NI 다이나믹 신호 수집 사용자 매뉴얼 - National Instruments

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1 NI 다이나믹신호수집 TM NI 다이나믹신호수집사용자매뉴얼 TM TM Subtitle 부제목 NI 다이나믹신호수집사용자매뉴얼 2013 년 2 월판 H-0129

2 지원 전세계기술지원및제품정보 ni.com 전세계현지사무소 ni.com/niglobal 을방문하여최신연락정보, 지원전화번호, E- 메일주소및이벤트정보를제공하는각사무소의웹사이트에접속할수있습니다. National Instruments 본사 North Mopac Expressway Austin, Texas USA 전화 : 추가적인지원정보는, 기술지원과전문서비스부록을참조하십시오. National Instruments 문서에대한문의사항은 National Instruments 웹사이트의 ni.com/info 에서정보코드 feedback 를입력하십시오 National Instruments. 판권소유.

3 중요한정보 보증 NI USB-4431/4432, NI 4461/4462, NI 4472/4472B/4474 와 NI 4492/4495/4496/4497/4498/4499 는재료나기술에있어서의결함에대하여는영수증또는다른부속문서에의해확인되는선적일로부터 1 년의기간동안보증됩니다. National Instruments 는보증기간동안결함이있는것으로증명된설비에대하여회사의적절한판단에따라이를수리하거나교체할것입니다. 이와같이보증되는범위는부품과인건비를포함합니다. 귀하가 National Instruments 소프트웨어를받은미디어에대하여영수증또는다른문서에의해확인되는발송일로부터 90 일동안재료나기술에있어서의결함으로인하여 programming instructions 의실행에있어서오류가없을것을보증합니다. 만약 National Instruments 가보증기간동안그러한결함에대한통지를받는다면 National Instruments 는 programming instructions 를실행하지못하는소프트웨어미디어에대해서는회사의적절한판단에따라이를수리하거나교체할것입니다. National Instruments 는소프트웨어의작동이중단되지않거나에러가발생하지않을것이라고보증하지는않습니다. 어떠한설비가보증작업의대상이되기위하여는공장에서부터 ' 제품반환공인 ' 넘버가붙여져야하며그상자의바깥부분에명확히그넘버가표시되어있어야할것입니다. National Instruments 는반환하기위해발송하는비용을소유자측에지불할것이며이는보증에의해보호되는내용입니다. National Instruments 는이문서에있는정보가정확하다고믿습니다. 이문서의기술적인정확성은면밀하게검토되었습니다. 기술적인오류나오타가있는경우에는 National Instruments 는이문서의이번 ' 판 ' 을보유한분에게사전의통지를하지않고이문서의이후의 ' 판 ' 을변경할권한을보유합니다. 이문서를읽는분은에러가의심된다면 National Instruments 와상담하여야합니다. 어떤경우에도 National Instruments 는이문서와그안에포함되어있는정보로부터발생하는또는그와관련하여발생하는손해에대하여아무런책임이없습니다. National Instruments 는이문서에규정되어있는사항을제외한다른사항들에대해서는명시적으로든묵시적으로든아무런보증을하지않으며특히시장성 (MERCHANTABILITY) 이나특정목적에대한적합성에대하여는어떠한보증도인정하지않습니다. National Instruments 측의과실이나부주의로인한손해를회복하기위한고객의권리는고객이그에대해지불한액수로한정될것입니다. National Instruments 는데이터나이익의손실로인한손해, 제품사용으로인한손해, 우발적손해나간접손해에대하여는그손해의가능성에대하여통고를하였다하더라도그에대하여아무런책임을지지않습니다. 부주의를포함하여계약상책임또는불법행위상의책임등소송의형태에관계없이 National Instruments 의책임제한이인정될것입니다. National Instruments 에대한소송은어떠한소송이라도그소송의원인발생일로부터 1 년이내에제기되어야할것입니다. 합리적인이유없이지체된손해배상청구에대해서는 National Instruments 는책임을지지않습니다. 이문서에서규정한보증은소유자가 National Instruments 의설치, 작동, 유지에관한지시를따르지않거나소유자의제품변경, 소유자의남용, 오용, 부주의한사용 ; 전력공급중단또는전압변화, 화재, 홍수, 사고, 제 3 자의소송또는합리적인통제범위를넘는다른외부적사건사고로야기된손해, 결함, 기능장애또는서비스오류들에는인정되지않습니다. 저작권저작권법에따라, 이간행물은 National Instruments Corporation 의사전서면동의없이는간행물의전부또는일부라도사진복사, 기록, 정보검색시스템으로저장, 번역을할수없음은물론이거니와전자또는기계방식의여하한형태로도복제또는송신될수없습니다. 내쇼날인스트루먼트는타인의지적재산권을존중하며사용자에게도그렇게할것을요청하고있습니다. NI 소프트웨어는저작권및기타지적재산권법에의해보호받고있습니다. NI 소프트웨어를타인소유의소프트웨어또는기타자료들을복제하는데사용할수있는경우, 여러분은 NI 소프트웨어를라이센스또는기타법적제한조건에따라복제해도되는자료들을복제하는데에만사용하여야합니다. 사용자라이센스협약 (EULA: End-User License Agreements) 및타사법적공지사용자라이센스협약 (EULA) 및타사법적공지는다음의위치에서찾을수있습니다 : 법적공지는 <National Instruments>\_Legal Information 및 <National Instruments> 에있습니다. 사용자라이센스협약은 <National Instruments>\Shared\MDF\Legal\license 디렉토리에있습니다. NI 제품으로빌드된설치프로그램에법적정보를포함시키는방법은 <National Instruments>\_Legal Information.txt 를참조하십시오. 상표 National Instruments 상표에대한더자세한정보는 ni.com/trademarks 에서 NI Trademarks and Logo Guidelines 를참조하십시오. ARM, Keil, and μvision are trademarks or registered of ARM Ltd or its subsidiaries. LEGO, the LEGO logo, WEDO, and MINDSTORMS are trademarks of the LEGO Group The LEGO Group. TETRIX by Pitsco is a trademark of Pitsco, Inc FIELDBUS FOUNDATION and FOUNDATION are trademarks of the Fieldbus Foundation. EtherCAT is a registered trademark of and licensed by Beckhoff Automation GmbH. CANopen is a registered Community Trademark of CAN in Automation e.v. DeviceNet and EtherNet/IP are trademarks of ODVA. Go!, SensorDAQ, and Vernier are registered trademarks of Vernier Software & Technology. Vernier Software & Technology and vernier.com are trademarks or trade dress. Xilinx is the registered trademark of Xilinx, Inc.

4 Taptite and Trilobular are registered trademarks of Research Engineering & Manufacturing Inc. FireWire is the registered trademark of Apple Inc. Linux is the registered trademark of Linus Torvalds in the U.S. and other countries. Handle Graphics, MATLAB, Real-Time Workshop, Simulink, Stateflow, and xpc TargetBox are registered trademarks, and TargetBox and Target Language Compiler are trademarks of The MathWorks, Inc. Tektronix, Tek, and Tektronix, Enabling Technology are registered trademarks of Tektronix, Inc. The Bluetooth word mark is a registered trademark owned by the Bluetooth SIG, Inc. The ExpressCard word mark and logos are owned by PCMCIA and any use of such marks by National Instruments is under license. The mark LabWindows is used under a license from Microsoft Corporation. Windows is a registered trademark of Microsoft Corporation in the United States and other countries. 이문서에서언급된다른제품과회사의이름들은각각해당회사들의상표이거나상호들입니다. National Instruments Alliance Partner Program 의멤버들은 National Instruments 와는다른독자적인사업기구들이며 National Instruments 와어떠한대리관계나파트너쉽또는 joint-venture 관계를가지고있지않습니다. 특허권 National Instruments 제품 / 기술에대한특허권에관하여는귀하의소프트웨어에있는도움말 특허, 귀하의미디어에있는 patents.txt 파일또는 ni.com/patents 의 National Instruments Patent Notice 를참고하십시오. 국제무역규정준수정보 National Instruments 의국제무역규정준수정책및관련된 HTS 코드, ECCN, 기타수출입관련데이터를얻는방법에대해서는 ni.com/legal/export-compliance 에서 Export Compliance Information 을참조하십시오. NATIONAL INSTRUMENTS 제품사용에관한경고 (1) NATIONAL INSTRUMENTS 의제품들은외과적인이식조직에사용되거나그와관련하여사용되는것또는작동하지않는경우사람에게중대한손상을야기할것으로합리적으로예견되는임의의생명유지시스템의중요한요소로서사용되기에적합할정도의신뢰성을테스트받지않았고그러한요소로설계된것이아닙니다. (2) 앞서설명한것을포함하여어떠한어플리케이션의경우에도소프트웨어제품작동의신뢰성은전력공급에있어서의불안정, 컴퓨터하드웨어기능장애, 컴퓨터작동시스템소프트웨어의적합성, 활용을향상시키기위해사용되는컴파일러와개발소프트웨어의적합성, 설비의오류, 소프트웨어와하드웨어의조화문제, 전기모니터링장치나조절장치의기능장애또는오류, 전기시스템 ( 하드웨어또는소프트웨어 ) 의일시적인오류, 예견되지않은사용이나오용, 사용자나활용디자이너의측면에서의오류 ( 이상과같은맞지않는요인들은이하에서집합적으로 " 시스템오류 " 라고합니다.) 등을포함하여부정적인요인들에의하여손상될수있습니다. 이시스템오류가재산이나사람에게해를끼칠수있는위험 ( 신체적인손상이나죽음을포함한다.) 을발생시킬수있는어플리케이션의경우에시스템오류의위험때문에한가지형태의전기적시스템에만의존하여서는안됩니다. 손해, 손상, 죽음을피하기위하여사용자또는어플리케이션디자이너는백업이나셧다운장치등을포함하여시스템오류에대하여이를보호하기위한단계를합리적이고신중하게밟아야합니다. 각마지막사용자시스템은맞춤형이며 NATIONAL INSTRUMENTS' TESTING PLATFORMS 과다르고사용자나어플리케이션디자이너는 NATIONAL INSTRUMENTS 의제품을다른제품들과결합하여 NATIONAL INSTRUMENTS 가평가하거나고려하지않은방법으로사용할수있기때문에사용자또는어플리케이션디자이너는 NATIONAL INSTRUMENTS 제품들이시스템이나어플리케이션의안전수준, 적합한디자인, 공정등을포함하여시스템이나활용에결합될때마다 NATIONAL INSTRUMENTS 제품들의적합성을최종적으로입증하거나검증할책임이있습니다.

5 규정 전자파적합성가이드라인 이제품은제품스펙에명시된바와같이전자파적합성 (EMC: Electromagnetic Compatibility) 에대한규제와제한사항을준수하고있습니다. 이같은규제와제한사항은제품이의도된전자파환경에서작동할때유해한간섭을적절히방지하기위한것입니다. 이제품은산업지역에서사용되도록만들어졌습니다. 제품이테스트객체에연결되었거나주거지역에서사용될경우, 특정한설치에서유해한간섭이발생할수있습니다. 유 / 무선수신시간섭이발생하거나성능이허용치이하로저하되지않게하려면, 이제품문서에설명된대로제품을설치하고사용해야합니다. National Instruments 에서명확히승인되지않은변경이나수정을할경우, 하드웨어를작동시킬수있는사용자권한이지역규제하에무효화될수있습니다. 주의 주의 주의 명시된 EMC 성능보장을위해, 쉴드된케이블및액세서리만사용하여이제품을작동하십시오. 이제품은테스트도선이부착되어있거나테스트객체에연결된작동환경에서전자파변동에더민감해질수있습니다. 이제품이테스트객체에연결되어있을때규제를초과하는전자파방출이발생할수있습니다.

