使用NI DAQ设备进行负荷、压力和扭矩测量

更新 Nov 16, 2023

环境

硬件

  • C Series Strain/Bridge Input Device

软件

  • LabVIEW

驱动

  • NI-DAQmx

操作系统

  • Windows

本文介绍了如何通过基于桥的负荷传感器进行测量，以及有关如何为应变仪测量进行接线和配置NI数据采集设备的分步说明。该原理也适用于基于桥的压力传感器和基于桥的扭矩传感器。这些步骤将使用带有NI 9237四通道同时桥接模块的NI CompactDAQ系统，并逐步在NI Measurement and Automation Explorer（MAX）中设置全局虚拟桥接通道并测试信号测量，然后在哪里找到LabVIEW。启动应用程序的示例。

本文假设了负荷传感器，压力和扭矩传感器的工作原理的基本知识。请查看使用基于桥的传感器测量负载和扭矩，以了解负载和扭矩测量的基础知识，以及不同的传感器规格如何影响您的应用中的称重传感器或扭矩传感器的性能，以及压力测量概述，以了解基本压力概念以及不同的压力传感器工作。

  1. 确认您已经连接了物理DAQ设备，安装了兼容的N-DAQmx驱动程序，并且可以在NI MAX中看到该设备，或者已经在MAX中创建了模拟的NI-DAQmx设备。
  2. 找到您的DAQ设备引脚
    1. 启动NI Measurement＆Automation Explorer（MAX）。
    2. 在左侧面板上，展开我的系统>>设备和接口。
    3. 右键单击您的设备名称，然后选择设备引脚。这将启动NI-DAQmx设备终端帮助窗口。

图1.设备终端帮助
  1. 一旦知道了DAQ设备引脚的位置，就可以在NI MAX中配置桥接测量。在“我的系统”下，右键单击“数据邻居” ，然后单击“新建”。这将启动“创建新..”窗口
  2. 选择“ NI-DAQmx全局虚拟通道” ，然后单击“下一步”。
  3. 选择获取信号»模拟输入»力»力（桥）。

图2.创建一个NI-DAQmx虚拟通道
  1. 选择要连接到传感器的任何物理通道。物理通道是可以测量或生成模拟或数字信号的端子或引脚。与差分输入通道一样，单个物理通道可以包括多个端子或引脚。

图3.选择连接到传感器的通道
  1. 单击“下一步”，然后为全局虚拟通道输入一个唯一名称（推荐）或保留默认名称。
  2. 单击完成，您应该会看到完整的“全局虚拟通道”屏幕
图4.在MAX中设置一个力通道
  1. 在“主要（设置）”选项卡上，键入您希望从传感器读取的最小值（最小值）和最大值（最大值），并配置网桥类型
  2. 单击“配置比例...”以配置比例以将物理值映射为电气值。有3个选项：两点线性，表格和多项式。这些权重信息可以在传感器的数据表中找到。励磁和电桥电阻也需要验证。
  3. 完成全局虚拟通道的配置后，导航至MAX中的“连接图”选项卡。连接图指示应根据所选的物理通道对DAQ设备上的哪些引脚进行接线。在此示例中，全桥I型配置使用针脚2、3、6和7，它们对应于NI 9237 C系列模块上的AI +，AI-，EX +和EX-。确认连接正确。
图5.传感器连接图
  1. 导航回到“ NI-DAQmx全局通道”选项卡。现在，您可以单击页面顶部的“运行”按钮预览测量结果。您会在屏幕顶部看到测量值。您可以通过单击显示类型下拉菜单来选择查看信号。您拥有的选项包括表格，图表或图形。
注意：如果您使用的是模拟设备，则将噪声作为模拟信号数据。

图6.在MAX中预览测力
  1. 完成测试后，单击页面顶部的“保存”选项以将NI-DAQmx全局虚拟通道保存在NI MAX中，以备将来参考。
  2. 现在，您已经配置了测量设备，连接了传感器并测试了信号，接下来就可以使用LabVIEW进行测量了。
    1. 启动LabVIEW
    2. 导航至帮助>>查找示例...以打开“ NI示例查找器”窗口
    3. 确认您在“浏览”选项卡中，然后导航到“硬件输入和输出>> DAQmx >>模拟输入”
    4. 双击Bridge相关示例以打开示例。确保以“另存为”为例，并使用新保存的副本进行编辑。

图7.用于测量基于桥的传感器的NI示例查找器

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