한 변환을 보여줍니다 . 여기서 저항은 분모이며 Vin 은 DAQ 디바이스로 입력되는 입력 전압입니다 .

    전류 입력 측정을 위한 저항 선택하기전류 측정 시 최적의 결과를 내려면 다음의 특성을 가진 저항을 선택하십시오 :

    • 0.125 Ω 정도의 낮은 전압

    • 최소 5% 의 정밀도

    • 온도 안정성

    • 5% 의 허용오차

    • 232 Ω ( 권장 )

    I

    R Vin

    +

    +

    I VinR-------=

  • 제 4 장 특별한 기능 수행을 위해 구성요소 추가하기

    SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능 4-28 ni.com/korea

    • AXL 패키지 ( 권장 )

    • 탄소 또는 금속 필름 ( 권장 )

    위에 설명된 특성을 가진 저항을 사용하면 , 디바이스 범위를 (–5 to +5 V) 또는 (0 to 5 V) 로 설정하여 20 mA 전류를 4.64 V 로 변환할 수 있습니다 .

    전류 입력 측정에 구성요소 추가하기주의 아날로그 입력에서는 ±10 V 를 초과하지 마십시오 . NI 는 이처럼 적절하지 않은 신

    호 연결에 따른 모든 디바이스 손상 또는 신체적인 상해에 대해 일체 책임지지 않습니다 .

    SCB-68 의 단일 종단형 또는 차동 입력에서 전류를 측정할 수 있는 단일 저항 회로를 만들 수 있습니다 :

    • 차동 아날로그 입력 — SCB-68 의 차동 입력에서 전류를 측정할 수 있는 단일 저항 회로를 만들려면 , 저항을 각 차동 채널 쌍의 E 위치에 추가합니다 . F 나 G 위치에 0 Ω 저항을 놓습니다 . 모든 아날로그 입력 채널의 구성요소 위치는 테이블 4-1 을 참조하십시오 . 다음 식에 따라 전류를 계산합니다 :

    그림 4-35. 차동 아날로그 입력을 가진 전류 측정하기

    • 단일 종단형 아날로그 입력 — SCB-68 의 단일 종단형 아날로그 입력에서 전류를 측정할 수 있는 단일 저항 회로를 만들려면 , 저항을 사용하는 채널에 따라 B 또는 D 위치에 추가합니다 . F 와 G 채널 위치 자리에 각

    I VmRE-------=

    +5 V AI

    AI GND AI

    (C)

    (B)

    (D)

    (G)

    (F)

    (A)

    (E)

  • 제 4 장 특별한 기능 수행을 위해 구성요소 추가하기

    © National Instruments Corporation 4-29 SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능

    각 0 Ω 저항을 놓습니다 . 모든 아날로그 입력 채널의 구성요소 위치에 대해서는 테이블 4-1 을 참조하십시오 . 다음 식에 따라 전류를 계산합니다 :

    이때 RB 또는 D 는 B 또는 D 위치에서 저항의 저항값입니다 .

    그림 4-36. 단일 종단형 아날로그 입력 (AI ) 을 가진 전류 측정하기

    전압 감쇠하기트랜스듀서는 채널 당 10 VDC 이상을 생성할 수 있지만 , DAQ 디바이스는 입력 채널 당 10 VDC 이상은 읽을 수 없습니다 . 그러므로 트랜스듀서의 출력 신호를 해당 DAQ 디바이스의 스펙에 맞도록 감쇠해야 합니다 . 그림 4-37 은 전압 분할기를 사용하여 트랜스듀서의 출력 신호를 감쇠하는 방법을 보여줍니다 .

    그림 4-37. 전압 분할기를 사용하여 전압 감쇠하기

    I VmRB or D---------------=

    +5 V AI

    AI GND AI

    (C)

    (B)

    (D)

    (G)

    (F)

    (A)

    (E)

    R2Vin Vm

    +

    +

    R1

  • 제 4 장 특별한 기능 수행을 위해 구성요소 추가하기

    SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능 4-30 ni.com/korea

    전압 분할기는 두 저항 (R1 과 R2) 사이의 입력 전압 (Vin) 을 나누어 , 그 결과 각 저항의 전압이 Vin 보다 현저히 낮아지게 합니다 . 식 4-6 을 사용하여 DAQ 디바이스가 측정하는 Vm 을 결정합니다 :

    (4-6)

    식 4-7 을 사용하여 전압 분할기 회로의 총 이득을 결정합니다 :

    (4-7)

    식 4-7 의 정확도는 사용하는 저항의 허용오차에 따라 다릅니다 .