6 목차 제 1 장시작하기소프트웨어설치하기 NI-DAQmx 기타소프트웨어 예제프로그램 하드웨어설치하기 디바이스핀출력 정보리소스 측정시스템개요 센서 제 2 장다이나믹신호수집디바이스개념나이퀴스트주파수및나이퀴스트대역폭 노이즈 아날로그입력 아날로그입력채널설정 채널설정선택하기 입력커플링 TEDS (Transducer Electronic Data Sheet) IEPE 과부하감지 ADC 아날로그입력필터 앨리어스제거필터 저주파앨리어스제거 필터지연 FIFO 및 PCI 데이터전송 아날로그출력 (NI USB-4431 및 NI 4461 의경우 ) 출력왜곡 아날로그출력채널설정 채널설정선택하기 출력임피던스 NI NI USB DAC National Instruments vii NI 다이나믹신호수집사용자매뉴얼

7 목차 아날로그출력필터 이미지제거및보간필터 필터지연 FIFO 및 PCI 데이터전송 전원꺼짐및전원상실 트리거링 디지털트리거링 아날로그트리거링 아날로그에지트리거링 히스테리시스를사용하는아날로그에지트리거링 윈도우트리거링 트리거링과필터지연 필터지연제거 타이밍및동기화 타이밍신호 주파수타임베이스 참조클럭 오버샘플클럭 샘플클럭타임베이스 동기화펄스 시작트리거 샘플링속도및업데이트속도, 정확도및강제변환 강제변환된속도계산하기 샘플클럭타임베이스주파수계산하기 DDS 튜닝워드계산하기 샘플클럭타임베이스의실제주파수계산하기 실제샘플링속도또는업데이트속도계산하기 강제변환된샘플링속도계산하기의예 샘플클럭타임베이스주파수계산하기 DDS 튜닝워드계산하기 샘플클럭타임베이스의실제주파수계산하기 실제샘플링속도또는업데이트속도계산하기 동기화 참조클럭동기화 (PXI/PXIe 의경우 ) 마스터샘플클럭타임베이스동기화 NI 다이나믹신호수집사용자매뉴얼 viii ni.com

8 목차 제 3 장다이나믹신호수집어플리케이션개발하기 DAQ 어시스턴트를사용하여태스크생성하기 아날로그입력어플리케이션 아날로그입력어플리케이션개요 아날로그입력어플리케이션예제 LabVIEW 예제 LabWindows/CVI 예제 아날로그출력어플리케이션 (NI USB-4431 및 NI 4461 의경우 ) 아날로그출력어플리케이션개요 아날로그출력어플리케이션예제 LabVIEW 예제 LabWindows/CVI 예제 동기화어플리케이션 동기화어플리케이션개요 동기화어플리케이션예제 LabVIEW 예제 LabWindows/CVI 예제 부록 A 디바이스별정보 NI 443x 디바이스...A-1 NI 443x 구성요소...A-1 NI 443x 아날로그입력구성요소...A-2 NI 4431 아날로그출력구성요소...A-3 NI 443x 블록다이어그램...A-4 NI 4431 블록다이어그램...A-4 NI 4432 블록다이어그램...A-5 NI 443x 디바이스에신호연결하기...A-6 NI 443x 전면패널및후면패널...A-6 BNC 커넥터극성...A-7 NI 443x 앨리어스제거필터응답...A-7 NI 443x 스펙...A-9 NI 446x 디바이스...A-9 NI 446x 구성요소...A-9 NI 446x 아날로그입력구성요소...A-10 NI 4461 아날로그출력구성요소...A-11 NI 446x 이득및감쇠...A-11 NI 446x 블록다이어그램...A-13 NI 4461 블록다이어그램...A-13 NI 4462 블록다이어그램...A-14 National Instruments ix NI 다이나믹신호수집사용자매뉴얼

9 목차 NI 446x 디바이스에신호연결하기... A-15 NI 446x 전면패널... A-15 BNC 커넥터극성... A-16 NI 446x 입력연결... A-16 NI 4461 출력연결... A-17 NI 446x 앨리어스제거필터응답... A-18 NI PXI-446x 참조클럭동기화... A-20 NI 446x 스펙... A-20 NI 447x 디바이스... A-21 NI 447x 구성요소... A-21 NI 447x 아날로그입력구성요소... A-21 NI 447x 블록다이어그램... A-22 NI 447x 디바이스에신호연결하기... A-23 NI 447x 전면패널... A-23 NI 447x 입력연결... A-24 NI 447x 앨리어스제거필터응답... A-25 NI 447x 스펙... A-27 NI 449x 디바이스... A-28 NI 449x 구성요소... A-28 NI 449x 아날로그입력구성요소... A-29 NI 449x 블록다이어그램... A-31 NI 449x 디바이스에신호연결하기... A-31 NI 449x 전면패널... A-31 BNC 커넥터극성... A-34 NI 449x 앨리어스제거필터응답... A-35 NI 449x 참조클럭동기화... A-38 NI 449x 스펙... A-38 NI 9233 및 NI 9234 디바이스... A-38 부록 B 기술지원과전문서비스 그림 그림 2-1. NI 446x 고조파앨리어스 그림 2-2. 샘플링된신호 그림 2-3. 디지털필터링이후신호 그림 2-4. DAC 필터링이후이미지 그림 2-5. DAC 이후신호 그림 2-6. 아날로그필터링이후신호 그림 2-7. 전원꺼짐및전원상실시의동작 그림 2-8. 아날로그트리거레벨 그림 2-9. 상승기울기의히스테리시스를사용하는아날로그에지트리거링 그림 하강기울기의히스테리시스를사용하는아날로그에지트리거링 그림 윈도우트리거링 NI 다이나믹신호수집사용자매뉴얼 x ni.com

10 목차 그림 3-1. 아날로그입력태스크순서도 그림 3-2. NI USB-4431 및 NI 4461 아날로그출력태스크순서도 그림 A-1. 그림 A-2. 그림 A-3. 그림 A-4. 그림 A-5. 그림 A-6. 그림 A-7. 그림 A-8. 그림 A-9. 그림 A-10. 그림 A-11. 그림 A-12. 그림 A-13. 그림 A-14. 그림 A-15. 그림 A-16. 그림 A-17. 그림 A-18. 그림 A-19. 그림 A-20. 그림 A-21. 그림 A-22. 그림 A-23. 그림 A-24. 그림 A-25. 그림 A-26. 그림 A-27. 그림 A-28. 그림 A-29. 그림 A-30. 그림 A-31. 그림 A-32. 그림 A-33. 그림 A-34. 그림 A-35. 그림 A-36. 그림 A-37. NI 443x 아날로그입력블록다이어그램...A-2 NI 4431 아날로그출력블록다이어그램...A-3 NI 4431 블록다이어그램...A-4 NI 4432 블록다이어그램...A-5 NI 443x 전면패널및후면패널...A-6 NI 443x 디바이스 BNC 커넥터극성...A-7 NI 443x 디지털필터입력주파수응답...A-7 NI 4431 아날로그필터응답...A-8 NI 4432 아날로그필터응답...A-9 NI 446x 아날로그입력블록다이어그램...A-10 NI 4461 아날로그출력블록다이어그램...A-11 NI 4461 블록다이어그램...A-13 NI 4462 블록다이어그램...A-14 NI 446x 전면패널...A-15 NI 446x 디바이스의 BNC 커넥터극성...A-16 차동모드에서의 NI 446x 입력연결...A-16 유사차동모드에서의 NI 446x 터미널설정...A-17 차동모드에서의터미널설정과 NI 4461 출력연결...A-17 유사차동모드에서의터미널설정과 NI 4461 출력연결...A-18 NI 446x 저주파수앨리어스제거가활성화된상태에서의디지털필터입력주파수응답...A-18 NI 446x 저주파수앨리어스제거가비활성화된상태에서의디지털필터입력주파수응답...A-19 NI 446x 아날로그필터응답...A-20 NI 447x 아날로그입력블록다이어그램...A-21 NI 447x 디지털함수블록다이어그램...A-22 NI 447x 전면패널...A-23 NI 447x 입력연결...A-24 NI 447x 디지털필터입력주파수응답...A-25 컷오프포인트주변의 NI 447x 디지털필터주파수응답...A-26 NI 447x 아날로그필터응답...A-27 NI 4499, NI 4497 및 NI 4492 아날로그입력블록다이어그램...A-29 NI 4498 및 NI 4496 아날로그입력블록다이어그램...A-29 NI 4495 아날로그입력블록다이어그램...A-30 NI 449x 블록다이어그램...A-31 NI 4498/4496/4495 전면패널...A-32 NI 4499/4497/4492 전면패널...A-33 NI 449x 디바이스의 BNC 커넥터극성...A-34 NI 449x 저주파수앨리어스제거가활성화된상태에서의디지털필터입력주파수응답...A-35 National Instruments xi NI 다이나믹신호수집사용자매뉴얼

11 목차 그림 A-38. NI 449x 저주파수앨리어스제거가비활성화된상태에서의디지털필터입력주파수응답... A-36 그림 A-39. NI 449x 아날로그필터응답... A-37 테이블 테이블 2-1. 아날로그입력 테이블 2-2. 샘플링속도에대한부분제거전환율 테이블 2-3. 아날로그출력 테이블 2-4. 출력임피던스 테이블 2-5. NI 4461 의보간인수및출력필터지연 테이블 2-6. NI 4431 의보간인수및출력필터지연 테이블 2-7. NI 443x 의속도배율 테이블 2-8. NI 446x 의속도배율 테이블 2-9. NI 447x 의속도배율 테이블 NI 449x 의속도배율 테이블 DSA 디바이스의클럭프로퍼티 테이블 DSA 디바이스의강제변환된샘플링및업데이트속도 (ks/s) 테이블 DSA 디바이스동기화설정지원 테이블 3-1. 아날로그입력어플리케이션단계 테이블 3-2. 아날로그출력어플리케이션단계 테이블 A-1. 이득셋팅소스... A-12 테이블 A-2. NI 449x 구성요소... A-28 NI 다이나믹신호수집사용자매뉴얼 xii ni.com

12 1 시작하기 이매뉴얼은 National Instruments 다이나믹신호수집 (DSA) 디바이스의사용법에대한정보를담고있습니다. 다이나믹신호수집디바이스는 24 비트의분해능과최고 ks/s 의샘플링속도를지원합니다. DSA 디바이스는다이나믹범위, 노이즈및왜곡성능의우수성과동시샘플링및동기화기능으로다음과같은용도뿐만아니라이외의다양한어플리케이션에서도사용할수있습니다 : 오디오테스팅 음향측정 환경소음테스팅 진동분석 소음진동 (NVH) 측정 머신상태모니터링 회전기계평가 소프트웨어설치하기 노트 DSA 디바이스를설치하기전에, 디바이스와같이사용할소프트웨어를설치해야합니다. NI-DAQmx NI-DAQmx 는 NI 다이나믹신호수집제품에대한소프트웨어지원을제공합니다. ni.com/ manuals 에서 DAQ 시작하기가이드를다운로드할수있으며, 이문서에는 NI-DAQmx 의소프트웨어및하드웨어설치하기, 채널과태스크설정하기및어플리케이션개발하기에대한단계적인설명이들어있습니다. NI 소프트웨어버전지원에대한상세정보는 NI-DAQmx readme 를참조하십시오. 기타소프트웨어기타소프트웨어를사용하는경우, 소프트웨어와함께제공되는설치안내서를참조하십시오. 예제프로그램 NI-DAQmx CD 에는 NI 다이나믹신호수집디바이스를사용하여프로그래밍을시작할수있도록예제프로그램이포함되어있습니다. 더자세한정보는디바이스와함께제공된 DAQmx 시작하기를참조하십시오. 또한이문서는시작 프로그램 National Instruments NI-DAQ 을선택하여열수있습니다. National Instruments 1-1 NI 다이나믹신호수집사용자매뉴얼

13 제 1 장 시작하기 하드웨어설치하기 DAQ 시작하기가이드에는 DSA 디바이스, 액세서리및케이블설치를설치하는방법에대한일반정보가들어있습니다. 디바이스핀출력 DSA 디바이스핀출력정보는 NI-DAQmx 도움말을참조하십시오. 시작 프로그램 National Instruments NI-DAQ NI-DAQmx 도움말을선택하십시오. 정보리소스 가장최신문서는 ni.com/manuals 를참조하십시오. 다음은 NI 다이나믹신호수집디바이스를사용할때유용한문서입니다 : NI USB-443x 스펙에는 NI USB-4431 및 NI USB-4432 디바이스에대한모든스펙이들어있습니다. NI 446x 스펙에는 NI PCI-4461, NI PXI-4461, NI PCI-4462 및 NI PXI-4462 디바이스에대한모든스펙이들어있습니다. NI 447x 스펙에는 NI PCI-4472, NI PXI-4472, NI PCI-4474, NI PCI-4472B 및 NI PXI-4472B 디바이스에대한모든스펙이들어있습니다. NI 449x 스펙에는 NI PXIe-4492, NI PXI-4495, NI PXI/PXIe-4496, NI PXIe-4497, NI PXI/PXIe-4498 및 NI PXIe-4499 디바이스에대한모든스펙이들어있습니다. 측정시스템개요 측정시스템은여러개의구성요소로이루어져있습니다. 측정어플리케이션의측정시스템개요는 DAQ 시작하기가이드를참조하십시오. 센서 센서또는트랜스듀서는압력이나온도와같은물리적현상을측정하여그에대한전기신호를출력하는디바이스입니다. DSA 장치와함께사용되는가장일반적인센서로는음압을측정하는마이크및선형가속도또는진동을측정하는가속도계가있습니다. 일반적인 DSA 디바이스의측정에대한더자세한정보는 2 장, 다이나믹신호수집디바이스개념을참조하십시오. 또한마이크, 가속도계, 와전류근접탐침기또는압전기힘센서에대한자세한정보는 NI-DAQmx 도움말또는 LabVIEW 도움말을참조하십시오. NI 다이나믹신호수집사용자매뉴얼 1-2 ni.com

14 2 다이나믹신호수집디바이스개념 이장에서는나이퀴스트주파수및대역폭, 노이즈, 아날로그입출력, 타이밍및트리거링, 동기화등과같은다이나믹신호수집 (DSA) 디바이스의개념에대해설명합니다. 나이퀴스트주파수및나이퀴스트대역폭 노이즈 ADC 와같은샘플링시스템은모두측정할수있는신호대역폭에한계가있습니다. 특히 f s 샘플링속도로는 f s /2 보다낮은주파수를갖는신호만을나타낼수있습니다. 이경우의최대주파수를나이퀴스트주파수라고부릅니다. 0 Hz 에서나이퀴스트주파수까지의대역폭이바로나이퀴스트대역폭입니다. 주의 전자파간섭 (EMI) 이발생하면이문서에나오는 DSA 제품의측정정확도에부정적인영향을줄수있습니다. 이러한제품들의경우기능적인이유로인해입력및출력이섀시접지에연결되어있지않습니다. 그러므로연결되어있는모든동축 (coaxial) 케이블의바깥쪽도체는섀시접지와연결되어있지않고, 불필요한노이즈에대한쉴드작용을하지않습니다. 쉴드는측정정확도에영향을미칠수있는노이즈를그주변환경을통해전송하거나또는역으로그환경으로부터받아들이는안테나의역할을할수있습니다. 연결된동축케이블이효과적인쉴드로작용하려면, 바깥쪽도체가케이블의로드끝에서직접섀시또는접지에연결되어야합니다. 또한불필요한방출또는내성을방지하려면, 스냅온자성체비드또는그외다른조치들이필요합니다. EMC 성능에대한더자세한정보는제품의스펙을참조하십시오. DSA 장치는일반적으로 110 db 이상의동적범위를갖습니다. 인접한전기디바이스에서발생하는노이즈와같은여러가지요인들로인해입력채널의노이즈성능이저하될수있습니다. DSA 디바이스는가능하면다른플러그인디바이스, 전원, 디스크드라이브및컴퓨터모니터에서멀리떨어져사용하는것이가장좋습니다. 케이블배선또한매우중요합니다. 모든연결에는쉴드된동축 (coaxial) 케이블이나플로팅타입의케이블을사용하십시오. 컴퓨터모니터, 스위치가있는전원공급장치, 형광등과같이간섭을일으킬수있는요인으로부터는멀리떨어져서케이블을연결하십시오. 케이블을물리적으로움직이거나변형시키는것도고감도아날로그케이블에서노이즈를유발하는원인이될수있습니다. 출력임피던스가낮은센서를사용하여시스템에대한외부노이즈소스와누화의영향을최소화하도록합니다. 샘플링속도를신중히선택하여앨리어스제거필터의효과를최대화하면, 측정시노이즈의영향을줄일수있습니다. 예를들어컴퓨터모니터의노이즈는일반적으로 15 khz ~ 65 khz 의주파수에서발생합니다. 측정대상의신호를예를들어 10 khz 이하로제한하면, 앨리어스제거필터는측정대상의관심주파수대역외에있는모니터의노이즈를제거하게되고, 샘플링속도를최저 21.6 ks/s 로설정하는경우 10 khz 관심대역에있는모든신호성분은앨리어싱 National Instruments 2-1 NI 다이나믹신호수집사용자매뉴얼

