Realización de Mediciones de Aceleración con NI LabVIEW

Actualizado el Jun 4, 2021

Ambiente

Software

  • LabVIEW
  • Measurement & Automation Explorer (MAX)

Controlador

  • NI-DAQmx

Este documento explora consideraciones para tomar una medida de vibración, conectar un acelerómetro a un dispositivo DAQ, verificar la señal en NI Measurement & Automation Explorer y finalmente tomar una medida en NI LabVIEW.

Conexión de un acelerómetro

Antes de conectar cualquier señal, localice el pinout de su dispositivo.

  1. Abra NI Measurement & Automation Explorer (MAX) y expanda Dispositivos e Interfaces .
  2. Haga clic con el botón derecho en el nombre de su dispositivo y seleccione Disposición de Pines .

Un sensor IEPE necesita un cable y / o conector adecuados para conectarse a las entradas BNC del módulo de la Serie C. Los acelerómetros triaxiales tienen tres salidas, un eje a un canal de adquisición, cada una de las cuales requiere su propio acondicionamiento de señal.

El siguiente paso es conectar físicamente el acelerómetro a su dispositivo DSA. Los dispositivos NI DSA usan conectores BNC o SMB. El pin central del conector, AI +, proporciona la excitación de CC, cuando está habilitado, y la conexión de señal de entrada positiva. La carcasa del conector, AI-, proporciona la ruta de retorno de excitación y la referencia de tierra de la señal. Para minimizar el ruido de tierra, evite que las carcasas metálicas de los conectores se toquen entre sí, los dispositivos DSA o el chasis / computadora.

Configurar una tarea de aceleración

Puede utilizar MAX para verificar rápidamente la precisión de la configuración de su sistema de medición. Usando un Canal Virtual Global NI-DAQmx, puede configurar una medición de acelerómetro sin ninguna programación. Un canal virtual es un concepto de la arquitectura del controlador NI-DAQmx que se utiliza para representar una colección de configuraciones de propiedades del dispositivo que pueden incluir un nombre, un canal físico, conexiones de terminales de entrada, el tipo de medición o generación e información de escala.

Siga estos pasos para comenzar:

  1. Con MAX abierto, seleccione Vecindad de Datos y haga clic en Crear Nuevo .
  2. Seleccione NI-DAQmx Global Virtual Channel y haga clic en Next .
  3. Seleccione Adquirir señales »Entrada analógica» Aceleración .
  1. Seleccione ai0 o cualquier canal físico que haya conectado a su acelerómetro. Para múltiples canales, mantenga presionada la tecla Shift y seleccione todos los canales que se están utilizando. Un canal físico es un terminal o pin en el que puede medir o generar una señal analógica o digital.
  1. Haga clic en Siguiente e ingrese un nombre para el canal virtual global o deje el predeterminado.
  2. Haga clic en Finalizar y debería ver la siguiente pantalla en MAX:
  1. En la pestaña Configuración, ingrese los valores mínimos y máximos de aceleración que espera leer de su acelerómetro (de -5 ga 5 g por defecto).
  2. Escriba el valor de sensibilidad del sensor. Este valor está en las unidades que especifique con la entrada de unidades de sensibilidad. Consulte la documentación del sensor para determinar este valor.
  3. Seleccione la fuente de excitación (Fuente Iex):
    1. Externa: cualquier fuente de excitación que no sea la fuente de excitación incorporada del dispositivo.
    2. Interna: utilice la fuente de excitación incorporada del dispositivo.
    3. Ninguno: no suministra excitación al canal virtual.
  4. Especifique el valor de excitación (Valor Iex (A)).
  5. Seleccione la configuración de su terminal. La configuración del terminal especifica el modo de conexión a tierra utilizado para el canal virtual. Puede elegir Diferencial o Pseudodiferencial dependiendo de su dispositivo (ver arriba).
  6. Escriba el valor de referencia de dB. Este es el valor de referencia utilizado cuando los resultados se calculan en decibelios. La referencia de dB se expresa en las unidades de ingeniería seleccionadas.
  7. Haga clic en la pestaña Dispositivo y elija su Modo de acoplamiento (CA o CC).

Probando la señal

  1. Con MAX aún abierto, vuelva a hacer clic en la pestaña NI-DAQmx Global Virtual Channel y haga clic en el botón Ejecutar. Verá el valor de aceleración de su medición en la parte superior de la pantalla.

 

Puede optar por ver la señal en forma de tabla o como un gráfico seleccionando Gráfico en el menú desplegable Tipo de pantalla . También tiene la opción de guardar su Canal Virtual Global NI-DAQmx si desea consultar esta pantalla de configuración nuevamente en el futuro.

Ejemplo de LabVIEW para medir la vibración

Una vez que haya configurado el sistema correctamente, puede adquirir y visualizar datos usando el entorno de programación gráfica de LabVIEW.

Puede localizar ejemplos para su dispositivo haciendo clic en Ayuda en la barra de herramientas de LabVIEW »Buscar ejemplos . Una vez en NI Example Finder, hay un menú desplegable en la esquina inferior izquierda donde puede elegir su módulo específico. Cuando haya elegido su módulo, marque la casilla Limitar resultados al hardware. Ahora se muestran todos los ejemplos relevantes para su módulo.

Con el medidor de nivel (DAQmx) .vi que se muestra a continuación, puede adquirir datos continuamente del canal especificado. Los datos se escalan a unidades de ingeniería. A continuación, se mide el contenido de energía de la señal utilizando tres métodos diferentes:
A. Calcule el espectro de potencia y luego encuentre la potencia en banda
B. Calcule el nivel RMS de la señal
C. Calcule el nivel RMS de funcionamiento de la señal.