    주의 SCB-68 은 42 V 보다 작은 입력 전압을 위해 설계되었습니다 . 사용자가 전압 분할기를 사용하여 이 범위보다 큰 전압을 DAQ 디바이스의 입력 범위내로 감소시킨 경우에도 이 전압을 연결하지 마십시오 . 42 V 보다 큰 입력 전압은 SCB-68 및 여기에 연결되어 있는 모든 디바이스 , 호스트 컴퓨터를 손상시킬 수 있습니다 . 또한 과전압이 발생하면 수행자가 전기 충격을 받을 수 있습니다 .

    전압 감쇠를 위한 구성요소 선택하기다음 단계를 완료하여 저항을 설치합니다 .

    1. R2 의 값을 선택합니다 (10 kΩ 권장 ).2. 식 4-6 을 사용하여 R1 의 값을 계산합니다 .

    R1 계산은 다음 값에 근거합니다 :• 트랜스듀서의 예상 최대 Vin• DAQ 디바이스에 입력하려는 최대 전압 (

  • 제 4 장 특별한 기능 수행을 위해 구성요소 추가하기

    © National Instruments Corporation 4-31 SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능

    R1 과 R2 모두 온도에 따라 변하는지 확인하십시오 . 그렇지 않을 경우 , 시스템이 지속적으로 올바르지 않은 값을 읽을 수도 있습니다 .

    전압 감쇠를 위한 구성요소 추가하기SCB-68 의 아날로그 입력 , 아날로그 출력 및 디지털 입력에서 전압을 감쇠하는 회로를 만들 수 있습니다 .

    아날로그 입력 신호에서 전압 감쇠하기두 개 또는 세 개의 저항을 가진 회로를 만들어 SCB-68 의 단일 종단형 아날로그 입력 및 차동형 아날로그 입력에서 전압을 감쇠할 수 있습니다 :

    • 차동 아날로그 입력 감쇠기 — SCB-68 의 차동 아날로그 입력에서 전압을 감쇠하는 세 개의 저항을 가진 회로를 만들려면 그림 4-38 을 참조하십시오 . 모든 아날로그 입력 채널의 구성요소 위치에 대해서는 테이블 4-1 을 참조하십시오 .

    그림 4-38. 차동 아날로그 입력 감쇠를 위한 SCB-68 회로 다이어그램

    선택한 차동 채널 쌍의 E, F, 및 G 위치에 저항을 설치합니다 . 다음 식을 사용하여 회로의 이득을 결정합니다 :

    • 단일 종단형 아날로그 입력 감쇠기 — SCB-68 의 단일 종단형 아날로그 입력에서 전압을 감쇠하는 두 개의 저항을 가진 회로를 만들려면 그림 4-39 을 참조하십시오 . 모든 아날로그 입력 채널의 구성요소 위치에 대해서는 테이블 4-1 을 참조하십시오 .

    +5 V AI

    AI GND AI

    (C)

    (B)

    (D)

    (G)

    (F)

    (A)

    (E)

    G RERE RF RG+ +( )--------------------------------------=

  • 제 4 장 특별한 기능 수행을 위해 구성요소 추가하기

    SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능 4-32 ni.com/korea

    그림 4-39. AI 에서 단일 종단형 아날로그 입력 감쇠를 위한 SCB-68 회로 다이어그램

    SCB-68 에서 사용하는 채널에 따라 B 와 F 또는 D 와 G 위치에 저항을 설치합니다 . 다음 식을 사용하여 회로의 이득을 계산합니다 :

    이때 RB or D 는 B 또는 D 위치에서 저항의 저항값이며 , RF or G 는 F 또는 G 위치에서 저항의 저항값입니다 .