15 제 2 장 다이나믹신호수집디바이스개념 및디지털필터에의한감쇠의영향을받지않고그대로수집됩니다. 앨리어스제거필터에대한더자세한정보는이장의아날로그입력필터섹션을참조하십시오. 가능하면차동설정을사용하여섀시에서접지전류에의해발생하는노이즈및공통모드노이즈의영향을최소화하십시오. 노이즈가특별히많은 AC 전원을사용하는경우, 라인컨디셔너와무정전전원장치 (UPS) 와같은외부필터의사용을고려할필요가있습니다. 아날로그입력 아날로그입력채널설정 NI 446x 는아날로그입력에대해차동및유사차동 2 종류의터미널설정을할수있도록지원합니다. NI USB-443x, NI 447x 및 NI 449x 는유사채널설정만을지원합니다. 유사차동이란외부커넥터쉘과섀시접지사이의 50 Ω 또는 1 kω 의저항값을말합니다. 노트 PXI/PXIe 및 PCI 디바이스를섀시에설치할때에는안정성있는접지연결을위해나사로고정해야합니다. PXI/PXIe 디바이스를사용하는경우, 디바이스전면위쪽및아래쪽에있는나사를조이십시오. PCI 디바이스를사용하는경우, 컴퓨터섀시에 PCI 슬롯커버를고정했던나사를사용합니다. 이나사를다시삽입한후디바이스를단단히고정시킵니다. USB-443x 디바이스의경우, USB 케이스의후면에있는접지터미널을호스트 PC 의섀시에연결합니다. 채널설정선택하기신호소스가플로팅인경우, 유사차동설정을사용하십시오. 유사차동설정은음극입력에서 50 Ω 또는 1 kω 저항값 (DSA 디바이스에따라다름 ) 을접지로연결하여, 플로팅소스와 DSA 디바이스사이에접지참조를제공합니다. 이렇게하지않으면플로팅소스는사용중인 DSA 디바이스의공통모드범위에서벗어날수있습니다. 신호소스가접지또는접지참조되어있는경우, 유사차동및차동입력설정을모두사용할수있습니다. 그러나차동입력설정이더좋습니다. 이는접지된신호소스에서유사차동입력설정을사용하면하나이상의접지참조포인트가생성되기때문입니다. 이조건에서는접지루프전류가허용되어측정에에러또는노이즈를발생시킬수있습니다. 음극입력과접지사이에 50 Ω 또는 1 kω 의저항값을두면보통이러한에러를충분히무시할만한레벨까지줄일수있지만, 사용자의시스템셋업에따라결과가다를수있습니다. 신호소스참조또는측정대상장비 (DUT) 설정에기반하여채널을설정하십시오. 채널을설정하는방법은테이블 2-1 을참조하십시오. 테이블 2-1. 아날로그입력 소스참조 플로팅 접지됨 채널설정 유사차동 차동또는유사차동 NI 446x 의경우, 전원이켜지면자동으로차동모드로설정됩니다. NI 다이나믹신호수집사용자매뉴얼 2-2 ni.com

16 제 2 장 다이나믹신호수집디바이스개념 입력커플링 NI USB-443x, NI 446x, NI 447x 및 NI 449x 디바이스의일부를 AI.Coupling 프로퍼티를사용하여 AC 커플링또는 DC 커플링으로설정할수있습니다. DC 커플링을선택하는경우, 소스신호에있는모든 DC 오프셋이 ADC 로전달됩니다. 신호소스의오프셋전압이매우작거나수집한신호의 DC 성분이중요한경우, 일반적으로 DC 커플링으로설정하는것이가장좋습니다. 소스에불필요한오프셋이많이포함되어있는경우, AC 커플링을선택하여입력다이나믹범위를최대한활용해야합니다. 노트 NI 4496 및 NI 4498 은 AC 커플링만제공합니다. NI 4495 는 DC 커플링만을제공합니다. NI 4492, NI 4497 및 NI 4499 는 AC/DC 커플링을선택할수있습니다. AC 커플링을선택하면, 신호컨디셔닝경로에고역통과저항축전기 (RC) 필터가활성화됩니다. NI 446x, NI 4472 및 NI PCI-4474 의필터시간상수는 47 ms 입니다. 고역통과 RC 필터는스텝입력후 0.5% 의정확도로안정되기까지 0.25 초가소요됩니다. 스텝입력후 24 비트의정확도로안정되는데에는 초가소요됩니다. 안정시간 (Settling Time) 은측정대상장비 (DUT) 의임피던스에따라다소달라질수있습니다. NI 4472B 및 NI 449x 는더큰시간상수 (330 ms) 를갖습니다. 스텝입력후 24 비트의정확도로안정되기까지 5.5 초가소요됩니다. 노트 NI-DAQmx 는 DC 커플링에서 AC 커플링으로전환시 RC 필터에의해발생하는안정시간을보정하지않습니다. 안정시간동안수집한샘플을버리거나측정을다시시작하기전에지연을강제로적용하여필터안정시간을보정할수있습니다. 지연을강제로적용하려는경우, 반드시 AI 태스크를지정한후태스크를시작하기전에실시해야합니다. AC 커플링을사용하는경우, AI 회로의낮은주파수영역의응답에감쇠가발생하게됩니다. 각디바이스의컷오프주파수에대한정보는 NI USB-443x 스펙, NI 446x 스펙, NI 447x 스펙및 NI 449x 스펙을참조하십시오. TEDS (Transducer Electronic Data Sheet) TEDS 센서에는파라미터테이블및센서정보가저장되어있는내장형자체인식 EEPROM 이있습니다. TEDS 센서에는아날로그모드와디지털모드의두가지작동모드가있습니다. 아날로그모드에서센서는물리적인현상을측정하며, 디지털모드에서는사용자가 TEDS 에정보를작성하거나정보를읽을수있습니다. NI USB-443x, NI PCI-4461, NI PXI-4461 (M 또는이후버전 ), NI 4462 및 NI 449x 는다른추가하드웨어가없이도 Class I TEDS 센서모드를지원합니다. NI 447x 디바이스는 BNC-2096 과같은액세서리가있어야 Class I TEDS 센서의 EEPROM 과디지털통신을할수있습니다. TEDS 에는교정, 감도및제조업체정보와같은정보가들어있습니다. Measurement & Automation Explorer (MAX) 나 LabVIEW VI 또는텍스트기반 ADE 에서해당함수를호출하여이러한정보에접근할수있습니다. National Instruments 2-3 NI 다이나믹신호수집사용자매뉴얼

17 제 2 장 다이나믹신호수집디바이스개념 TEDS 에대한더자세한정보는설치된다음도움말파일을참조하십시오. NI-DAQmx 를위한 Measurement & Automation Explorer 도움말 이도움말파일에는 NI-DAQmx 를위한 MAX 를사용하여 DAQ 디바이스, RT 시리즈 DAQ 디바이스, SCXI 디바이스, SCC 디바이스, TEDS 캐리어, RTSI 케이블을설정하고테스트하는방법및 OS 와관련해특별히고려해야할사항이들어있습니다. MAX 에서도움말 도움말토픽 NI-DAQmx NI-DAQmx 를위한 Measurement & Automation Explorer 도움말을선택하십시오. NI-DAQmx 도움말 측정개념, 주요 NI-DAQmx 개념, 모든프로그래밍환경에서적용할수있는일반적인어플리케이션에대한일반정보가들어있습니다. 시작 프로그램 National Instruments NI-DAQ NI-DAQmx 도움말을선택하십시오. LabVIEW 도움말 LabVIEW 프로그래밍개념, LabVIEW 사용에대한단계별설명, LabVIEW VI, 함수, 팔레트, 메뉴, 도구와같은정보가들어있습니다. IEPE ni.com 의다음페이지에서더자세한정보를참조할수있습니다. ni.com/info 를방문하여정보코드를입력하십시오. 스마트센서 정보코드 rdsenr 플러그앤플레이센서란? 정보코드 rdpnpy IEEE 센서템플릿개요 정보코드 rdted6 DSA 디바이스의 AI 채널을구동시켜야하는 IEPE 가속도계또는마이크를설치하는경우, 해당채널이필요한구동전류를생성할수있도록 IEPE 구동회로를활성화시켜야합니다. IEPE 신호컨디셔닝은모든 DSA 디바이스의각채널에서독립적으로설정할수있습니다. IEPE 신호컨디셔닝이활성화되면구동전류와센서임피던스의곱에해당하는 DC 전압오프셋이생성됩니다. 불필요한오프셋을제거하려면 AC 커플링을활성화하십시오. 오프셋과얻고자하는 AC 신호의피크를더한값이해당채널의전압범위를넘지않는경우에만, 신호의질을저하시키지않고 IEPE 구동이활성화된 DC 커플링을사용할수있습니다. 일반적인 IEPE 구동값은 2.1 ma, 4 ma 및 10 ma 입니다. 각디바이스의지원되는 IEPE 전류값에대한리스트는 NI USB-443x 스펙, NI 446x 스펙, NI 447x 스펙및 NI 449x 스펙을참조하십시오. 노트 IEPE 가활성화될때에는 NI 446x 입력을유사차동모드로설정해야합니다. NI 다이나믹신호수집사용자매뉴얼 2-4 ni.com

18 제 2 장 다이나믹신호수집디바이스개념 과부하감지신호전압이입력범위를초과하는경우웨이브폼이잘리거나범위를벗어나게되어신호왜곡이발생할수있습니다. NI 446x 디바이스에는아날로그영역 ( 디지털화이전 ) 및디지털영역 ( 디지털화이후 ) 모두에과부하감지기능이있습니다. NI USB-443x, NI 447x 및 NI 449x 디바이스는디지털영역의과부하감지를지원합니다. 과부하감지기능은 OverloadedChansExist 및 OverloadedChans 프로퍼티를사용하여접근할수있습니다. 아날로그초과범위는디지털초과범위와별개로발생하며, 그반대의경우도마찬가지입니다. 예를들어 IEPE 가속도계는자극에의해아날로그신호에서초과범위를발생시킬수있는공진주파수를갖게될수있습니다. 그러나 ADC 의델타 - 시그마기술은매우정교한앨리어스제거필터를사용하므로, 해당초과범위의신호는디지털화된신호로전달되지않습니다. 이와반대로아날로그부분에서의정교한과도영역은범위를초과하지않을수있지만, 델타 - 시그마앨리어스제거필터단계에서디지털데이터가잘라질수있습니다. NI 446x 아날로그과부하감지회로는잘라지거나과부하된상태를감지해냅니다. 각채널마다과부하감지회로를프로그램적으로폴링하여과부하상태를모니터할수있습니다. 과부하가감지된경우, 해당시간동안수집된데이터는모두손상된것으로간주해야합니다. DSA 디바이스는해당범위의백분율로디지털과부하감지를수행합니다. 과부하감지는디바이스가이득및오프셋보정을적용하기전에수행됩니다. 이득및오프셋보정전에과부하를감지하면, 델타 - 시그마변조기또는 ADC 필터에서의오버플로우상태를알아차리게됩니다. 예를들어, NI 446x DSA 디바이스에서 0 db 이득범위에대한아날로그과부하포인트는약 10.7 V pk 입니다. 이는프런트엔드 (front-end) 회로가포화징후를보이기시작하는전압입니다. 그림 2-1 은 NI 446x 디바이스에서각각 10.8 V pk 와 8.9 V pk 에서 1.0 khz 사인파가잘라지며발생한고조파앨리어스를보여줍니다. NI USB-443x, NI 447x 및 NI 449x 디바이스에서도이와비슷한동작이나타납니다. National Instruments 2-5 NI 다이나믹신호수집사용자매뉴얼

19 제 2 장 다이나믹신호수집디바이스개념 db k 20 k 30 k 40 k 50 k 60 k 70 k 80 k 90 k 100 k 110 k (Hz) db k 10 k 15 k 20 k 25 k 30 k 35 k 40 k 45 k 50 k 55 k (Hz) 그림 2-1. NI 446x 고조파앨리어스 주의 NI 446x 디바이스는 ±42.4 V pk 입력범위셋팅에서과부하감지를지원하지않습니다. 이셋팅은신호를 10 배만큼감쇠시킵니다. 이감쇠인자는 ADC 가 115 V pk 에서아날로그포화점에도달하게될것을의미합니다. 이레벨은 ±42.4 V pk 범위가안전하게지원할수있는것보다더큰레벨입니다. 따라서 ± 42.4 V pk 범위 (-20 db 이득 ) 셋팅을사용할경우, 과부하상태를초래할수있는전압을측정하면입력회로가손상될위험이있다는것을고려해야합니다. NI 다이나믹신호수집사용자매뉴얼 2-6 ni.com

