[기계공학실험] LabVIEW를 이용한 DAQ 시스템 구성

소개글

[기계공학실험] LabVIEW를 이용한 DAQ 시스템 구성에 대한 보고서 자료입니다.

목차

LabVIEW를 이용한 DAQ 시스템 구성
1. 실험 제목
2. 실험 목적
3. 기본 이론
3.1 LabVIEW
4. 실험 과정
5. 결과 및 고찰

LabVIEW 를 이용한 Encoder 회전각 • 회전속도 측정
1. 실험 제목
2. 실험 목적
3. 기본 이론
3.1 LabVIEW
4. 실험 과정
5. 결과 및 고찰
▣ 블록 다이어 그램에서의 아이콘 설명

본문내용

ld table에서 변환된 수치 데이터들을 기록하는 역할을 한다.
-control 아이콘은 카운터의 그룹을 통제하는 역할을 한다.
- Get Attribute 아이콘은 DAQ-STC와 NI-TIO 카운터의 속성 형식 정보를 얻는다.
- Error 아이콘은 오류가 일어났는지 알려준다. 만약 오류가 발생하였다면 해당 VI로 돌아가 dialog box에 에러를 서술해준다.
- Group config 아이콘은 하나 또는 그 이상의 그룹안에 있는 카운터들을 모은다.
- Set Attribute 아이콘은 DAQ-STC와 NI-TIO 카운터의 속성 형식 정보를 세팅한다.
- multiple array나 덧붙여진 요소를 n차원의 array로 결부시킨다.
- 여러개의 회선을 하나의 회선으로 모아주는 역할을 한다.
- x,y에서 들어온 값을 빼주는 역할을 한다.
- x,y에서 들어온 값을 곱해주는 역할을 한다.
- x,y에서 들어온 값에 NOR 논리를 수행한다.
- x,y에서 들어온 값을 나눠주는 역할을 한다.
- 타이머의 기능을 하며 이번 실험에서는 1ms( 1sec = 1000ms)로 설정한다. 루프내의 설정시간으로 루프를 수행할 때 동기화 할 수 있다.
- x,y로 들어온 값을 output 위쪽에서는 x,y를 나눠서 나머지 값만 보내고 밑쪽에서는 x,y를 나눠서 몫만 보낸다. 돌아간 각도와 회전수를 측정하기 위해 필요하다.
▣ 고찰
지금까지 LabVIEW 를 이용한 Encoder 회전각 회전속도 측정를 해보았다. 회로가 어떤방식으로 논리흐름을 가지게 되는지 살펴보면 일단 BNC-2120 Block에서 Funtion Generator 기능을 하게된다. BNC-2120 Block는 한 바퀴 회전하는 동안에 96개의 pulse가 나오게 되는데 후에 pulse 개수를 세어보면 몇 도가 돌아갔는지 계산할 수 있다. 일단 while loop 밖에 있는 부분은 데이터를 input하고 에러를 검색하는 부분이다. device부분은 PCI 6014카드를 인식하는 부분이며 1번의 의미는 PC에서 6014카드를 1번 장치로 인식 한다는 뜻이다. counter부분은 0번이라고 세팅되어 있는데 BNC-2120 Block에서 GT 0 Source를 사용함으로 counter 숫자에 0으로 적어놓아야 BNC-2120 Block에서 나오는 pulse파를 6014카드가 받을 수 있게 된다. counter는 while loop 안쪽에는 타이머의 기능을 하고있는 millisecond multiple이 존재하고 세팅을 10으로 해주었으므로 10ms=0.01sec가 된다. 즉 0.01sec초마다 while loop를 한바퀴씩 돌려주는데 이때 데이터를 계산하고 output으로 데이터가 보여주거나 기록되어진다. 처음 BNC-2120 Block을 사용할 때는 1회전 당 96개의 pulse가 output되므로 매뉴얼에 나와있는 블록다이어그램의 수치를 약간 조정해주어야 한다. (DC모터로 실험할 때에는 무관함) while loop내의 위쪽에 위치하는 ÷의 x,y input값중 y input값을 96으로 바꿔줘야 한다. 또 while loop내의 Encoder pulses / rev값도 360에서 96으로 바꿔주어야 올바른 실험을 할 수 있게된다. RPM을 계산하는 논리흐름도를 살펴보면 처음에 순수한 pulse파가 들어오게 되고 0의 값과 -연산을 하게되며 후에 1바퀴 당 96개의 pulse가 들어오기 때문에 이 값을 96 pulse/rev로 나눠준다. 그다음에는 0.01초마다 신호가 들어오기 때문에 0.01로 나눠주게 되면 output값은 rev/sec가 되고 RPM은 분당회전속도이므로 60(1분=60초)을 곱해주면 RPM값이 나오게 된다. 총 회전각을 계산할 때는 펄스수에 펄스당 회전각을 곱하여 총 회전각을 구할 수 있고 총 회전수는 총 회전각에 360를 나누어 몫을 총 회전수로 나타낸다. 회전각은 총 회전각을 360으로 나눈 뒤의 나머지 값을 회전각으로 볼 수 있다.
이번 실험은 BNC-2120 Block과 DC 모터를 이용하여 각속도(RPM) 및 돌아간 각을 측정하는 실험이였다. 첫 번째 실험(DAQ 시스템 구성)보다 회로구성시 약간 힘들었으나 실제로 스스로 BNC기기를 조작하여 각도가 돌아가는 것을 눈으로 확인하고 또 DC모터의 전압에 따른 RPM값을 측정해보니 흥미로웠고 보람도 있었다. 앞으로 기회가 된다면 engine의 마력수나 rpm값을 직접 LabVIEW와 기타 실험 기기들을 이용해서 계측해보고 싶다.

키워드

LabVIEW,   랩뷰,   DAQ,   회전각,   회전속도,   기계공학실험,   홍익대학교,   제어