DAQ System & Sensor

DAQ 시스템 개요

• 데이터 수집(DAQ)
  • 공장이나 실험실 또는 산업 현장에서 센서, 인스트루먼트 또는 디바이스를 사용하여 데이터를 자동으로 수집하는 작업
  • DAQ 시스템 - PC 기반의 자동화 계측 시스템
• 목적
  • 전압, 전류, 온도, 압력, 사운드 같은 전기적 또는 물리적 현상을 측정
• 신호 컨디셔닝{센서 or 신호 ← I/O→ DAQ 하드웨어} ←버스→ DAQ 소프트웨어

Sensor

• 센서 - 물리적인 현상을 전기 신호로 변환

• 센서의 타입

  현상	센서
  온도	열전쌍
  측온 저항체(RTD)
  써미스터
  써모커플
  힘과 압력	스트레인 게이지
  압전 센서
  사운드	마이크로폰
  진동	가속도계
  위치 및 변위	포텐셔미터(Potentiometers)
  선형 가변 차동 변압기(LVDT)
  광학 엔코더
  유체 유동	헤드(Head) 미터
  회전식 유랑계
  pH	pH 전극
  빛	진공관
  광센서

• 신호 분류

  1. 아날로그
     • 실생활에서 실제 사용되는 신호
     • 연속 신호
       • 시간에 따라 전압/신호의 크기가 변함
     • 세 가지 타입의 정보
       • 크기 - 4.71 Volts(볼트)
         • 크기 측정을 위한 계측기 → 멀티미터(DMM)
       • 파형 - 신호 모양
         • 파형 측정을 위한 계측기 → 오실로스코프
       • 주파수 - 0.2 Hz(헤르츠)
  2. 디지털
     • 크기
       • on/off, 0/1, 하이/로우, 켜짐/꺼짐
     • 두 가지 타입의 정보
       • 상태
         • on/off
         • 스위치 위치 등 불리언 값으로 신호의 상태를 결정
       • 속도

DAQ 하드웨어 개요

• DAQ 하드웨어의 목적
  • 센서와 소프트웨어 사이에서 신호 전송
• DAQ 하드웨어
  • 아날로그 및 디지털 신호를 수집 및 생성
  • PCI, PCIe, PXI, PXIe, USB 등의 버스를 통해 소프트웨어와 신호를 주고 받음

데이터 수집 하드웨어

• 센서 → 신호 커넥터 → DAQ 디바이스 → 컴퓨터

신호 컨디셔닝 개요

• 신호 컨디셔닝의 목적
  • DAQ 디바이스가 측정하기 어려운 신호를 보다 측정하기 쉽게 바꾸는 것
  • 신호 컨디셔닝이 항상 필요한 것은 아님
    • 센서 또는 측정 신호에 따라 달라질 수 있음
  • 예시
    • 노이즈가 있는 낮은 크기의 신호 —신호컨디셔닝→ 필터 및 증폭된 신호