20 제 2 장 다이나믹신호수집디바이스개념 ADC DSA 디바이스의각 ADC 는델타 - 시그마변조로알려진변환방식을사용합니다. 원하는데이터속도가 51.2 ks/s 인경우, 각 ADC 는실제로데이터속도의 128 배인 MS/s 의입력신호를샘플링하고, 디지털필터에전송될 1 비트의샘플을생성합니다. 실제샘플링속도는디바이스및모드에따라데이터속도의 256 배또는데이터속도의 2 배수의거듭제곱이될수있습니다. 이필터는나이퀴스트주파수인 25.6 khz 보다큰신호성분을제거합니다. ADC 로부터전송되는 1 비트, MS/s 데이터스트림은 51.2 ks/s 에서 24 비트샘플을생성하는데필요한모든정보를가지고있습니다. 델타 - 시그마 ADC 는노이즈쉐이핑기법을사용하여고속에서고분해능으로변환합니다. ADC 는신호에랜덤노이즈를추가하기때문에결과로생성되는양자화노이즈의크기는비록크지만나이퀴스트주파수 ( 이경우 25.6 khz) 를상회하는주파수를제한합니다. 이노이즈는입력신호와는관계없으며, 디지털필터에서거의완전히제거됩니다. 필터에서출력되는것은큰다이나믹범위가있는대역제한신호입니다. 델타 - 시그마 ADC 의장점중하나는내부참조로 1 비트 DAC 를사용한다는점입니다. 이결과델타 - 시그마 ADC 는차동비선형도 (DNL:Differential Nonlinearity) 의영향을받지않으며, 다른변환방식을사용하는고분해능 ADC 에내재된노이즈를갖지않습니다. 아날로그입력필터 앨리어스제거필터디지타이저또는 ADC 는나이퀴스트한도보다높은주파수성분이있는신호를샘플링할수도있습니다. 대역밖의성분을나이퀴스트대역폭으로변조하는디지타이저의부작용으로인해발생된결과가앨리어스입니다. 앨리어스의가장큰위험은 ADC 출력만보아서는앨리어스가발생했는지알수없다는점입니다. 입력신호에여러주파수성분또는고조파가있는경우, 일부는올바르게나타나는한편일부는앨리어스가들어있는신호를포함하게됩니다. 디지털화과정중이나디지털화이전에저역통과필터를사용하여나이퀴스트주파수보다높은성분을제거하면, 그결과로디지털화된데이터세트에서는앨리어스된성분이모두제거됩니다. DSA 디바이스는디지털및아날로그저역통과필터를모두사용하여앨리어스로부터신호를보호합니다. DSA 디바이스의델타 - 시그마 ADC 는오버샘플링된구조가있으며, 샘플링속도를추적하는컷오프주파수가있는정교한디지털필터가포함되어있습니다. 그러므로필터는자동적으로나이퀴스트주파수를따르도록조정됩니다. 디지털필터에서대역밖의성분이거의대부분제거되지만, 다음의규칙에따라정의되는특정좁은주파수대역은여전히앨리어스의영향을받게됩니다 ks/s 보다크고 ks/s 이하의샘플링속도를선택하면, 32, 64, 96 및기타 32 f s 의배수근처가앨리어스의영향을받게됩니다. (NI 446x 및 NI 449x 디바이스만 ks/s 이상의샘플링속도를지원하므로 NI 446x 및 NI 449x 에의경우에만해당 ) 51.2 ks/s 보다크고 ks/s 이하의샘플링속도를선택하면, 64, 128, 192 및기타 64 f s 의배수근처가앨리어스의영향을받게됩니다. 특정 DSA 디바이스의최소샘플링속도이상이고 51.2 ks/s 이하의샘플링속도를선택하는경우, 128, 256, 384 및기타 128 f s 의배수근처가앨리어스의영향을받게됩니다. National Instruments 2-7 NI 다이나믹신호수집사용자매뉴얼

21 제 2 장 다이나믹신호수집디바이스개념 노트 NI USB-443x 의경우샘플속도와관계없이 64 f s 의배수근처가앨리어스의영향을받게됩니다. 영향을받게되는주파수대역의폭은항상 1 f s 입니다. 예를들어 f s = 10,000 S/s 인경우, 디지털필터는 MHz ~ MHz 에서아날로그성분의앨리어스를받아들일수있습니다. DSA 디바이스에는 ADC 가내장된디지털필터링외에도고정주파수아날로그필터가있습니다. 아날로그필터는아날로그신호경로에서고주파성분이 ADC 에도달하기전에이를제거합니다. 디지털필터로처리되지않는좁은대역에서발생할수있는고주파앨리어스문제를이런방식으로해결할수있습니다. DSA 디바이스의각입력채널에는다중폴저역통과아날로그필터가장착되어있습니다. 디지털필터의주파수응답은샘플링속도에맞게직접스케일되지만, 아날로그필터 -3 db 포인트는고정됩니다. 아날로그필터응답은대역내주파수응답을평탄하게유지하며, 고주파앨리어스를효과적으로제거합니다. 아날로그필터는고차시스템이아니기때문에, 필터롤오프가급격하지않습니다. 필터는높은샘플링속도에서앨리어스를효과적으로제거할수있으며, 이경우앞서언급한민감한영역에서는매우높은주파수만디지털필터를통과할수있습니다. 일부 DSA 디바이스는강화된저주파앨리어스제거를지원합니다. NI USB-443x, NI 446x, NI 447x 및 NI 449x 디바이스의필터응답커브는각기다르며, 이는부록 A, 디바이스별정보에서볼수있습니다. 저주파앨리어스제거특정 DSA 디바이스의최저속도와 25.6 ks/s 사이의매우낮은샘플링속도에서, DSA 디바이스 AI 채널의앨리어스제거필터는대역외의모든신호를완전히제거하지못할수있습니다. 델타 - 시그마 ADC 의내부디지털필터는오버샘플링속도의배수 ( 샘플링속도 오버샘플인수 ) 근처의주파수를가진신호를억제하지못합니다. DSA 디바이스는또한고정컷오프를갖는저역통과앨리어스제거필터를사용합니다. 낮은샘플링속도에서, 오버샘플링속도배수의일부는아날로그앨리어스제거필터의컷오프주파수보다낮게하락할수있습니다. 예를들어사용하는오버샘플링인수가 128 f s 이고, 샘플링속도가 1 ks/s 인디바이스의경우, 오버샘플링속도는 128 khz 입니다. 이오버샘플링속도의배수중일부는아날로그앨리어스제거필터의컷오프주파수보다낮습니다. 신호에해당주파수대의에너지가포함되어있다면앨리어스가발생할수있습니다. 첫번째 128 f s 의배수가아날로그앨리어스제거필터의컷오프주파수보다높아지도록샘플링속도를높이면앨리어스를최소화할수있습니다. 예를들어, 샘플링속도가 25.6 ks/s 인경우처음 128 f s (3.2 MHz) 가아날로그앨리어스제거필터의컷오프주파수를훨씬넘어있기때문에실질적인앨리어스의영향을받지않습니다. 또한 AI.EnhancedAliasRejectionEnable 프로퍼티를사용하여저주파앨리어스제거를활성화할수있습니다. 이프로퍼티는 DSA 디바이스가 1 ks/s ~ 25.6 ks/s 의샘플링속도에서자동적으로오버샘플링되도록합니다. 그결과, 오버샘플링속도는항상 25.6 ks/s ~ 51.2 ks/s 의범위에있게됩니다. 그후데이터스트림은동일한배수로부분제거되어지정된샘플링속도로샘플이생성됩니다. 저주파앨리어스제거는오버샘플링속도배수근처의앨리어스제거를향상시킵니다. 반면다른주파수에서의앨리어스제거의효과는낮아지게됩니다. 예를들어 NI 446x 에서 1 ks/s 의속도로샘플링할때, 2 khz 톤은오버샘플링속도의배수에가까이있지않습니다. 해당톤은 120 db 이상감쇠됩니다. 저주파앨리어스제거를활성화하면톤은 104 db 만큼감쇠됩니다. NI 다이나믹신호수집사용자매뉴얼 2-8 ni.com

22 제 2 장 다이나믹신호수집디바이스개념 테이블 2-2 는주어진샘플속도에대한부분제거전환율 (Decimation Factor) 을나타냅니다. AI.EnhancedAliasRejectionEnable 프로퍼티에대한더자세한정보는 NI-DAQmx 도움말또는 LabVIEW 도움말을참조하십시오. 테이블 2-2. 샘플링속도에대한부분제거전환율 샘플링속도 부분제거전환율 100 S/s f s 200 S/s 256 * 200 S/s < f s 400 S/s 128 * 400 S/s < f s 800 S/s 64 * 800 S/s < f s 1.6 ks/s ks/s < f s 3.2 ks/s ks/s < f s 6.4 ks/s ks/s < f s 12.8 ks/s ks/s < f s 25.6 ks/s 2 * 이표시가있는부분제거전환율은 NI 449x 디바이스에만적용됩니다. 일부 DSA 디바이스는저주파앨리어스제거를지원하지않습니다. 다음리스트는저주파앨리어스제거를지원하는디바이스에정보를제공합니다 : NI 446x 디바이스 NI PXI-447x 디바이스개정 H 또는이후버전 NI PCI-447x 디바이스개정 F 또는이후버전 NI 449x 디바이스 노트 AI.EnhancedAliasRejectionEnable 프로퍼티는 NI 446x 에서기본으로활성화되고, NI 447x 및 NI 449x (1 ks/s 이상의속도 ) 디바이스에서는비활성화됩니다. 필터지연필터지연은데이터가변환기를통해전파되는데필요한시간입니다. 모든 DSA 디바이스채널에는입력및출력채널모두에필터회로가있기때문에필터지연이발생합니다. 필터지연이측정에미치는영향을이해하기위해 63 개샘플클럭샘플링지연이있는 ADC 디지털필터의경우를생각해봅시다. 10 ks/s 의샘플속도에서, 신호에 6.3 ms 만큼지연이발생합니다. 필터지연은자극 - 응답측정, 컨트롤어플리케이션또는루프시간이중시되는어플리케이션에서중요한요소입니다. 가능한가장빠른샘플링속도를사용하면필터지연에필요한시간을최소화할수있습니다. 또한입력필터지연은외부디지털트리거가예상보다일찍발생하도록합니다. 63 개샘플의필터지연이있는 ADC 에서데이터를수집할때, 디지털트리거를사용하여수집을시작하면수집된데이터의처음 63 개샘플링이디지털트리거보다먼저발생하게됩니다. National Instruments 2-9 NI 다이나믹신호수집사용자매뉴얼

23 제 2 장 다이나믹신호수집디바이스개념 NI 449x 제품은 AI.RemoveFilterDelay 프로퍼티를지원합니다. 활성화된경우, 처음수집된샘플이디지털트리거와맞추어지도록수집된샘플이자동으로조절됩니다. 더자세한정보는이장의필터지연제거섹션을참조하십시오. 각디바이스의필터지연에대한정보는 NI USB-443x 스펙, NI 446x 스펙, NI 447x 스펙및 NI 449x 스펙을참조하십시오. FIFO 및 PCI 데이터전송 DSA 디바이스의입력채널은하나의 FIFO 버퍼를공유하고, 출력채널은또다른하나의 FIFO 버퍼를공유합니다. 버퍼샘플이얼마나되는지에대한정보는 NI USB-443x 스펙, NI 446x 스펙, NI 447x 스펙및 NI 449x 스펙을참조하십시오. 디바이스는유연성있는데이터전송요청조건을갖습니다. 디바이스가프로그램가능한 FIFO 조건에따라 DMA 전송을요청하도록프로그램할수있습니다. 특정디바이스에사용할수있는조건에대한정보는 NI-DAQmx 도움말이나 LabVIEW 도움말을참조하십시오. 노트 USB 디바이스는전송요청조건을허용하지않습니다. 아날로그출력 (NI USB-4431 및 NI 4461 의경우 ) 출력왜곡높은입력임피던스가있는외부출력디바이스에출력을연결하면출력왜곡을최소화할수있습니다. NI 4461 의각출력채널은최소 600 Ω 의로드를구동하도록정의되어있습니다. NI USB-4431 의각출력채널은최소 1 kω 의로드를구동하도록정의되어있습니다. 그러나 10 kω 또는 100 kω 과같이로드저항이더큰경우에도최적성능을얻을수있습니다. 더자세한정보는내용은 NI USB-443x 스펙및 NI 446x 스펙을참조하십시오. 아날로그출력채널설정 NI 4461 은아날로그출력에차동및유사차동이라는 2 종류의터미널설정을지원합니다. 유사차동이라는용어는외부커넥터쉘과섀시접지사이에 50 Ω 의저항값이있다는것을말합니다. NI USB-4431 은유사차동만을지원합니다. 노트 PXI/PXIe 및 PCI 디바이스를섀시에설치할때에는안정성있는접지연결을위해나사로고정해야합니다. PXI/PXIe 디바이스를사용하는경우, 디바이스전면의위쪽과아래쪽에있는나사를단단히조입니다. PCI 디바이스를사용하는경우, PCI 슬롯커버를컴퓨터섀시에고정했던나사를사용합니다. 이나사를다시삽입한후디바이스를단단히고정시킵니다. USB-4431 디바이스의경우, USB 케이스뒷면에있는접지터미널을호스트 PC 의섀시에연결합니다. NI 다이나믹신호수집사용자매뉴얼 2-10 ni.com

