Device 선정시 고려 사항 | 입력 범위, 분해능, 코드폭
시스템에 가장 적합한 DAQ 디바이스는 무엇인가?
이번 시간에는 DAQ 장비를 선정하기 위해 고려해야할 스펙 3가지(입력 범위, 분해능, 코드폭)를 알아보겠습니다.
입력 범위(Input Range)
우리가 수집하는 센싱 데이터는 대부분 전류, 전압 신호라고 볼 수 있습니다. 보통의 센서 데이터들은 수mV, 4~20mA, 1 ~ 5V, 0~10V 정도의 출력 범위를 가지는데 측정하고자 하는 신호의 범위와 최대한 유사하게 입력 범위를 맞추어 측정해야지만 정확한 측정이 가능합니다. 이에 맞추어 DAQ 장비도 보통 ±10V, ±20mA의 bipolar 입력 범위를 가집니다.
분해능(Resolution)
신호를 얼마나 잘게 쪼갤 수 있는지 나타내는 ADC 스펙입니다. 비트 단위로 표현하며 8 bits의 분해능을 가지는 DAQ라고 한다면 들어오는 신호를 256단계에 걸쳐서 표현할 수 있다는 뜻입니다. 좀 더 쉽게 설명해보자면 예를 들어 1 bit 분해능을 가지는 DAQ라고 한다면 \(2^{3}\)으로 '0'부터 '7'까지 8가지로 들어오는 신호를 표현할 수 있습니다.
ADC에 대한 내용은 이전 포스팅 글을 다시 참조 부탁드립니다.
ADC(Analog to Digital Converter)란,
이전 포스팅에서 Analog와 Digital 신호에 대한 개념을 어느정도 익혔다면 우리가 데이터 수집(Data Acquisition, DAQ)을 하는 과정에서 센서의 값을 PC에서 본다라고 하면 PC에서 보는 값은 디지털 값이라
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코드폭(Code Width)
코드폭은 디바이스가 감지할 수 있는 가장 작은 신호의 단위를 말하는데 입력 범위와 분해능 스펙을 통하여 계산할 수 있습니다.
예시를 들어보겠습니다. 입력 범위 ±10V, 12 bits의 분해능을 가진 DAQ 디바이스를 통해 ±10V의 정현파(Sinewave)를 측정한다고 가정해보겠습니다. 위의 공식을 적용하면 코드폭은 다음과 같이 계산됩니다.
디바이스가 감지할 수 있는 가장 작은 신호의 최소 단위가 4.883mV라는 것이죠. 만일 시스템 요구 사항 중 신호의 단위가 1mV라고 한다면 적절한 입력 범위 설정 또는 적합한 DAQ 장비를 선정해야 합니다.
코드폭은 입력 범위 설정에 따라 값이 변경 됩니다.
디바이스 스펙 중 정확도(Accuracy)와 헷갈리지 않도록 합니다.
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