    아날로그 출력 신호에서 전압 감쇠하기SCB-68 의 AO 0 과 AO 1 핀에서 전압을 감쇠하는 두 개의 저항을 가진 회로를 만들려면 , 그림 4-40 의 패드 위치를 참조하십시오 . 두 아날로그 입력 채널의 구성요소 위치에 대해서는 테이블 4-2 를 참조하십시오 .

    그림 4-40. 아날로그 출력 감쇠를 위한 SCB-68 회로 다이어그램

    +5 V AI

    AI GND AI

    (C)

    (B)

    (D)

    (G)

    (F)

    (A)

    (E)

    G RB orDRB orD RF orG+( )-----------------------------------------=

    AO

    AO GND

    (B)

    (A)

  • 제 4 장 특별한 기능 수행을 위해 구성요소 추가하기

    © National Instruments Corporation 4-33 SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능

    A 와 B 위치에 저항을 설치하고 , 식 4-8 에 따라 이득을 결정합니다 :

    (4-8)

    디지털 입력에서 전압 감쇠하기SCB-68 의 PFI 0 핀에서 전압을 감쇠하는 두 개의 저항을 가진 회로를 만들려면 , 그림 4-41 의 패드 위치를 참조하십시오 .

    그림 4-41. 디지털 입력 감쇠를 위한 SCB-68 회로 다이어그램

    PFI 0 에 R1 과 RC1 의 위치를 사용하고 , 식 4-9 에 따라 이득을 결정합니다 :

    (4-9)

    전압 분할기SCB-68 의 아날로그 입력 , 아날로그 출력 및 디지털 입력에서 전압을 분할하는 회로를 만들 수 있습니다 .

    아날로그 입력의 전압 분할기R1 과 R2 의 전압을 게산할 때 , 그림 4-42 와 같이 Vin 의 관점에서 입력 임피던스 값을 고려합니다 .

    G RBRB RA+( )-------------------------=

    PFI 0

    D GND

    (R1)

    11

    44(RC1)

    G RC1RC1 R1+( )-------------------------------=

  • 제 4 장 특별한 기능 수행을 위해 구성요소 추가하기

    SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능 4-34 ni.com/korea

    그림 4-42. 입력 임피던스 전기 회로

    다음 식은 모든 저항 값 사이의 관계를 보여줍니다 :

    Zin 은 새 입력 임피던스입니다 . 디바이스의 입력 임피던스에 대한 더 자세한 정보는 디바이스 스펙을 참조하십시오 .

    아날로그 출력의 전압 분할기그림 4-37 의 회로를 아날로그 입력에 사용하면 , 출력 임피던스가 변화합니다 . 그러므로 반드시 R1 과 R2 의 값을 선택해야 최종 출력 임피던스 값을 가능한 가장 낮게 할 수 있습니다 . 디바이스의 출력 임피던스에 대한 더 자세한 정보는 디바이스 스펙을 참조하십시오 . 그림 4-43 은 출력 임피던스를 계산하기 위해 사용하는 전기 회로를 보여줍니다 .

    그림 4-43. 출력 임피던스를 결정하는데 사용하는 전기 회로

    다음 식은 R1, R2 와 Zout 을 보여줍니다 . 이때 Zout 은 이전의 출력 임피던스이며 , Zout2 은 새 출력 임피던스입니다 :

    R2Vin

    +

    +

    R1

    Z in R1R2 Input Impedance×( )R2 Input Impedance+( )----------------------------------------------------------------+=

    R2

    R1 Zout

    Z out2Z out R1+( ) R2×Z out R1 R2+ +-----------------------------------------=

  • 제 4 장 특별한 기능 수행을 위해 구성요소 추가하기

    © National Instruments Corporation 4-35 SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능

    디지털 입력의 전압 분할기그림 4-37 의 Vin 전압을 사용하여 TTL 신호를 공급하려면 , 반드시 Vin 을 계산해야 R2 에서의 전압 차가 5 V 를 초과하지 않습니다 .

    주의 R2 에서 전압 차가 5 V 를 초과하면 DAQ 디바이스의 내부 회로에 손상을 줄 수 있습니다 . NI 는 SCB-68 및 DAQ 디바이스의 적절하지 않은 사용으로 인한 모든 디바이스 손상에 대해서는 일체의 책임을 지지 않습니다 .