24 제 2 장 다이나믹신호수집디바이스개념 채널설정선택하기측정대상장비 (DUT) 의입력이플로팅인경우, 유사차동또는차동설정을사용합니다. 측정대상장비의입력이접지되어있거나접지참조되어있는경우, 차동설정을사용합니다. 접지되어있는측정대상장비에유사차동설정을사용하는경우, 하나이상의접지참조포인트가생성되게됩니다. 이러한조건에서는측정에에러또는노이즈를일으킬수있는접지루프전류가발생할수있습니다. 음극입력과접지사이에 50 Ω 또는 1 kω 의저항값을두면보통이러한에러를충분히무시할만한레벨까지줄일수있지만, 사용자의시스템셋업에따라결과가다를수있습니다. 신호소스참조또는측정대상장비 (DUT) 설정에기반하여채널을설정하십시오. 채널을설정하는방법은테이블 2-3 을참조하십시오. 테이블 2-3. 아날로그출력 측정대상장비입력참조 플로팅 접지됨 채널설정 유사차동또는차동 차동 NI 446x 는전원을켜거나끄면자동으로차동모드로설정됩니다. 이설정에서는음극핀의 50 Ω 저항이보호됩니다. 출력임피던스 NI 4461 웨이브폼을생성할때신호의양극터미널과음극터미널사이의차동출력임피던스는대략 22 Ω 입니다. 웨이브폼을생성하지않을때에는, 테이블 2-4 의유휴동작옵션중의하나로 AO.IdleOutputBehavior 프로퍼티를설정하십시오. 테이블 2-4. 출력임피던스 유휴동작옵션출력임피던스 ( 차동모드의경우 ) 기존값유지 제로볼트 하이임피던스 22 Ω 22 Ω 9 kω NI USB-4431 신호의양극터미널과음극터미널사이의차동출력임피던스는대략 50 Ω 입니다. NI USB-4431 에는하이임피던스유휴출력채널설정은없습니다. 그러나유휴상태일때기존값을유지하거나 0 으로돌아가도록출력을설정할수있습니다. National Instruments 2-11 NI 다이나믹신호수집사용자매뉴얼

25 제 2 장 다이나믹신호수집디바이스개념 DAC NI 4461 및 NI USB-4431 의델타 - 시그마 DAC 는델타시그마 ADC 와유사한방식으로작동합니다. 디지털데이터는먼저디지털보간필터를통과한후, DAC 리샘플링필터와델타 - 시그마변조기를통과합니다. DAC 에서, 델타 - 시그마변환기는고분해능의디지털데이터를고속 1 비트의디지털데이터로변환합니다. ADC 의경우와마찬가지로변조기의주파수는양자화노이즈를생성하며, 거의모든양자화노이즈에너지가나이퀴스트주파수보다높게됩니다. 그후디지털 1 비트데이터는본질적으로선형인 1 비트 DAC 로전달됩니다. DAC 출력에는더높은주파수를갖는양자화노이즈가포함되며, 일부이미지가여전히실제샘플속도의 8 배수부근에남아있게됩니다. 아날로그출력필터 이미지제거및보간필터그림 2-2 와같이주파수스펙트럼전반에걸쳐샘플링된신호가반복됩니다. 이그림은신호의반복이샘플속도 f s 의 1/2 보다높은주파수에서시작되고, 이론적으로는스펙트럼전체에걸쳐무한대로계속되는모습을보여줍니다. 데이터는실제 1/2 f s ( 기저대역 ) 보다낮은주파수성분만을표시하기때문에, 이미지가샘플링된데이터에남아있게됩니다. 디바이스는신호에남이있는이러한이미지를다음의 3 단계의필터링을통해제거합니다. f s 8 f s 32 f s 64 f s 그림 2-2. 샘플링된신호 NI 다이나믹신호수집사용자매뉴얼 2-12 ni.com

26 제 2 장 다이나믹신호수집디바이스개념 먼저데이터를 2 n 의인수로디지털보간합니다. 여기서 n 은 0 에서 6 (NI 443x) 까지의양의정수이거나 0 에서 7 (NI 446x) 까지의양의정수입니다. 그러므로, 유효샘플링속도 (f es ) 는 2 n f s 입니다. 이보간인수는유효샘플링속도를 51.2 ks/s 이상 (NI 443x) 또는 ks/s 이상 (NI 446x) 의범위로이동시키기에충분한값이어야합니다. 그림 2-3 은 4 배로보간한결과의이미지의예를보여줍니다. 이후선형위상디지털필터가 0.5 f s 보다큰에너지를거의모두제거합니다. f 8 f 32 f s s s 64 f s f es 2 f es 8 f es 16 f es 그림 2-3. 디지털필터링이후신호 두번째로 DAC 가새로운주파수 (f DAC ) 에서데이터를다시샘플링합니다. f DAC 의주파수는 f es 보다 8 배더높습니다. 그림 2-4 는이미지의결과를보여줍니다. f s 8 f s 32 f s 64 f s Frequency f es 2 f es 8 f es 16 f es f DAC 2 f DAC 그림 2-4. DAC 필터링이후이미지 National Instruments 2-13 NI 다이나믹신호수집사용자매뉴얼

27 제 2 장 다이나믹신호수집디바이스개념 데이터가디지털샘플링되어 f es 의 8 배로유지되므로, DAC 에서추가적인 ( 자체 ) 필터링이발생합니다. 이필터링은 sinx/x 응답을가지며, 그림 2-5 와같이, f s 의 8 배되는곳에서널값을생성합니다. DAC f s 8 f s 16 f s 24 f s 32 f s 40 f s 48 f s 56 f s 64 f s f es 2 f es 8 f es 16 f es f DAC 2 f DAC 그림 2-5. DAC 이후신호 셋째로그림 2-6 과같이, 89 khz (NI 4431) 또는 243 khz (NI 4461) 로컷오프를고정한멀티폴아날로그필터가남아있는이미지를필터링합니다. f s 8 f s 16 f s 24 f s 32 f s 40 f s 48 f s 56 f s 64 f s f es 2 f es 8 f es 16 f es f DAC 2 f DAC 그림 2-6. 아날로그필터링이후신호 필터지연출력필터지연 디지털데이터가 DAC 및보간디지털필터를통해전파되는데필요한시간을의미하며, 이는 DAC 의업데이트속도에따라다릅니다. 예를들어 NI 4461 에서 10 ks/s 에서의필터지연은 38.5 업데이트클럭사이클입니다. 따라서이신호에는 3.85 ms 상당의지연이발생합니다. 이지연은자극 - 반응측정, 제어어플리케이션또는루프시간이중시되는어플리케이션에중요한요인입니다. 테이블 2-5 와테이블 2-6 에서보이는것과같이주파수가다르므로, 샘플속도를최대화하여특정수의지연될업데이트클럭사이클에필요한시간을최소화할수있습니다. NI 다이나믹신호수집사용자매뉴얼 2-14 ni.com

28 제 2 장 다이나믹신호수집디바이스개념 보간필터는업데이트속도에따라출력필터를추가합니다. 테이블 2-5 및테이블 2-6 은보간필터가출력필터지연에미치는영향에대한더자세한정보를제공합니다. 테이블 2-5. NI 4461 의보간인수및출력필터지연 업데이트속도 (ks/s) 보간인수 NI 4461 출력필터지연 ( 샘플 ) 1.0 f s < f s < f s < f s < f s < f s < f s < f s 테이블 2-6. NI 4431 의보간인수및출력필터지연 업데이트속도 (ks/s) 보간인수 NI 4461 출력필터지연 ( 샘플 ) 0.8 f s < f s < f s < f s < f s < f s < f s FIFO 및 PCI 데이터전송 DSA 디바이스의입력채널은하나의 FIFO 버퍼를공유하고, 출력채널은또다른하나의 FIFO 버퍼를공유합니다. NI USB-443x 스펙및 NI 446x 스펙에는버퍼샘플심도에대한정보가들어있습니다. NI 4461 의데이터전송요청조건은유연합니다. 사용자는프로그래밍이가능한 FIFO 조건에따라 DMA 전송을요청할수있도록디바이스를프로그래밍할수있습니다. 특정디바이스의사용조건에대한더자세한정보는 NI-DAQmx 도움말이나 LabVIEW 도움말을참조하십시오. 노트 USB 디바이스는전송요청조건설정을지원하지않습니다. National Instruments 2-15 NI 다이나믹신호수집사용자매뉴얼

29 제 2 장 다이나믹신호수집디바이스개념 전원꺼짐및전원상실 NI 4461 의전원을끄거나또는전원을상실하게되면, 출력채널은하이임피던스상태를가정합니다. NI 4461 의출력은대략 8 ms 후에 0.0 V 로떨어집니다. 그림 2-7 은전원을끄거나전원을상실했을때 NI 4461 이 10 V 를생성하는동작을보여줍니다 (V) (μs) 그림 2-7. 전원꺼짐및전원상실시의동작 트리거링 DSA 디바이스는시작트리거및참조트리거라는 2 가지타입의트리거를지원합니다. DSA 디바이스가시작트리거를사용하도록설정하면, 반환되는데이터는시작트리거가발생한후수집한샘플로구성됩니다. DSA 디바이스가참조트리거를사용하도록설정하면, 반환된데이터는트리거이전및이후에수집한샘플로구성됩니다. 참조트리거이전에수집한샘플은트리거이전샘플이라부르며, 참조트리거이후에수집한샘플은트리거이후샘플이라부릅니다. 예를들어, DSA 디바이스가디지털시작트리거, 아날로그참조트리거를사용하고 100 개의트리거이전샘플과및 200 개의트리거이후샘플을수집하도록설정할수있습니다. 이경우디바이스는디지털시작트리거가발생한후데이터수집을시작합니다. 디바이스는최소 100 개의샘플을수집한후, 아날로그참조트리거를찾기시작합니다. 참조트리거가발생하면, 디바이스는 200 개의샘플을수집한후정지합니다. 반환된데이터는참조트리거이전에수집한 100 개의샘플과참조트리거가발생한이후에수집한 200 개의샘플로구성됩니다. NI-DAQmx 트리거 VI 를사용하여트리거프로퍼티를설정할수있습니다. 시작트리거와참조트리거를독립적으로설정할수있으며, 아날로그소스및디지털소스와같은다양한종류의소스를사용할수있도록설정할수있습니다. 신호의상승이나하강에지중하나에서트리거가발생할수있도록설정할수있습니다. 또한아날로그트리거의경우, NI 다이나믹신호수집사용자매뉴얼 2-16 ni.com

30 제 2 장 다이나믹신호수집디바이스개념 히스테리시스가있는에지에서트리거하기, 미리지정된윈도우에신호가입력될때또는신호가떠날때트리거하기와같은다른모드의작업도지원합니다. 시작및참조트리거를독립적으로설정할수있기때문에, 한신호의다른에지를사용하여수집및생성을컨트롤할수있습니다. 웨이브폼에서반복적으로트리거하는동안, 실제디지털화된데이터와비교하였을때트리거레벨이떨어지는곳이확실하지않기때문에지터가발생할수있습니다. 이트리거지터는항상하나의샘플주기보다작지만, 샘플속도가대역폭의단지두배인경우라면지터가상당히크게여겨질수있습니다. 일반적으로지터는데이터프로세스에는영향을주지않으며, 샘플속도를높여서지터를감소시킬수있습니다. 디지털트리거링 DSA 디바이스가디바이스전면패널에있는 PFI 0 커넥터의디지털신호에응답하여트리거하도록설정할수있습니다. 이핀은 NI 447x 에서는 EXT TRIG, NI 446x 및 NI 449x 에서는 PFI0 라고표시되어있습니다. 트리거회로는상승에지나하강에지중하나에서응답할수있습니다. 트리거신호는 TTL 전압레벨을준수해야합니다. 더자세한트리거요구사항에대해서는 NI USB-443x 스펙, NI 446x 스펙, NI 447x 스펙및 NI 449x 스펙을참조하십시오. 또한 PXI 및 PCI DSA 디바이스는 PXI/PXIe 또는 RTSI 트리거버스에서신호에응답하여디지털트리거링을제공합니다. PXI_Trig<0..6> 또한 RTSI<0..6> 에있는라인을모두사용할수있습니다. 단, 여러개의 NI PXI-447x 디바이스를동기화할때 PXI_Trig 5 가내부사용용으로예약되므로이는예외사항입니다. 외부디지털트리거링의경우에서와같이, 디바이스가상승신호에지나하강신호에지중하나에서응답하도록프로그래밍할수있습니다. 노트 NI USB-443x 디바이스에는트리거링을위한 8 개의 PFI 라인이있습니다. 이 PFI 라인은디바이스의후면에위치해있습니다. 아날로그트리거링 DSA 디바이스아날로그트리거회로를설정하여데이터를수집하는입력채널을모니터할수있습니다. 입력채널을트리거채널로선택하여도입력채널의수집기능에영향을주지않습니다. 트리거회로는입력신호및정의된트리거레벨에기반하여내부디지털트리거를생성합니다. 예를들어입력신호가특정임계점을넘은후에도샘플수집을시작하도록디바이스를설정할수있습니다. 또한이내부트리거를 PXI/PXIe 또는 RTSI 트리거버스에연결하여, 하나의디바이스에서수집작업을시작하여시스템내의다른디바이스의작업을동기화할수있습니다. DSA 디바이스에서는아날로그에지, 히스테리시스가있는아날로그에지및윈도우트리거링과같은여러개의아날로그트리거링모드를사용할수있습니다. National Instruments 2-17 NI 다이나믹신호수집사용자매뉴얼

