NI 다기능 DAQ 시스템 구성에 대한 설명

 오늘은 NI 다기능 DAQ 시스템 구성에 대한 설명드리겠습니다. 이름 그대로 다기능 DAQ란 측정에 필요한 회로들을 하나의 보드에 넣어 놓은 제품입니다. 그래서 아날로그 입력, 아날로그 출력, 디지털 입출력, 카운터가 보드하나에 모두 들어가 있죠. 저렴한 제품에는 AO가 빠져 있기도 합니다. PCI 버스를 사용하는 M series DAQ에서 PCI express을 사용하는 X시리즈롤 대체되고 있는 상황 입니다. 다기능 DAQ의 내부 회로는 어떻게 구성되어 있는지 보도록 하겠습니다.

1. 아날로그 입력 회로 

(1) MUX - 멀티플랙서, 즉 MUX는 여러 입력 채널 중에서 한 번에 한 채널씩을 계측 증폭기에 연결하는 스위치. LabVIEW는 MUX가 입력 신호를 증폭기에 연결하는 순서를 컨트롤

(2) 계측 증폭기(AMP) - 계측 증폭기는 수신하는 신호를 증폭하거나 감쇠할 수 있음.  증폭기의 목적은 신호가 최대한 ADC의 범위에 맞도록 하는 것. 증폭값이 2이면 신호를 두 배 증폭, 0.5이면 신호를 반으로 줄어든다는 뜻. 

2. 아날로그 변환기(ADC) - ( MUX->AMP->ADC 순으로 아날로그 신호가 전달됨)

ADC는 아날로그 전압을 컴퓨터에 전송할 수 있는 디지털 숫자로 변환해주는 전자 디바이스.  신호의 크기, 파형 또는 주파수를 측정할 수 있음. 전원 공급 테스트에서 심장 박동 측정, 음성 분석까지 가능.

3. 아날로그 출력회로(DAC)

아날로그 변환기(ADC)의 반대작업. 컴퓨터로 부터 디지털 값을 받아 아날로그 신호로 변환하여 출력. DC 신호(크기), 특정 톤(주파수), 웨이브폼(파형) 을 생성하는데 유용. PID컨트롤 시스템, 서보모터컨트롤, 사이렌이나 알람.

4. 디지털 I/O 

 디지털 입출력 수행. 소프트웨어 타이밍, 하드웨어 타이밍 사용하여 디지털 신호를 수집하거나 생성. DAQ에 전용 디지털타이밍 클럭이 없는 경우 하드웨어 타이밍을 이용하려면 반드시 상호 연관된 디지털 입력/출력을 사용해야만 함. 한 DAQ상의 여러 개의 디지털라인은 동기화 할 수 있으며 내장 또는 외부 클럭에 맞출수 있음. 스위치 모니터링, 릴레이 컨트롤 가능

5. 카운터회로

디지털신호를 수집하고 생성. 타임베이스라고 불리는 타이밍 신호가 내장. 디지털 신호의 속도를 측정하는데 이상적임.  DAQ 디바이스의 카운터 기능은 모터 축의 주파수 측정에서부터 특정 주파수 펄스 트레인을 생성하여 스텝퍼 모터를 컨트롤 등 다양하게 사용