ひずみゲージとシャント抵抗をNI-9237に接続する

更新しました Nov 18, 2018

使用製品

Hardware

  • NI-9237
  • NI-9944
  • NI-9945

問題

  • 歪みゲージまたはロードセルから測定値を読み取るには、どのような外部接続が必要ですか?
  • NI-9237でシャントキャリブレーションを実行するにはどうすればよいですか?

解決策

NI-9237はブリッジと歪み測定モジュールです。したがって、NI-9237モジュールにはシャント抵抗とハーフブリッジ抵抗が内蔵されています。



ホイートストンブリッジの辺の番号は、任意で付けられたものではありません。その抵抗値は、歪や期待電圧値を計算するための計算式に関連しています。各抵抗の名前と説明を以下に記載します。

  • R1: EX+とAI–間の抵抗値
  • R2: EX–とAI–間の抵抗値
  • R3: EX–とAI+間の抵抗値
  • R4: EX+とAI+間の抵抗値

下図の外部接続は、さまざまなタイプの歪みゲージを測るために必要なだけでなく、シャントキャリブレーションのためでもあります。

NI 9237には、それぞれのチャンネルに対して10ピンずつ端子があります。ピンの詳細は、以下のとおりです。

Pin 1SCShunt Resistor end 1
Pin 2AI+Channel Input +
Pin 3AI- Channel Input -
Pin 4RS+Remote Sense +
Pin 5RS-Remote Sense -
Pin 6EX+Excitation +
Pin 7EX-Excitation -
Pin 8T+TEDS+
Pin 9T-TEDS-
Pin 10SCShunt Resistor end 2



フルブリッジ:
内部にシャント抵抗(Rs)があることが分かります。R3の両端がSCピンに接続されても構いません。シャントキャリブレーションが実行された際、内部スイッチが閉じられ、抵抗へと接続されます。このモジュールの通常動作では、スイッチは開いたままとなります。

メモ: 歪みゲージに4本のワイヤのみがある場合、シャントキャリブレーションのために2本のワイヤを接続する必要はありません。



ハーフブリッジ:

NI-9237の内部ブリッジ構成抵抗が記載されていますが、EX+、EX-、およびAI+はユーザ自身で接続する必要があります。

クォータブリッジタイプII構成は、ハーフブリッジのようにNI 9237へ接続されています。R4は、アクティブクォータブリッジの歪みゲージです。R3は、歪みの方向と垂直にダミー抵抗を配置しているため、温度変化にのみ反応した変化を求めることができます。ソフトウェアで歪み測定タスクを設定する場合は、タスク設定でクォータブリッジタイプIIを選択する必要があります。



クォータブリッジ:

追加情報

シャントキャリブレーションは、NI-9237のA/Dコンバータで導入されたシステムゲインエラーを収集するために使用されるプロセスです。歪みは、ブリッジセンサの1辺を既知のシャント抵抗値(Rs)に置き換えることでシミュレートします。1辺の抵抗値の合計変化は、歪み1辺の電圧変化(AI+とAI-)を生じさせます。測定波形レベルは、予期された波形レベルと比較することによりソフトウェア調整が行われ、ゲインエラーとして修正されます。通常は、シャント抵抗がR3越しに接続されます。しかし、シャントキャリブレーションVIの入力値として特定されていれば、ホイートストンブリッジのどの辺でも使用することは可能です。詳細は、シャントキャリブレーション(ゲイン調整)を参照してください。NI-9237には、100 kΩの内部シャント抵抗を備えています。120Ωの公称抵抗値を持つクォータブリッジ構成モジュール(NI 9944)と、350Ωの公称抵抗値を持つクォータブリッジ構成モジュール(NI 9945)があり、これらのNI 9944やNI 9945を購入して使用することも可能です。NI-9944およびNI-9945では、接続が内部でおこなわれているため、シャントキャリブレーションを外部接続する必要はありません。

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