31 제 2 장 다이나믹신호수집디바이스개념 아날로그에지트리거링아날로그에지트리거링을하려면, 디바이스가상승및하강에지중하나에서특정신호레벨과기울기를감지하도록설정하십시오. 그림 2-8 은상승에지아날로그트리거링의예입니다. 트리거는신호가레벨아래쪽에서시작하여레벨위쪽으로넘어갈때지정됩니다. 3.2 V 0 그림 2-8. 아날로그트리거레벨 히스테리시스를사용하는아날로그에지트리거링아날로그에지트리거링에히스테리시스를추가하면트리거레벨위또는아래에윈도우가추가됩니다. 신호의노이즈나지터로인한트리거링오류를줄이는데이트리거가자주사용됩니다. 예를들어 3.2 V 레벨을사용하는그림 2-8 의예에 1 V 의히스테리시스를추가하는경우, 신호가 2.2 V 에서시작하거나또는그이하로떨어져야트리거가활성화됩니다. 트리거는그림 2-9 와같이신호가 3.2 V 위로올라가면지정되고, 2.2 V 아래로떨어지면지정해제됩니다. 3.2 V 2.2 V 그림 2-9. 상승기울기의히스테리시스를사용하는아날로그에지트리거링 하강기울기가있는히스테리시스를사용하는경우, 신호가레벨위쪽의값과히스테리시스값을더한곳에서시작할때트리거가활성화되며신호가레벨밑으로내려가면트리거가지정됩니다. 예를들어 3.2 V 레벨에 1 V 의히스테리시스를추가하는경우신호가 4.2 V 에서시작하거나그이상으로상승해야트리거가활성화됩니다. 그림 2-10 과같이신호가 3.2 V 아래로내려가면트리거가지정되고, 4.2 V 위로올라가면지정해제됩니다. NI 다이나믹신호수집사용자매뉴얼 2-18 ni.com

32 제 2 장 다이나믹신호수집디바이스개념 4.2 V 3.2 V 그림 하강기울기의히스테리시스를사용하는아날로그에지트리거링 윈도우트리거링윈도우트리거는아날로그신호가 2 개의레벨로정의된윈도우에들어가거나윈도우를나올때발생합니다. 윈도우최상위값과윈도우최하위값을설정하여레벨을지정합니다. 그림 2-11 은신호가윈도우를들어갈때데이터를수집하는트리거를보여줍니다. 또한신호가윈도우를나갈때데이터를수집하도록트리거회로를프로그램할수있습니다. 그림 윈도우트리거링 트리거링과필터지연아날로그및디지털트리거링은 ADC 에서의필터지연에따라다른동작을보입니다. 디지털트리거링을사용하는경우, ADC 는디지털트리거신호를받은즉시디지털데이터를생성하기시작합니다. 그러나 ADC 에입력되는아날로그신호는여전히필터지연의영향을받습니다. 이는트리거를받은후일정한수의샘플간격이지난후가될때까지 ADC 전면의아날로그레벨이디지털화되지않는다는것을의미합니다. 다음실험을통해이러한동작을관찰할수있습니다. 외부디지털트리거입력과 AI 채널에같은 TTL 신호를연결합니다. 디지털트리거에응답하도록수집을설정합니다. 트리거의상승에지는특정수의필터지연샘플이경과할때까지디지털화된웨이브폼에표시되지않습니다. 필터지연에대한자세한정보는 NI USB-443x 스펙, NI 446x 스펙, NI 447x 스펙및 NI 449x 스펙을참조하십시오. 아날로그트리거링은 ADC 의디지털출력에서실행됩니다. DSA 디바이스에서아날로그트리거회로는디지털비교기 (Comparator) 입니다. 신호경로에서트리거가 ADC 뒤에위치해있기때문에, 수집한데이터에서필터지연은분명하게나타나지않습니다. 아날로그트리 National Instruments 2-19 NI 다이나믹신호수집사용자매뉴얼

33 제 2 장 다이나믹신호수집디바이스개념 거가상승에지에서 1.0 V 의레벨로설정되어있는경우, 첫번째샘플의전압은 1.0 V 를조금넘는값입니다. 노트 (NI USB-4431 및 NI 4461) 어플리케이션의 AO 필터지연도고려해야합니다. 디지털필터에서는 AO 작업중에타이밍에결정적인지연이발생합니다. 필터지연제거 NI 449x 디바이스는 AI.RemoveFilterDelay 프로퍼티를지원합니다. 이기능을활성화하면 NI 449x 디바이스는아날로그입력경로의필터지연을자동으로보상합니다. 노트 AI.RemoveFilterDelay 프로퍼티는아날로그시작트리거와함께사용할수없습니다. NI 449x 가 ks/s 의속도로샘플링하고디지털시작트리거에응답하도록설정했다고가정합니다. 이샘플링속도에서필터지연은 64 샘플입니다. 필터지연제거기능을활성화하지않으면, 시작트리거전에처음샘플링은대략 64 개의샘플을수집합니다. 필터지연제거기능을활성화하면, 시작트리거의대략한샘플주기내에첫번째샘플이수집됩니다. AI.RemoveFilterDelay 프로퍼티는 NI 449x 디바이스를필터지연이없는다른데이터수집디바이스에동기화하는경우에특히유용합니다. 필터지연제거기능을활성화하면, 동기화된모든디바이스로부터수집된데이터가대략한샘플주기내에서정렬됩니다. 여러대의 NI 449x 디바이스를동기화하는경우, 모든디바이스에서필터지연제거기능을활성화해야합니다. 그렇지않은경우수집된데이터가정렬되지않습니다. 아날로그참조트리거를사용하며샘플클럭을반출하여다른디바이스 ( 예를들어 NI X 시리즈 ) 를동기화하는경우, 필터지연제거기능을사용할때유의해야할주의사항이있습니다. 이경우 NI 449x 디바이스의필터지연값을요청된트리거이전샘플값에수동으로더하고 ( 내림하여정수로만듬 ), 그값을 NI 449x 샘플클럭을반입하는모든디바이스의트리거이후샘플값에서뺍니다. 이단계를수행하지않으면, 샘플클럭을반입하는디바이스는수집을완료하지못하게됩니다. 타이밍및동기화 타이밍신호 주파수타임베이스 DSA 디바이스에는고정밀발진기가내장되어있습니다. 발진기는 DDS (Direct Digital Synthesis) 칩을사용하며, 이칩은또하나의내장형타이밍신호를생성하는데사용됩니다. 참조클럭 PXI/PXIe 섀시백플레인은각주변기기슬롯에공통으로 10 MHz 참조클럭을제공합니다. 버퍼는독립적으로섀시내의각디바이스에클럭신호를구동합니다. NI 다이나믹신호수집사용자매뉴얼 2-20 ni.com

34 제 2 장 다이나믹신호수집디바이스개념 참조클럭동기화를지원하는 DSA 디바이스는주파수타임베이스를공유된참조에고정할수있습니다. 섀시의 Star 트리거슬롯의 P2 커넥터에있는 PXI_CLK_IN 핀을통해외부소스로 PXI_CLK10 를구동할수있습니다. 이핀에서외부클럭소스를구동하면 PXI/PXIe 백플레인에서생성된 10 MHz 소스는자동으로비활성화됩니다. 오버샘플클럭 DSA 디바이스에서사용된델타 - 시그마변환기는요청한샘플링속도보다훨씬빠른속도인속도당 1 비트의샘플을수집합니다. 결과로나온 1 비트의데이터스트림은요청한샘플링속도에서 24 비트스트림으로변환됩니다. 오버샘플클럭은델타 - 시그마변환기의 1 비트샘플의수집을구동합니다. 오버샘플클럭의주파수는요청한샘플링속도의배수입니다. 샘플클럭타임베이스샘플클럭타임베이스는 DSA 디바이스에서오버샘플클럭을생성하기위해사용한타이밍신호입니다. 한 DSA 디바이스에있는변환기들은모두하나의공통샘플클럭타임베이스를공유합니다. DSA 디바이스가 ( 다른디바이스에동기화되지않고 ) 독립적으로작동할때, DDS 칩은샘플클럭타임베이스를생성합니다. DDS 를통해우수한주파수분해능의프로그램가능한클럭을생성할수있습니다. DDS 칩은 28 비트와 32 비트사이의분해능을가지며, 2 28 및 2 32 주파수스텝을생성하여샘플클럭타임베이스를생성할수있습니다. 여러대의 DSA 디바이스를동기화하는경우, 각디바이스는공통샘플클럭타임베이스를공유해야합니다. 여러대의디바이스가하나의공통샘플클럭타임베이스를공유하는경우, 각디바이스는 ADC 및 DAC 오버샘플클럭의위상정렬된버전을생성할수있습니다. 이경우여러대의디바이스간에밀접한동기화가가능합니다. 공통샘플클럭타임베이스를공유하는데에는다음의두가지방법이있습니다 : 마스터디바이스에서샘플클럭타임베이스를생성합니다. 생성된타임베이스를모든슬레이브디바이스에연결합니다. 더자세한정보는이장의마스터샘플클럭타임베이스동기화섹션을참조하십시오. 각 DSA 디바이스를설정하여각각의샘플클럭타임베이스를생성하도록합니다. 각디바이스의주파수타임베이스를백플레인에서제공된참조클럭에고정합니다. 이때동기화펄스가각디바이스로분배될수있습니다. 이렇게하면각디바이스의샘플클럭타임베이스가자동으로위상정렬됩니다. 더자세한정보는이장의참조클럭동기화 (PXI/PXIe 의경우 ) 섹션을참조하십시오. 샘플링속도 (f s ) 와샘플클럭타임베이스속도 (f tb ) 간의비율은여러값중하나가될수있습니다. 더자세한정보는 NI 446x 스펙, NI 447x 스펙, NI 449x 스펙또는 NI USB-443x 스펙을참조하십시오. 샘플클럭타임베이스는주파수및안정성에대해엄밀한요구조건을갖습니다. DSA 디바이스는엔코더와회전속도계 (tachometer) 와같은외부신호소스에서오는임의의클럭신호를수용하지않습니다. 그러나 Sound and Vibration Measurement Suite 의신호처리기능이엔코더또는회전속도계어플리케이션의외부클럭신호를훌륭히대체하는경우도자주있습니다. Sound and Vibration Measurement Suite 에대한더자세한정보는 ni.com/ soundandvibration 을참조하십시오. National Instruments 2-21 NI 다이나믹신호수집사용자매뉴얼

35 제 2 장 다이나믹신호수집디바이스개념 노트 (NI USB-4431 및 NI 4461) NI USB-4431 및 NI 4461 에서는입력작업과출력작업을서로다른속도로동시에실행할수있습니다. 그러나모든작업에대한타이밍정보는하나의공통샘플클럭타임베이스에서비롯하며, 각입력및출력속도간의비율은 2 의거듭제곱이어야합니다. 예를들어, 입력샘플속도가 8 ks/s 라고가정하면유효한출력업데이트속도는 2 ks/s, 8 ks/s, 16 ks/s 및 64 ks/s 와같은값입니다. 이경우 20 ks/s 는 8 ks/s 와 20 ks/s 간의비율이 2 의거듭제곱이아니므로유효한출력업데이트속도가아닙니다. 동기화펄스 DSA 동기화에는동기화펄스가사용됩니다. 그두가지목적은다음과같습니다 : 각 DSA 디바이스에있는 DDS 칩과클럭분할기를동시에리셋합니다. 이때각디바이스에있는샘플클럭타임베이스신호 ( 참조클럭동기화를사용할때 ) 및오버샘플클럭이정렬됩니다. 각 DSA 디바이스에있는 ADC 와 DAC 를동시에리셋합니다. 이때 ADC 와 DAC 가정렬됩니다. 여러개의 DSA 를동기화할경우, 하나의디바이스에서동기화펄스를반출하고다른모든디바이스는그펄스를반입해야합니다. 이때시스템의각디바이스가동시에리셋될수있습니다. 시작트리거여러대의 DSA 디바이스를동기화할때, 각디바이스는동시에데이터를수집 ( 및생성 ) 해야합니다. 수집및생성이벤트를정렬하려면, 하나의디바이스가시작트리거를반출하고다른모든디바이스는해당트리거를반입해야합니다. 샘플링속도및업데이트속도, 정확도및강제변환 DSA 디바이스에서 DDS 칩은샘플클럭타임베이스를생성합니다. DDS 는뛰어난주파수분해능을갖는프로그램가능한클럭을생성하는방법의하나입니다. DDS 칩은주파수타임베이스라부르는더높은주파수클럭을입력으로받습니다. 디바이스에서모든타이밍신호는샘플클럭타임베이스에서옵니다. DSA 디바이스를사용할때에는, 디바이스가샘플을수집및생성할때사용할샘플링속도및업데이트속도를지정해야합니다. 그러나디바이스가정확히요청한바로그속도로실행되는것은아닙니다. 요청한속도와실제속도와의차이는다음의두가지요인에따라다릅니다 : 주파수타임베이스 (DDS 칩의입력 ) 의정확성 DDS 칩의주파수분해능 주파수타임베이스의정확도는대개 DDS 칩의주파수분해능을좌우하며, 특히내부주파수타임베이스가사용되는경우에그러합니다. 그러나일부어플리케이션에서 DDS 칩의주파수분해능의효과를이해하고있으면유용합니다. 한 DSA 디바이스의주파수타임베이스에에러가없다고가정합니다. DDS 칩이무제한적인주파수분해능을갖는것은아니므로실제속도와요청한속도사이에는여전히작은에러가있게됩니다. 예를들어 NI 4461 이 200 ks/s 의속도로데이터를수집하도록요청하였다면, NI 다이나믹신호수집사용자매뉴얼 2-22 ni.com

