■パソコンで測定する　AIボード編　その１（信号調整） 　　　DAQボードのアナログインプット（AI）では時間的に変化する電気信号（電圧・電流）を測定できます。 　　　温度、力、光、音などの物理現象はセンサ（トランスジューサー）で電気信号に変換することにより測定できます。 　　　各物理量を変換するセンサには、次のようなものがあります。 　　　　温度：熱電対、RTD、サーミスタ 　　　　光：真空管観光装置、光電動セル 　　　　力、圧力：ひずみゲージ、圧電トランスデューサ、ロードセル 　　　　位置・変位：ポテンションメーター、線形電圧作動変成器（LVDT)、光エンコーダー 　　　　流体フロー：ヘッドメーター、回転流量計、超音波流量計 　　　　ｐH：ｐH電極 　　　これらの各種センサの出力は、必ずしもAIでの測定に適しているものではなく、加工する必要が「あります。 　　　例えば、熱電対の出力は大変小さく、ノイズの影響を多大に受けるため増幅する必要があります。 　　　では、どのような加工方法があるのでしょうか？ 　　　1.増幅 　　　　小さい信号は、AIの測定範囲を最大限に利用して測定できるように増幅し精度をあげます。 　　　　また、増幅することにより信号対雑音費（SNR）を向上させます。 　　 　　　　【注意点】 　　　　　できるだけセンサの近くで信号を増幅します。 　　　　　これは、センサとAIボードが離れていた場合、接続ケーブルが外部ノイズを拾い、信号が小さいとSNRが悪くなるからです。 　　　　　また、シールドケーブルやツイストペアケーブルを使ったり、ケーブルの長さを短くするのもノイズには有効です。 　　　2.センサの励起 　　　　ひずみゲージやRTDは、センサを実行状態にするために外部から電気（電圧・電流）を供給する必要があります。）] 　　　3.絶縁 　　　　センサが設置されているものによっては、過大な信号が入力端子に印加されされコンピュータを破損する場合があります。 　　　　例えば、熱電対で高圧電源の外部温度をモニタ中に電源が壊れて出力がリークし熱電対に高圧がかかってしまった場合 　　　　などです。 　　　　このような事故を防ぐために、物理的に信号をを切ってしまことを絶縁といいます。 　　　　アナログ信号の場合は、絶縁アンプを使用する場合と、パソコンとのインターフェース部分を絶縁する方法があります。 　　　　一般的には、次に示す2つの絶縁方法ががあります。 　　　　・光絶縁 　　　　　光フォトカプラなどを使って信号を絶縁します。 　　　　　デジタル信号の絶縁に使用されます。 　　　　・コモンモード絶縁 　　　　　絶縁アンプを使用することにより絶縁をおこない、グランドも分離します。 　　　　　アナログ信号の絶縁に使用されます。 　　　　※チャンネル間の干渉を無くすため、チャンネル間を絶縁する場合もあります。 　　　4.その他 　　　　電源ノイズ（５０Hz/60Hz）や特定の周波数の信号の除去には、フィルタを使って除去します。 　　　　非線形出力のセンサは、出力を線形化します。 　　　　これらは、ハード的にもできますが、データをソフトウェアで処理しても実現できます。 　　　AIボードでアナログデータを集録する場合、その信号がどのような特性をもっているかを知ることが大切です。 　　　信号源の特性を理解しないでシステムを構築すると、誤差の多い不安定なシステムになってしまいます。

[Home] [前へ] [次へ]

このＷｅｂサイトに関するご質問やご感想などについては、info@ocs-lv.co.jpまで電子メールでお送りください。 　　　本ホームページに関する著作権は、(有)オーシーエスに帰属します。　又、記載されている会社名・商品名称等は各社の商標または登録商標です。 　　　掲載されている内容の使用に関して、直接的及び間接的に生じる一切の損害についていかなる責任もおいません。 　　　当社は、日本ナショナルインスツルメンツ（株）社のアライアンスプログラムのアソシエイト会員です。 　　　Copyright(C)2001 (有)オーシーエス 　　　最終更新日：2003-04-04