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20KHz의 신호를 입력받고자 하는데 신호가 부정확합니다



DAQ-2000시리즈를 이용하여 20Khz의 신호를 수집하고자 하는데

정상적인 신호가 들어오지 않습니다.



답변: 일단 DAQ-2000시리즈 뿐만 아니라 모든 데이터 수집 제품을 사용하여

정확한 데이터를 수집하기 위해서 고려해야할 사항은 3가지 정도입니다.


첫째. Sampling rate를 얼마나 지원하고 얼마를 설정해야 하는가?

먼저 Sampling rate에 대해 설명드리면 아주 간단하게 1초에 원래 신호를 몇 개나 디지털화 할것인가?를 나타내는 비율이라고 보시면 됩니다.

예를 들어 100KS/s의 Sampling rate이면 1초에 원래 신호 중에 10만개를 디지털화 합니다.


따라서 이 부분은 보통 측정하고자 하는 신호의 10배 정도의 Sampling rate를 추천합니다.

10배 정도는 되어야 정확한 데이터 수집이 가능합니다.

위의 예처럼 20Khz의 신호를 측정하고할 경우 200KS/s정도의 Sampling rate를 사용하면 정확한 데이터를 수집할 수 있습니다.


둘째. 지원하는 입력 범위가 얼마인가?

보통의 데이터 수집제품의 경우 최대 -10V ~ +10V의 bipolar범위를 제공하며 

최소 -0.05V ~ +0.05V의 Bipolar 또는 0 ~ 0.1V의 unipolar의 범위를 제공합니다.

이러한 입력 범위는 측정하고자 하는 신호의 출력 범위를 정확하게 파악하신 다음에

그 범위에 가장 적합한 범위를 지원해 주는가가 관건입니다.

최대한 수집하고자 하는 신호의 출력 범위와 같은 범위로 설정해야 정확하고 정밀한

데이터를 수집할 수 있습니다.


보통의 센서들은 수mv, 4~20mA, 1~5V, 0~10V 정도의 출력 범위를 가집니다.

참고로 위의 센서 출력 범위 중 4~20mA의 경우는 signal conditioner 또는 250Ω의 저항을 이용하여 1~5V의 전압출력으로 변환하여 입력을 받습니다. 

V=IR이므로 전압=전류*저항의 식을 이용하여

4mA일때 V=4*250=1V, 20mA일때 V=20*250=5V가 됩니다.


셋째. Resolution(분해능) Bit수는 얼마인가?

보통의 데이터수집 제품은 12bit와 14bit 16bit를 제공합니다. 여기서 비트수의 차이점은 sampling rate를 통해 1초에 수집된 신호를 디지털로 몇 비트를 이용하여 표현하는가를 나타냅니다. 


예를 들어 똑같은 Sampling rate와 입력 범위(예를 들어 0~10V)로 데이터를 수집하여도 12bit는 입력 범위  0~10V를 2의 12승인 4096개로 나누어서 0.002V단위로 표시가 가능하지만 16bit는 2의 16승인 65536개로 나누어 0.00015V 단위로 표시가 가능하므로  수집된 데이터가 훨씬 정밀해 집니다.


위에서 언급한 3가지를 충분히 고려하여 데이터 수집 제품을 선정하여 사용하시면

원하시는 정확성과 정밀도를 가진 데이터를 수집할 수 있습니다.

물론 가장 중요한 측정하고자 하는 신호의 정확한 범위와 단위 신호의 주파수 성분을

잊으시면 안되겠죠?



출처 : http://www.dassystem.co.kr/support/faq.php

Posted by theF