36 제 2 장 다이나믹신호수집디바이스개념 NI-DAQmx 는샘플링속도가 ks/s 보다약간높아지도록자동으로강제변환합니다. 이과정은보이지않는과정이지만, 사용자가 NI-DAQmx 에서 SampClk.Rate NI-DAQmx 타이밍프로퍼티를읽어강제변환된샘플링속도또는업데이트를속도를쿼리할수있습니다. 반환된값은주파수타임베이스에서의에러를고려하지않습니다. 강제변환된속도계산하기섹션의절차를따라해당속도를계산할수있습니다. 강제변환된속도계산하기다음의단계에따라강제변환된속도를계산하십시오 : 1. 요청한속도로실행하기위해필요한샘플클럭타임베이스 (DDS 칩출력 ) 의주파수를계산합니다. 2. 요청한속도로실행하기위해필요한튜닝워드의값을계산합니다. 튜닝워드란원하는샘플클럭타임베이스주파수를설정하기위해 DDS 칩에프로그램한 28 비트또는 32 비트의정수입니다. 대부분의경우튜닝워드를계산해보면정수가아닙니다. 이는 DDS 칩이요청한속도에서실행되기위해필요한정확한샘플클럭타임베이스주파수를생성할수없음을의미합니다. 이경우 NI-DAQmx 는계산된튜닝워드를다음으로높은정수값으로반올림합니다. 그러므로, 강제변환된속도는요청된속도보다는약간높게됩니다. 3. 반올림된튜닝워드를사용하여샘플클럭타임베이스의실제주파수를계산합니다. 4. 샘플클럭타임베이스의실제주파수를사용하여, 샘플을수집하거나생성할때 DSA 디바이스가사용할실제속도를계산합니다. 샘플클럭타임베이스주파수계산하기테이블 2-7, 2-8, 2-9 또는 2-10 을사용하여속도배율을결정합니다. 속도배율은원하는속도, 사용중인디바이스및 NI 447x 를사용하는경우향상된저주파앨리어스제거를활성화하였는지여부에따라다릅니다. 또한속도배율은실제샘플링속도또는업데이트속도를계산하는데사용됩니다. 실제샘플링속도또는업데이트속도계산하기섹션을참조하십시오. 속도 (ks/s) 테이블 2-7. NI 443x 의속도배율 속도배율 0.8 f s < f s < f s < f s < f s < f s < f s National Instruments 2-23 NI 다이나믹신호수집사용자매뉴얼

37 제 2 장 다이나믹신호수집디바이스개념 테이블 2-8. NI 446x 의속도배율 속도 (ks/s) 속도배율 1.0 f s < f s < f s < f s < f s < f s < f s < f s 속도 (ks/s) 테이블 2-9. NI 447x 의속도배율 속도배율 속도배율, 강화된앨리어스제거가활성화된경우 1.0 f s < f s < f s < f s < f s < f s < f s 테이블 NI 449x 의속도배율 속도 (ks/s) 속도배율 0.1 f s < f s < f s < f s < f s NI 다이나믹신호수집사용자매뉴얼 2-24 ni.com

38 제 2 장 다이나믹신호수집디바이스개념 테이블 NI 449x 의속도배율 ( 계속됨 ) 속도 (ks/s) 속도배율 3.2 < f s < f s < f s < f s < f s < f s 식 2-1 을참조하여샘플클럭타임베이스의주파수를결정합니다. SampTimebaseRate = Rate RateMultiplier (2-1) 여기서, Rate 는원하는샘플링속도또는업데이트속도이고, RateMultiplier 는테이블 2-7~ 2-10 의속도배율값입니다. DDS 튜닝워드계산하기테이블 2-11 을사용하여주파수타임베이스 (DDS 의입력클럭 ) 의주파수, DDS 의비트개수및사용중인디바이스의외부클럭배율의크기를구합니다. 이값은샘플클럭타임베이스의실제주파수계산하기섹션에서도또한사용됩니다. 디바이스 테이블 DSA 디바이스의클럭프로퍼티 주파수타임베이스의공칭주파수 (MHz) DDS 비트의개수 외부클럭배율 NI 443x NI 446x NI 447x NI 449x National Instruments 2-25 NI 다이나믹신호수집사용자매뉴얼

39 제 2 장 다이나믹신호수집디바이스개념 식 2-2 를참조하여 DDS 튜닝워드를결정합니다. TuningWord = 2 DdsBits ceiling SampTimebaseRate ExternalMult FreqTimebaseRate (2-2) 여기서, SampTimebaseRate 은샘플클럭타임베이스의주파수 ( 샘플클럭타임베이스주파수계산하기섹션에서계산함 ) 입니다. ExternalMult, DdsBits 및 FreqTimebaseRate 는테이블 2-11 의값입니다. 천정함수 (ceiling function) 는숫자를그다음높은정수로올림합니다. 예를들어, ceiling (1.1) = 2 이고 ceiling (2.0) = 2 입니다. 샘플클럭타임베이스의실제주파수계산하기식 2-3 을참조하여샘플클럭타임베이스의실제주파수를결정합니다. ActSampTimebaseRate = TuningWord FreqTimebaseRate ExternalMult 2 DdsBits (2-3) 여기서, TuningWord 는 DDS 튜닝워드계산하기에서계산한 DDS 튜닝워드입니다. ExternalMult, DdsBits 및 FreqTimebaseRate 는테이블 2-11 의값입니다. 실제샘플링속도또는업데이트속도계산하기식 2-4 를참조하여실제샘플링속도또는업데이트속도를결정합니다. ActSampTimebaseRate ActRate = RateMultiplier (2-4) 여기서, ActSampTimebaseRate 는샘플클럭타임베이스의실제주파수계산하기섹션에서계산한실제클럭타임베이스속도입니다. RateMultiplier 는테이블 2-7 ~ 2-10 의속도배율값입니다. NI 다이나믹신호수집사용자매뉴얼 2-26 ni.com

40 제 2 장 다이나믹신호수집디바이스개념 강제변환된샘플링속도계산하기의예테이블 2-12 는여러 DSA 디바이스가각자다른속도로실행되도록설정하였을경우에서, 각디바이스의실제샘플링속도를나열합니다. 이경우는주파수타임베이스가정확히공칭속도로실행된다고가정합니다. 원하는속도 (ks/s) 테이블 DSA 디바이스의강제변환된샘플링및업데이트속도 (ks/s) DSA 디바이스 NI 443x NI 446x NI 447x NI 449x 식 2-5 ~ 2-8 은 NI 4461 에서 1 ks/s 의샘플링속도가약간더높은값으로강제변환되는것을보여줍니다. 샘플클럭타임베이스주파수계산하기테이블 2-8 에서, 1 ks/s 샘플링속도에서의속도배율은 2 14 입니다. 그러므로샘플클럭타임베이스의주파수는다음과같습니다 : SampTimebaseRate = Rate RateMultiplier = 1 ks/s 2 14 = MHz (2-5) DDS 튜닝워드계산하기테이블 2-11 에서 NI 4461 의주파수타임베이스의주파수는 MHz, DDS 는 32 비트, 외부클럭배율은 1 입니다. 1 ks/s 로샘플링할때식 2-5 에서계산된샘플클럭타임베이스주파수는 MHz 입니다. 그러므로튜닝워드는다음과같습니다 : TuningWord 2 DdsBits = ceiling SampTimebaseRate ExternalMult FreqTimebaseRate MHz 2 32 = ceiling MHz = 703,687,442 (2-6) National Instruments 2-27 NI 다이나믹신호수집사용자매뉴얼

41 제 2 장 다이나믹신호수집디바이스개념 샘플클럭타임베이스의실제주파수계산하기 NI 4461 의주파수타임베이스의주파수는 MHz, DDS 는 32 비트, 외부클럭배율은 1 입니다. 1 ks/s 로샘플링할때식 2-6 에서계산된튜닝워드는 703,687,442 입니다. 그러므로샘플클럭타임베이스의실제주파수는다음과같습니다 : ActSampTimebaseRate TuningWord = FreqTimebaseRate ExternalMult 2 DdsBits 703,687,442 = MHz 1 = MHz 2 32 (2-7) 실제샘플링속도또는업데이트속도계산하기 1 ks/s 샘플링속도에서 NI 4461 의속도배율은 2 14 입니다. 식 2-7 에서, 샘플클럭타임베이스의실제주파수는 MHz 입니다. 그러므로실제샘플링속도는다음과같습니다. ActRate ActSampTimebaseRate MHz = = = ks/s RateMultiplier 2 14 (2-8) 동기화 NI-DAQmx 는여러대의 DSA 디바이스가서로같은속도로실행되도록자동으로동기화할수있습니다. 여러대의디바이스의채널을하나의 NI-DAQmx 태스크에더하면, NI-DAQmx 는자동으로클럭공유및동기화펄스연결을제어합니다. 다음방법은여러대의디바이스의채널을 NI-DAQmx 태스크에추가하는방법을보여줍니다. DAQ 어시스턴트를사용하는경우, 한번에하나이상의물리적인채널을선택할수있거나채널추가버튼을클릭하여채널을추가할수있습니다. 프로그램적으로태스크를생성할경우, PXI1Slot2/ai0:7,PXI1Slot3/ai0:7 과같이여러개의디바이스의채널을포함하는물리적인채널문자열을지정할수있습니다. 또한하나의태스크에서 [DAQmx 채널생성 ] VI 를여러번호출하여각호출별로다른채널을지정할수도있습니다. 이렇게하면하나의태스크에서가속도, 사운드, 압력및전압과같은여러개의측정을할수있게됩니다. 일부어플리케이션에서는여러대의디바이스의입력과출력작업간에밀접한동기화가이루어져야할필요가있습니다. 동기화는채널간의시간차이를최소화하거나장시간의작업에서디바이스사이의클럭오차를제거하려고할때매우중요합니다. 두개이상의 DSA 디바이스에서아날로그입력과출력작업을동기화하여 DSA 측정의채널개수를확장할수있습니다. 테이블 2-13 에는동기화방법을결정하는데유용할 DSA 디바이스에서가능한동기화설정이나열되어있습니다. NI 다이나믹신호수집사용자매뉴얼 2-28 ni.com

42 제 2 장 다이나믹신호수집디바이스개념 노트 DSA 디바이스를테이블 2-13 에기재되어있지않은다른 NI 제품과동기화하는것에대한더자세한정보는 ni.com/zone 에있는 NI Developer Zone 을참조하십시오. 테이블 DSA 디바이스동기화설정지원 설정참조클럭 (PXI/PXIe 의경우 ) 마스터샘플클럭타임베이스동기화 *, NI 449x 및 NI 449x 지원됨 NI 446x 및 NI 446x 지원됨지원됨 NI 447x 및 NI 447x 지원됨 NI 449x 및 NI 446x 지원됨 NI 449x 및 NI 447x NI 446x 및 NI 447x, ** 지원됨 NI 449x 및 NI 433x 지원됨 * ehm (PXI 하이브리드호환가능 ) 백플레인커넥터가있는 DSA 디바이스는마스터샘플클럭타임베이스동기화를지원하지않습니다. PXIe 섀시에서마스터샘플클럭타임베이스동기화를사용하는경우, 모든 DSA 디바이스는슬레이브디바이스가되어야합니다. PXI Star 및트리거라인을구동할수있는타이밍모듈이마스터가되어야합니다. 다중속도동기화는지원되지않습니다. ** NI 446x 가마스터 DSA 디바이스여야합니다. NI-DAQmx 9.1 및이후버전은참조클럭동기화를사용하여 NI PXIe-4330/4331 브리지디바이스를 NI PXIe-449x 디바이스와동기화하는것을지원합니다. NI PXIe-4330/4331 이마스터디바이스여야합니다. 노트 : NI USB-443x 디바이스는동기화를지원하지않습니다. DSA 디바이스로동기화어플리케이션을개발하는것에대한더자세한정보는 3 장, 다이나믹신호수집어플리케이션개발하기를참조하십시오. 참조클럭동기화 (PXI/PXIe 의경우 ) 참조클럭동기화를사용하면마스터디바이스와슬레이브디바이스가자신의주파수타임베이스 (DDS 칩의입력 ) 를 XI_CLK10 신호 (PXI/PXIe 백플레인의 10 MHz 클럭 ) 에고정합니다. PLL (Phase Locked Loop) 회로를사용하여이작업을수행할수있습니다. 각디바이스에있는 DDS 칩의입력이위상과정렬되면, 동기화펄스가전송되고각디바이스에있는샘플클럭타임베이스 ( 각 DDS 칩의출력 ), 오버샘플클럭과 ADC 및 DAC 를정렬합니다. 끝으로공유된시작트리거가전송되면, 각디바이스가동시에수집및생성이벤트를시작합니다. 이러한동기화방법을사용하면마스터및슬레이브디바이스를 PXI/PXIe 섀시의어느슬롯에도놓을있습니다. 섀시에있는모든디바이스를동기화할수있습니다. National Instruments 2-29 NI 다이나믹신호수집사용자매뉴얼