    전원 필터 추가하기+5 V 전원 라인 및 SCB-68 퓨즈 교체에 대한 정보는 SCB-68 사용자 가이드를 참조하십시오 .

    470 Ω 시리즈 저항 (R21) 은 SCB-68 +5 V 전원의 전원 필터의 일부분입니다 . 필터 설계의 특징 상 , 필터된 +5 V 가 로드되면 SCB-68 회로와 나사 고정 터미널 8 에 공급되는 전압은 감소합니다 . 그림 3-1, SCB-68 인쇄 회로 보드 다이어그램에 보이는 패드 R20 는 R21 과 병렬입니다 . 필요한 경우 저항을 설치하여 필터에서 사용되는 전체 저항값을 줄이고 , 로드할 때 미치는 영향을 감소할 수 있습니다 . 그러나 , R20 을 완전히 줄이면 필터를 건너뛰고 D GND 를 AI GND 와 AO GND 에 커패시터로 커플되어 있으므로 , 권장하지 않습니다 .

    주의 NI 는 SCB-68 및 DAQ 디바이스의 적절하지 않은 사용으로 인한 모든 디바이스 손상에 대해서는 일체의 책임을 지지 않습니다 .

  • 제 4 장 특별한 기능 수행을 위해 구성요소 추가하기

    SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능 4-36 ni.com/korea

    그림 4-44 는 SCB-68 의 전원 공급 회로를 보여줍니다 .

    그림 4-44. +5 V 전원 공급

    +5 V(I/O 8)

    +5 V

    ACC (NC)

    C2(10 μF)

    XF1 (Clip)800 mA

    5x20 mm

    S1

    ACC

    C1(0.1 μF)

    R20( )

    R21

    C6(10 μF)

    C4(0.1 μF)

    +5 V

    Non-MIO(NC)

    MIO

    D GND(I/O 7)

    D GND

    Non-MIO(NC)

    MIO

    AI GND(I/O 56)

    AI GNDAIAI

    AI

    S2

    S3

  • © National Instruments Corporation A-1 SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능

    A스펙

    이 부록에서는 SCB-68 스펙을 보여줍니다 . 별도의 표시가 없는 한 , 다음은 25°C 에서 적용되는 일반적인 스펙입니다 .

    테스트나사 고정 터미널 수 ....................................... 68, 모든 I/O 신호는 나사 고정 터

    미널에서 사용 가능

    온도 센서정확도 ........................................................ 0 ~ 110 °C 범위에서 ±1.0 °C출력 ............................................................ 10 mV/°C

    주의 위험 전압 (≥42 Vpk/60 VDC) 을 SCB-68 에 연결하지 마십시오 .

    전원 요구사항+5 VDC, ±5% 에서 전원 사용량

    보통 ............................................................ 신호 컨디셔닝이 설치 안된 경우 1 mA

    최대 ............................................................ 호스트 컴퓨터에서 800 mA

    노트 전원 스펙은 내부 전원을 사용할 때는 호스트 컴퓨터의 전원 공급을 따르며 , 외부 전원을 사용할 때는 +5 V 나사 고정 터미널에 연결된 외부 공급을 따릅니다 . SCB-68 의 최대 전원 사용량은 설치된 신호 컨디셔닝 구성요소 및 일반 회로판 영역에 설치된 모든 회로의 함수입니다 . SCB-68 이 호스트 컴퓨터에서 전원을 공급받는 경우 , 퓨즈에 의해 제한되는 최대 +5 V 전력 소모는 800 mA 입니다 .

    퓨즈제조업체 ............................................................ Littelfuse 부품 번호 235.800

    ( 또는 이와 유사한 제품 )

    암페어 등급....................................................... 800 mA

    크기 ..................................................................... 5 ⋅ 20 mm

    전압 등급 ........................................................... 250 V

    공칭 저항 ........................................................... 0.195 Ω

  • 부록 A 스펙

    SCB-68 사용자 매뉴얼 - 고급 기능 A-2 ni.com/korea

    물리적규격 ( 피트 단위 포함 ).................................. 18.1 × 15.2 × 4.5 cm

    (7.1 × 6.0 × 1.8 in.)

    무게.................