NI LabVIEW SignalExpress로 독립형 및 모듈형 계측기 제어하기

내쇼날인스트루먼트의 LabVIEW SignalExpress는 일반적인 컨트롤, 분석 및 데이터 디스플레이를 위한 인터랙티브 소프트웨어입니다. 본 어플리케이션 노트에서는 LabVIEW SignalExpress를 사용하여 400개 이상의 독립형 및 모듈형 계측기에 연결 및 컨트롤하는 방법에 대해 설명합니다.

LabVIEW SignalExpress 소개

LabVIEW SignalExpress는 드래그 앤 드롭 환경을 갖춘 인터랙티브한 설정 기반 측정 소프트웨어로써 독립형 및 모듈형 계측기로 일반적인 수집, 분석 및 디스플레이를 수행할 수 있습니다. LabVIEW SignalExpress 프로젝트를 LabVIEW 그래픽 코드로 자동 변환하면 사용자의 어플리케이션을 확장하여 사용자 정의 유저 인터페이스를 개발하거나 LabVIEW SignalExpress에 존재하지 않은 분석 함수로 가상 시나리오를 처리할 수 있습니다.
여러가지 일련의 측정을 진행하거나 시스템에서 여러 개의 계측기를 사용할 경우, 측정 수행을 위해 노브 및 다이얼을 돌리는 작업은 번거로울 수 있습니다. LabVIEW SignalExpress를 사용하면 독립형 및 모듈형의 PC 기반 계측기와 통신하며 컨트롤하여 주파수 스위핑 및 리밋 테스트와 같은 측정을 자동화할 수 있습니다.  또한, 측정을 진행하는 동안 분석을 수행할 수 있으므로 시간을 절약할 수 있습니다.
LabVIEW SignalExpress를 사용하면 NI 모듈형 계측기뿐 아니라, 여러 벤더에서 제공되는 300개 이상의 독립형 계측기에 연결 및 컨트롤을 수행할 수 있습니다.
NI 모듈형 계측기는 디바이스 드라이버 설치시에 자동으로 LabVIEW SignalExpress 드라이버를 설치합니다.  최신 드라이버 다운로드를 방문하여 사용자의 모듈형 계측기 하드웨어에 적합한 최신 드라이버를 다운로드하십시오. 지원되는 NI 모듈형 계측기는 다음과 같습니다:
• NI 고속 디지타이저
• NI 신호 소스
• NI 고속 디지털 I/O
• NI 디지털 멀티미터
• NI 스위치
• NI DC 전원 공급

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테이블1. LabVIEW SignalExpress에서 지원되는 독립형 계측기 목록  (계측기 목록은 ni.com/idnet에서 확인가능)

계측기 제어하기

독립형 계측기를 위한 인스트루먼트 드라이버 설치하기

LabVIEW SignalExpress를 사용하여 계측기 연결 및 제어를 진행하기 위한 첫 단계는 IVI-C 인스트루먼트 드라이버를 다운로드하여 설치하는 것입니다. 업계 표준인 본 인스트루먼트 드라이버는 향상된 성능 및 상호교환성 (interchangeability)을 제공합니다. 이러한 상호교환성을 통해, LabVIEW SignalExpress는 각 계측기 유형을 제어하기 위한 지속적인 인터페이스를 제공할 수 있게 됩니다.
ni.com/idnet방문하여 NI Instrument Driver Network에서 모든 드라이버를 무료로 다운로드할 수 있습니다. 네트워크상에서 드라이버 검색을 위해 기술 카테고리에서 (그림 1 참조) IVI를 선택한 후 검색하거나, 특정 인스트루먼트 모델을 직접 검색하십시오. 인스트루먼트 드라이버 페이지에서 LabVIEW 최신 버전 드라이버를 선택한 후 드라이버를 다운로드하십시오. 드라이버 다운로드 후, 실행 파일을 실행하여 드라이버를 설치하십시오.
NI 모듈형 계측기 드라이버 설치하기
NI 모듈형 계측기는 디바이스 드라이버 설치시에 자동으로 LabVIEW SignalExpress 드라이버를 설치합니다.  최신 드라이버 다운로드를 방문하여 사용자의 모듈형 계측기 하드웨어에 적합한 최신 드라이버를 다운로드하십시오.

그림 1. IVI를 선택한 후  Instrument Driver Network에서 사용가능한  IVI 드라이버

NI 모듈형 계측기 드라이버 설치하기

NI 모듈형 계측기는 디바이스 드라이버 설치시에 자동으로 LabVIEW SignalExpress 드라이버를 설치합니다. 최신 드라이버 다운로드를 방문하여 사용자의 모듈형 계측기 하드웨어에 적합한 최신 드라이버를 다운로드하십시오.

계측기에서 수집 및 생성하기

드라이버를 설치하고 계측기를 PC에 연결하면, 이제 LabVIEW SignalExpress로 측정을 진행할 수 있습니다.  측정을 위해 Add Step 버튼을 클릭한 후, 적절한 단계를 선택하여 계측기로부터 수집 또는 생성을 시작하십시오. 
본 어플리케이션 노트는 오실로스코프로의 연결 및 컨트롤에 초점을 맞추고 있습니다. 다른 계측기 유형을 설치하는 과정도 이와 유사합니다. LabVIEW SignalExpress 도움말을 참조하여 특정 계측기 유형 제어에 대한 상세한 정보를 확인하십시오.
오실로스코프로부터의 측정을 시작하기 위해 Acquire Signals-> IVI Acquire 메뉴에 있는 IVI Scope Acquire 단계를 선택하십시오.

