พฤษภาคม 8, 2020

การกำหนดค่า Load Cell ใน MAX ด้วย NI 9237

ผู้ใช้สามารถเขียนโปรแกรม LabVIEW เพื่ออ่านค่าจาก Load cell ได้อย่างง่ายดาย โดยใช้ไดร์เวอร์ DAQmx ในการสร้าง Force (Bridge) task ที่รวมเอา custom scale ที่ใช้ในการแปลงค่าทางไฟฟ้าเป็นค่าแรง สามารถกำหนด Custom Voltage ด้วย Excitation task เพื่อกำหนดไฟเลี้ยงไปยัง Load Cell ได้ ขั้นตอนด้านล่างนี้เป็นวิธีการกำหนดค่า Load Cell ใน MAX ด้วยไดร์เวอร์ DAQmx 9.1 หรือสูงกว่า

DAQmx เวอร์ชั่น 9.1 หรือสูงกว่า

  1. เลือก Create New NI-DAQmx Task โดยการคลิกขวาที่ NI-DAQmx Tasks หรือที่แถบเครื่องมือ (Toolbar)
    ภาพประกอบ 1. การสร้าง task ใหม่
  2. สร้าง Force (Bridge) task แล้วเลือกช่องของอุปกรณ์ที่ต้องการ
  3. ใส่ชื่อ task ผู้ใช้สามารถใช้ค่าdefault เป็นชื่อ taskได้ แต่การตั้งชื่อจะช่วยให้ผู้ใช้สามารถอ้างอิงขณะทำงานกับโปรแกรมได้ง่ายขึ้น
  4. กำหนดค่า settings สำหรับอุปกรณ์
    โดยแต่ละส่วนจะมีสีระบุไว้ในวงเล็บซึ่งเป็นการระบุตำแหน่งของส่วนนั้น ๆ ตามภาพประกอบที่ 3 ด้านล่าง

    – Signal Input Range (สีแดง) – ระบุพิกัดสูงสุดและต่ำสุด ของ ตัวแปลงสัญญาณตามหน่วยที่ต้องการ เช่น pounds, Newtons, และ Kg (force)

    – Voltage Excitation (Vex) Source (สีเขียว) – เลือก excitation source สำหรับ load cell Internal Excitation หมายถึง NI 9237 เป็นตัวจ่ายแรงดันไฟฟ้า ส่วน External Excitation คือ ใช้ power supply จากภายนอก ต่อเข้ากับ NI 9237 ที่เทอร์มินัลใกล้กับฐานของโมดูล
    ผู้ใช้ต้องตรวจสอบข้อมูลทางเทคนิคของ load cell ว่าต้องการ excitation voltage เท่าใด NI 9237 สามารถสร้าง excitation voltage ได้ที่ 2.5 V, 3.3 V, 5 V, หรือ 10 V หากค่าที่เลือกต่างจากนี้ โมดูลจะตั้งค่า default ไปที่ค่าที่ใกล้เคียงที่สุดตามรายการที่กล่าวไปแล้วข้างต้น

    ไม่สามารถใช้ Internal Excitation และ External Excitation รวมกันได้เนื่องจาก internal hardware นั้นมีความแตกต่างกันออกไปตามการเลือกของผู้ใช้

    หมายเหตุ : หากดูตาม specifications  ตัว power supply รวมสูงสุดของ NI 9237 จะอยู่ที่ 150mW หากต้องการใข้มากกว่านั้น ให้ใช้ external excitation จากแหล่งอื่น

    หากเป็น passive sensors จะไม่ต้องคำนึงถึงส่วนนี้นัก เนื่องจาก การเปลี่ยนแปลงของ resistance ถูกวัดจาก stimulation ให้ดู  power requirement ขณะใช้ sensors ที่ต้องมีวงจรในการใช้งานเช่น TEDS ที่หากมีการจ่ายไฟเข้าตัวแปลงสัญญาณต่ำเกินไปอาจส่งผลให้ค่าที่ได้ผิดเพี้ยน สำหรับข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับตัวแปลงสัญญาณแบบ passive ดูได้ที่หัวข้อ “จะรู้ได้อย่างไรว่าตัวแปลงไฟฟ้าเป็นแบบ active หรือ passive?” โดยเข้าไปในรายการลิงค์ด้านล่าง

    – Bridge Type (สีส้ม) – แสดงว่าประเภทของ Bridge ซึ่งผู้ใช้ต้องศึกษาจากรายละเอียดทางเทคนิคของผู้ผลิตเซ็นเซอร์ โดย NI 9237 สามารถเชื่อมต่อกับเซ็นเซอร์ประเภท Half หรือ Full Bridge ก็ได้ หรือเลือกใช้ NI 9944 และ NI 9945 เพื่อเชื่อมต่อกับเซ็นเซอร์ประเภท Quarter Bridge เช่น สเตรนเกจ เป็นต้น

    – Scaled Units (Blue) – NI 9237  จะแสดงผลค่าที่อ่านได้ในหน่วย mV ดังนั้นต้องมีการใช้ custom scale เพื่อแปลงค่าที่อ่านได้ ไปเป็นหน่วยอื่น ๆ ได้ ผู้ใช้สามารถคลิกดรอปดาวน์ของ Scaled Units เพื่อเลือกหน่วยที่ต้องการ ได้แก่ Newtons, Pounds, และ kilograms (force) ดังรูปประกอบด้านล่าง
    หากไม่มีหน่วยที่ต้องการ ให้สร้าง Task ที่ชื่อว่า Custom Voltage with Excitation และใช้สเกลที่กำหนดเองตามที่อธบายในหัวข้อก่อนหน้า
    ภาพประกอบที่ 2. ค่าเริ่มต้นสำหรับตัวเลือกสเกลยูนิต
    เลือก Configure Scale  เพื่อเปิดหน้าต่าง Configure Scale และกำหนดค่า scaling parameters โดยสามารถดูเพิ่มเติมได้ในลิงค์ด้านล่าง Knowledge Base:  DAQmx Custom Scales ใน Measurement & Automation Explorer (MAX) สำหรับ NI 9237

    Bridge Resistance (สีม่วง) – ระบุค่าความต้านทานของเซ็นเซอร์ เช่น 120, 350, 1000 โอห์ม เป็นต้น โดยให้ป้อนค่านี้ขณะที่ไม่ได้เชื่อมต่อเซ็นเซอร์ ผู้ใช้สามารถดูข้อมูลนี้ได้จากเอกสารทางเทคนิคของผู้ผลิตเซ็นเซอร์

    – Rate (Hz) (สีทอง) – NI 9237 มีการจำกัด data rates และจะบังคับเปลี่ยนค่าไปค่ามีใกล้เคียงที่สุดที่มี  สมการต่อไปนี้จะช่วยในการหา data rates ที่สามารถใช้การได้ใน NI 9237
    ขณะใช้ internal master timebase – 12.8 MHz  ผลของ data rate จะเป็น of 50 kS/s, 25 kS/s, 16.67 kS/s, และต่ำลงเรื่อยๆจนถึง 1.613 kS/s ขึ้นอยู่กับค่าของ n สามารถดูข้อมูลเพิ่มเติมได้ตามลิงค์ด้านล่างสุดในหัวข้อ NI 9237 Operating Instructions และ Specifications

    ภาพประกอบที่ 3. การกำหนดค่าของตัวแปลงสัญญาณ full bridge 350 Ohm โดยใข้ internal excitation 2.5 V ในช่วง  +/- 100 pounds

ข้อมูลเพิ่มเติม

error: Content is protected...