使用NI DAQ設備進行負載，壓力和扭矩測量

更新 Nov 16, 2023

環境

硬件

  • C Series Strain/Bridge Input Device

軟體

  • LabVIEW

驅動程式

  • NI-DAQmx

操作系統

  • Windows

本文介紹了如何通過基於橋的稱重傳感器進行測量，以及有關如何為應變儀測量進行接線和配置NI數據擷取設備的分步說明。該原理也適用於基於橋的壓力傳感器和基於橋的扭矩（torque ）傳感器。這些步驟將使用帶有NI 9237四通道simultaneous橋接模組的NI CompactDAQ系統，並逐步在NI Measurement and Automation Explorer（MAX）中設置全局虛擬橋接通道並測試訊號測量，然後在哪裡找到LabVIEW啟動應用程式的範例。

本文假定了您具有稱重傳感器，壓力和扭矩傳感器的工作原理的基本知識。請查看Measuring Load and Torque with Bridge-Based Sensors，以了解負載和扭矩測量的基礎知識，以及不同的傳感器規格如何影響您的應用中的稱重傳感器或扭矩傳感器的性能，以及壓力測量概述，以了解基本壓力概念以及不同的壓力傳感器運作。

  1. 確認您已經連接了實體DAQ設備，安裝了兼容的N-DAQmx驅動程式，並且可以在NI MAX中看到該設備，或者已經在NI MAX中創建模擬的NI-DAQmx設備。
  2. 找到您的DAQ設備引腳
    1. 啟動NI Measurement＆Automation Explorer（MAX）。
    2. 在左側面板上，展開My System >> Devices and Interfaces。
    3. 右鍵單擊您的設備名稱，然後選擇Device Pinouts。這將啟動NI-DAQmx Device Terminals Help視窗。

圖1. Device Terminals Help
  1. 一旦知道了DAQ設備引腳的位置，就可以在NI MAX中配置橋接測量。在“My System”下，右鍵單擊“Data Neighborhood” ，然後單擊“Create New”。這將啟動“Create New..”視窗
  2. 選擇“NI-DAQmx Global Virtual Channel” ，然後單擊“Next”。
  3. 選擇Acquire Signals » Analog Input » Force » Force (Bridge)。

圖2.創建一個NI-DAQmx虛擬通道
  1. 選擇要連接到傳感器的任何實體通道。實體通道是可以測量或生成模擬或數字訊號的終端或引腳。與差分輸入通道一樣，單個實體通道可以包括多個終端或引腳。

圖3.選擇連接到傳感器的通道
  1. 單擊“Next”，然後為全局虛擬通道輸入一個特殊名稱（推薦）或保留默認名稱。
  2. 單擊Finish，您應該會看到完整的“全局虛擬通道”畫面
圖4.在MAX中設置一個Force通道
  1. 在“主要（設置）”選項上，鍵入您希望從傳感器讀取的最小值（Min）和最大值（Max），並配置Bridge Type
  2. 單擊“Configure Scale...”以配置比例以將實體值映射為電氣值。有3個選項：Two-Point Linear, Table, 和 Polynomial。這些scales的訊息可以在傳感器的數據表中找到。勵磁和Bridge Resistance也需要驗證。
  3. 完成全局虛擬通道的配置後，導航至MAX中的“Connection Diagram”選項。連接圖表示應根據所選的實體通道對DAQ設備上的哪些引腳進行接線。在此範例中，全橋I型配置使用針腳2、3、6和7，它們對應於NI 9237 C系列模組上的AI +，AI-，EX +和EX-。確認連接正確。
圖5.傳感器連接圖
  1. 導航回到“NI-DAQmx Global Channel”選項。現在，您可以單擊頁面頂部的“Run”按鈕預覽測量結果。您會在視窗頂部看到測量值。您可以通過單擊Display Type下拉菜單來選擇查看訊號。您擁有的選項包括表格，圖表或圖形。
請注意：如果您使用的是模擬設備，則將噪聲作為模擬訊號數據。

圖6.在MAX中查看Force測量
  1. 完成測試後，單擊頁面頂部的“Save”選項以將NI-DAQmx全局虛擬通道保存在NI MAX中，以備將來參考。
  2. 現在，您已經配置了測量設備，連接了傳感器並測試了訊號，接下來就可以使用LabVIEW進行測量了。
    1. 啟動LabVIEW
    2. 導航至Help >> Find Examples... 以打開“NI Example Finder”窗口
    3. 確認您是在“Browse”選項中，然後導航到“Hardware Input and Output >> DAQmx >> Analog Input”
    4. 雙擊Bridge相關範例以打開範例。確保以“Save-As”為例，並使用新保存的副本進行編輯。

圖7.用於測量基於橋的傳感器的NI Example Finder

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