 

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그림 2. 오실로스코프에서 데이터를 수집하기 위해 IVI Scope Acquire 단계를 추가

IVI Acquire 단계를 클릭하면 그 단계에 대한 Step Setup 창이 열립니다. 채널을 선택하여 측정 데이터를 수집합니다. 새로운 IVI 세션으로 계측기에 연결한 후 시작하십시오. 즉, “IVI session name”의 풀다운 리스트를 클릭하여 “Create New”를 선택한 후 세션을 생성합니다.

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그림3. 새로운IVI Session 생성하기

대화창(그림 3)에 있는 Resource Descriptor 드롭 다운 메뉴에서 사용자의 계측기를 선택하고 instrument driver  드롭 다운 메뉴에서  인스트루먼트 드라이버를 선택하십시오. OK 버튼을 클릭하여 세션 생성을 마무리하십시오.
계측기로부터 수집을 시작하려면 LabVIEW SignalExpress 툴바에 있는 Run 버튼을 클릭하십시오. LabVIEW SignalExpress는 즉시 계측기로 연결하여 수집된 테이터를 스크린에 나타냅니다. 계측기를 구성하려면 Step Setup 창에 있는 세팅을 변경하면 됩니다.  변경시, LabVIEW SignalExpress는 즉각적으로 계측기를 재구성합니다.

 

 

측정 완성하기

신호 수집만으로 측정이 완성되는 것은 아닙니다. 신호 측정에는 추가적인 프로세싱 및 분석이 요구되며, 차후 사용을 위해 수시로 데이터를 저장해야 합니다. 본 섹션에서는 측정 결과를 확인, 처리, 저장, 문서화하기 위해 LabVIEW SignalExpress 소프트웨어를 어떻게 사용하는 지 설명합니다. 

데이터 확인 및 리포트 생성

LabVIEW SignalExpress에는 각 단계별 측정 결과 확인 이외에도, 수집 및 분석된 모든 데이터를 볼 수 있는 인터랙티브 데이터 보기 기능이 있습니다. 데이터 보기로 신호를 확인하려면 Data View 탭을 클릭하고 왼쪽에 있는 단계로부터 원하는 데이터를 끌어서 오른쪽에 있는 Data View로 가져갑니다.  그래프에서 마우스 오른쪽을 클릭하여 플롯 스타일, 색, 축 라벨 등의 그래프 속성을 사용자 정의할 수도 있습니다. 또한 그래프에는 줌 기능 및 인터랙티브 커서를 추가하는 기능이 있습니다. 
LabVIEW SignalExpress는 Data View 기능과 더불어 사용자 정의된 보고서를 작성하기 위한 문서 보기 기능을 제공합니다. 측정 데이터를 빈 종이에 끌어와서 텍스트를 추가하여 보고서를 생성합니다.  사용자 정의된 보고서를 프린터로 보내거나 또는 HTML 파일로 저장하여 웹 브라우저에서 볼 수 있습니다.

그림4. LabVIEW SignalExpress에서 데이터 보기

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그림 5. LabVIEW SignalExpress로 인터랙티브 보고서 생성하기

신호 프로세싱 및 분석

LabVIEW SignalExpress로 스칼라 연산, 타임 도메인 측정 (증폭 측정 등), 주파수 도메인 측정 (왜곡 측정 및 파워 스펙트럼) 등의 일반적인 분석 작업을 수행할 수 있습니다. 
측정 작업에 분석을 추가하려면 Add Step 메뉴에서 적절한 처리 또는 분석 단계를 선택합니다. 단계 선택시, 수집된 데이터 분석이 시작됩니다.

그림 6. Power Spectrum 단계를 위한 Step Setup

데이터 보내기 및 저장

데이터를 저장하기 위한 가장 간단한 방법은 LabVIEW SignalExpress 툴바에 있는 Record 버튼을 누르는 것입니다. 버튼을 누르면 사용자의 측정이 가장 최적화된 TDMS 파일 형식으로 디스크에 로깅됩니다.  모든 내쇼날인스트루먼트 소프트웨어 제품 및 Microsoft Excel에서 TDMS 파일을 열어 볼 수 있습니다.  또한 TDMS 파일을 ASCII 텍스트로 변환하여 대부분의 타사 어플리케이션에서 사용할 수 있습니다.
측정을 디스크에 스트리밍하는 것 이외에도 모든 그래프에서 마우스 오른쪽을 클릭하여 Export to Microsoft Excel을 선택하면 Microsoft Excel로 데이터를 보낼 수 있습니다. 또한, 대부분의 타사 어플리케이션에 데이터를 드래그 앤 드롭할 수도 있습니다.
 

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그림 7. LabVIEW SignalExpress에서 타사 어플리케이션으로 드래그 앤 드롭     

프로젝트 저장

LabVIEW SignalExpress 프로젝트를 저장하면 인스트루먼트 세팅을 수작업으로 문서화할 필요가 없습니다. LabVIEW SignalExpress 프로젝트는 인스트루먼트 세팅뿐 아니라 분석, 로깅 및 문서 설정을 저장합니다.

결론

LabVIEW SignalExpress를 사용하면 기본적인 인스트루먼트 컨트롤 작업을 인터랙티브하게 진행함으로써 시간을 절감할 수 있습니다. LabVIEW SignalExpress에는 400개 이상의 독립형 및 모듈형 계측기로부터의 측정을 수집, 분석 및 디스플레이하는 모든 기능이 포함됩니다.