43 제 2 장 다이나믹신호수집디바이스개념 DSA 디바이스를섀시에설치한후, 다음단계에따라하드웨어를동기화하십시오 : 1. PXI_CLK10 을모든디바이스의참조클럭소스로지정하여, PXI/PXIe 섀시에있는 DSA 디바이스들이참조클럭에고정되도록합니다. 2. 임의의마스터디바이스를선택하여 PXI/PXIe 트리거라인중하나에서동기화펄스를발생하도록합니다. 동기화펄스는시스템의모든클럭을나노초이내로정렬하고, ADC 및 DAC 를리셋합니다. 3. 동기화펄스를반입하는모든디바이스에서 SyncPulse.SyncTime NI-DAQmx 타이밍프로퍼티를읽습니다. 최대값을계산한후, 동기화펄스를반출하는디바이스의 SyncPulse.MinDelayToStart NI-DAQmx 타이밍프로퍼티에해당값을씁니다. 4. 시스템의 DSA 디바이스중하나가 PXI/PXIe 트리거라인중의하나에시작트리거를반출하도록설정합니다. 가능하면동기화트리거를반출하는디바이스가시작트리거도반출하도록설정합니다. 그러나어플리케이션의필요에따라, 다른디바이스가동기화트리거및시작트리거를반출할수도있습니다. 이경우디바이스를시작하기전에, 동기화펄스를받는모든디바이스에대한설정정보를수동으로지정해야합니다. 태스크를수동으로지정하려면, [DAQmx 태스크컨트롤 ] 의작업컨트롤에지정값을연결하여사용하십시오. 5. [DAQmx 태스크시작 ] 을사용하여시작트리거를반입하는모든디바이스를시작합니다. 끝으로시작트리거를반출하는디바이스를시작합니다. 이렇게하면시스템의모든디바이스가동시에데이터수집및생성을시작할수있습니다. 참조클럭동기화를사용할때는다음유의사항에주의하십시오 : 일부 DSA 디바이스는저주파앨리어스제거를지원하지않습니다. 여러대의 DSA 디바이스를동기화하는경우, 모든디바이스에저주파앨리어스제거가동일하게설정되어있는지확인하십시오. 시스템의모든 DSA 장치가저주파앨리어스제거를지원하는경우해당기능을사용할수있습니다. 적어도하나의 DSA 디바이스에서저주파앨리어스제거가지원되지않는다면, 시스템의다른모든디바이스에서도해당기능을비활성화하십시오. DSA 디바이스의제품군사이에는고유한지연이존재합니다. 다른디바이스군사이에서동기화를시도할때웨이브폼에서필터지연을보정해야할수도있습니다. 샘플링속도가매우낮은경우, 수집이시작될때까지몇초가소요될수있습니다. 이는동기화펄스중 ADC 가리셋된후다시작동하기까지많은샘플클럭주기가필요하기때문입니다. 샘플클럭의속도가더느린경우, 리셋과정에더많은시간이소요됩니다. 수집이시작될때까지의시간을개선하려면, 더높은샘플링속도를지정하거나가능하면모든디바이스에서저주파앨리어스제거를활성화해야합니다. 이렇게하면내장된펌웨어가데이터를다시낮은샘플링속도로부분제거하는반면, ADC 는높은샘플링속도로작동하게됩니다. 여러대의디바이스에여러개의샘플링속도를지정하는설정의경우, 모든디바이스의속도는 2 의거듭제곱과관련되어야합니다. 예를들어하나의디바이스가 100 ks/s 의샘플링속도로설정되어있다면, 다른디바이스는 50 ks/s, 25 ks/s 또는 200 ks/s 로실행될수있지만, 40 ks/s 의샘플속도로실행될수는없습니다. 시스템에서실행속도가가장느린디바이스가시작트리거를반출해야합니다. 델타 - 시그마의실행속도는다르기때문에, 서로다른속도로실행되는모든디바이스간에는서로다른필터지연이발생합니다. NI 다이나믹신호수집사용자매뉴얼 2-30 ni.com

44 제 2 장 다이나믹신호수집디바이스개념 마스터샘플클럭타임베이스동기화마스터샘플클럭타임베이스동기화를사용하면, 하나의마스터디바이스가마스터샘플클럭타임베이스신호를시스템의다른모든디바이스에반출하게됩니다. 그후동기화펄스가전송되며, 이는 ADC 와 DAC 를포함한모든오버샘플클럭을위상정렬합니다. 끝으로공유시작트리거가전송되며, 이는각디바이스에서수집과생성을동일한순간에시작합니다. PXI/PXIe 시스템에서마스터디바이스는섀시의마스터타임베이스슬롯에있어야하며, 그이유는마스터타임베이스는클럭을반출하는주변기기슬롯에 PXI Star 라는특정한포인트대포인트연결을갖기때문입니다. PXIe 섀시에서 DSA 디바이스는모두슬레이브이어야합니다. PXI Star 및트리거라인을구동할수있는타이밍모듈이마스터가되어야합니다. PXI 시스템은슬롯 14 이상은마스터샘플클럭타임베이스동기화를사용하여디바이스를동기화할수없습니다. PXIe 시스템은모든주변기기슬롯을마스터샘플클럭타임베이스에동기화할수있습니다. PCI 디바이스에서클럭은 RTSI 케이블을통해물리적으로반출되며, 이케이블을시스템의모든동기화된디바이스의후면에연결해야합니다. DSA 디바이스를설치한후에는, 다음단계에따라하드웨어를동기화합니다 : 1. 마스터디바이스가모든슬레이브디바이스에샘플클럭타임베이스를반출하도록프로그래밍합니다. 이공유클럭은모든 ADC 및 DAC 클럭이동일한오버샘플링클럭을공유하도록합니다. PXI/PXIe 시스템에서신호는 PXI Star 에연결되고, PCI 시스템에서는 RTSI 라인중어느것에라도연결될수있습니다. 기본으로설정된 RTSI 라인은 8 개입니다. 2. 마스터디바이스가모든슬레이브디바이스에동기화펄스를연결하도록프로그래밍합니다. PXI/PXIe 시스템에서 PXI/PXIe 트리거라인중어느것을사용하여도모든슬레이브디바이스에동기화펄스를연결할수있습니다. PCI 시스템에서기본으로설정된 RTSI 라인은 9 개이지만, 다른라인도프로그램할수있습니다. 동기화펄스는시스템의모든클럭을나노초이내로정렬하고, ADC 및 DAC 를리셋합니다. 3. 동기화펄스를반입하는모든디바이스에서 SyncPulse.SyncTime NI-DAQmx 타이밍프로퍼티를읽습니다. 최대값을계산한후, 동기화펄스를반출하는디바이스의 SyncPulse.MinDelayToStart 프로퍼티에해당값을씁니다. 4. PXI/PXIe 시스템의경우, 시스템의 DSA 디바이스중하나가 PXI/PXIe 트리거라인중의하나에시작트리거를반출하도록설정합니다. PCI 시스템의경우 RTSI 라인 0 에서 6 중하나에시작트리거를반출하도록설정합니다. 가능하면동기화트리거를반출하는디바이스가시작트리거도반출하도록설정합니다. 그러나어플리케이션의필요에따라, 다른디바이스가동기화트리거및시작트리거를반출할수도있습니다. 이경우디바이스를시작하기전에, 동기화펄스를받는모든디바이스에대한설정정보를수동으로지정해야합니다. 태스크를수동으로지정하려면, [DAQmx 태스크컨트롤 ] VI 의작업컨트롤에지정값을연결하여사용하십시오. 5. [DAQmx 태스크시작 ] VI 를사용하여시작트리거를반입하는모든디바이스를시작합니다. 끝으로시작트리거를반출하는디바이스를시작합니다. 이렇게하면시스템의모든디바이스가동시에데이터수집및생성을시작할수있습니다. National Instruments 2-31 NI 다이나믹신호수집사용자매뉴얼

45 제 2 장 다이나믹신호수집디바이스개념 마스터샘플클럭타임베이스동기화를사용할때는다음유의사항에주의하십시오 : 일부 DSA 디바이스는저주파앨리어스제거를지원하지않습니다. 여러대의 DSA 디바이스를동기화하는경우, 모든디바이스에저주파앨리어스제거가동일하게설정되어있는지확인하십시오. 시스템의모든 DSA 장치가저주파앨리어스제거를지원하는경우해당기능을사용할수있습니다. 적어도하나의 DSA 디바이스에서저주파앨리어스제거가지원되지않는다면, 시스템의다른모든디바이스에서도해당기능을비활성화하십시오. DSA 디바이스의제품군사이에는고유한지연이존재합니다. 다른디바이스군사이에서동기화를시도할때웨이브폼에서필터지연을보정해야할수도있습니다. 샘플링속도가매우낮은경우, 수집이시작될때까지몇초가소요될수있습니다. 이는동기화펄스중 ADC 가리셋된후다시작동하기까지많은샘플클럭주기가필요하기때문입니다. 샘플클럭의속도가더느린경우, 리셋과정에더많은시간이소요됩니다. 수집이시작될때까지의시간을개선하려면, 더높은샘플속도를지정하거나가능하면모든디바이스에서저주파앨리어스제거를활성화해야합니다. 이렇게하면내장된펌웨어가다시낮은샘플링속도로데이터를부분제거하는반면, ADC 는높은샘플링속도로작동하게됩니다. 여러대의디바이스간에여러개의샘플속도를지정하는설정의경우, 모든디바이스의속도가 2 의거듭제곱에따라변해야합니다. 또한슬레이브디바이스가마스터디바이스보다더빨라서는안됩니다. 예를들어, 마스터디바이스가 100 ks/s 의샘플링속도로설정되어있는경우, 슬레이브디바이스는 50 ks/s, 25 ks/s 로실행될수있지만, 40 ks/s 또는 200 ks/s 의샘플속도로실행될수는없습니다. 시스템에서실행속도가가장느린디바이스가시작트리거를반출해야합니다. 델타 - 시그마는다른속도로실행되기때문에, 서로다른속도로실행되는모든디바이스간에서로다른필터지연이발생합니다. NI 다이나믹신호수집사용자매뉴얼 2-32 ni.com

46 3 다이나믹신호수집어플리케이션개발하기 DAQ 어시스턴트를사용하여태스크생성하기 DAQ 어시스턴트를사용하여태스크를생성하고설정하면사용자의프로그래밍단계중일부를줄일수있습니다. 또한태스크를저장하여이후의어플리케이션에서사용할수있습니다. DAQ 어시스턴트로만든태스크와 NI 어플리케이션소프트웨어를사용하여 DSA 장치를제어할수있습니다. DAQ 어시스턴트는모든 NI 어플리케이션소프트웨어에서직접열수있습니다. LabVIEW 로프로그래밍하는경우, [DAQ 어시스턴트 ] 익스프레스 VI 를이용하여어플리케이션을간단히만들수있습니다. [DAQ 어시스턴트 ] 익스프레스 VI 는 LabVIEW 의블록다이어그램상에서하나의 VI 로완전한아날로그입력또는아날로그출력작업을수행할수있도록합니다. [DAQ 어시스턴트 ] 익스프레스 VI 는 DAQ 어시스턴트를사용하여태스크를생성및설정하며또한태스크를수행합니다. [DAQ 어시스턴트 ] VI 에대한더자세한정보는 LabVIEW 도움말을참조하십시오. DAQ 어시스턴트를시작하는것에대한더자세한정보는 NI 어플리케이션소프트웨어문서를참조하십시오. DAQ 어시스턴트의사용에대한더자세한정보는 DAQ 어시스턴트도움말을참조하십시오. 아날로그입력어플리케이션 아날로그입력어플리케이션개요이섹션에서는 NI-DAQmx 및 LabVIEW 또는 LabWindows /CVI 를사용하여아날로그입력어플리케이션을생성하는방법의일반적인개요에대해보여줍니다. 그림 3-1 은아날로그입력태스크프로그래밍, 측정수행및태스크지우기의일반적인순서도를보여줍니다. National Instruments 3-1 NI 다이나믹신호수집사용자매뉴얼

47 제 3 장 다이나믹신호수집어플리케이션개발하기 DAQ AI 그림 3-1. 아날로그입력태스크순서도 NI 다이나믹신호수집사용자매뉴얼 3-2 ni.com

48 제 3 장 다이나믹신호수집어플리케이션개발하기 테이블 3-1 에서는그림 3-1 의간략한단계에대해보다더자세히설명합니다. 어플리케이션에따라일부단계는옵션일수있습니다. 각단계에대한더자세한정보는 NI 어플리케이션소프트웨어를참조하십시오. 테이블 3-1. 아날로그입력어플리케이션단계 순서도단계 LabVIEW 단계 LabWindows/CVI 단계 태스크생성 채널설정 DAQ 어시스턴트로태스크생성하기 또는 다음 VI 를사용하여프로그램적으로태스크생성하기 : DAQmx 태스크생성 VI * DAQmx 버추얼채널생성 VI DAQmx 타이밍 VI DAQmx 트리거링 VI * 하나또는그이상의채널프로퍼티노드 DAQ 어시스턴트로태스크생성하기 또는 다음함수를사용하여프로그램적으로태스크생성하기 : DAQmxCreateTask DAQmxCreateAIVoltageChan DAQmxCfgSampClkTiming DAQmxAnlgEdgeStartTrig * 또는 DAQmxCfgDigEdgeStartTrig * DAQmxSetChanAttribute 에대한하나또는그이상의호출 측정시작 * DAQmx 태스크시작 VI DAQmxStartTask 측정읽기 DAQmx 읽기 VI DAQmxReadAnalog64 또는다른데이 터읽기함수 데이터분석 데이터디스플레이 일반적인분석도구는 Sound and Vibration Measurement Suite 의 VI 또는웨이브폼측정함수포함 프런트패널그래프, 차트또는인디케이터 일반적인분석도구는 LabWindows/CVI Advanced Analysis Library 의함수들을포함 그래픽기반사용자인터페이스 (GUI) 그래프, 차트또는인디케이터 연속샘플링 DAQmx 읽기 VI 주위에루프놓기 DAQmxReadAnalog64 또는다른데이 터읽기함수주위에루프놓기 측정정지 * DAQmx 태스크정지 VI DAQmxStopTask 태스크지우기 DAQmx 태스크지우기 VI DAQmxClearTask * 사용자의어플리케이션에따라이단계는옵션일수있습니다. NI-DAQmx 프로퍼티에대한더자세한정보는 NI-DAQmx 도움말이나 LabVIEW 도움말을참조하십시오. 이라이브러리는 NI 어플리케이션소프트웨어의 Full 또는 Professional Development System 이필요합니다. National Instruments 3-3 NI 다이나믹신호수집사용자매뉴얼