시그널 컨디셔닝(신호처리)

Introduction

시그널 컨디셔닝은 데이터 수집 및 계측 분야의 매우 중요한 부분입니다.

잘못된 시그널 컨디셔닝은 데이터 수집 시스템으로 수집한 측정값을 심각하게 손상시킬 수 있습니다.

 

따라서 계측 장비를 선정함에 있어서 올바른 시그널 컨디셔닝 장비를 선택하는 것은 무엇보다 중요합니다.

먼저 시그널 컨디셔닝 장비의 신호 품질을 고려한 후, 장비의 기능 등 전체적인 부분을 살펴볼 필요가 있습니다.

 

과거에 시그널 컨디셔닝 장치는 데이터 수집 장비와 분리되어 있었고 아날로그 연결을 통해 데이터 수집 장비와

연결해야만 했습니다. 이러한 방식은 다양한 제조사의 제품을 선택할 수 있다는 장점이 있지만, 전체적인 계측

시스템의 발전에는 걸림돌로 작용했습니다.

 

반면 오늘날 디지털 연결이 가능하거나 내장된 최신의 시그널 컨디셔닝 시스템을 통해 수시로 변화하는 매개변수의

변화를 처리하고 수집된 데이터에 통합 할 수 있습니다.

신호 교정 작업의 자동화와 과부하/단락 모니터링의 가능해졌으며, 이러한 기술은 오늘날 많은 계측

엔지니어들에게 유용하게 사용되고 있습니다.

 

HGL Dynamics는 본사의 고성능 데이터 수집 시스템과 고성능 시그널 컨디셔닝 시스템이 조화를 이룰 수 있도록

노력해왔으며, 현재 모든 데이터 수집 장비에 내부, 외부적인 시그널 컨디셔닝 솔루션을 제공하고 있습니다.

또한 HGL은 고객의 필요에 따라 타사의 데이터 수집 장비에 맞는 시그널 컨디셔닝 시스템을 제공 할 수 있습니다.  

올바른 제품 선택을 위해 , HGL 데이터 수집 시스템에 사용할 수 있는 내부 및 외부 솔루션에 대한 다음의 개요를

참고하시기 바랍니다.

내부 컨디셔닝

내부 컨디셔닝 솔루션

HGL은 다양한 HGL 데이터 수집 장치에 맞는 다수의 내부 시그널 컨디셔닝 옵션을 제공하고 있습니다.


다음은 현재 이용 할 수 있는 HGL 데이터 수집 시스템의 옵션에 대한 개요입니다.

Fylde Dragonfly Range

dragonfly machined front

firefly_screenshot_bnc

 

Dragonfly는 저전력, 저비용의 모듈형 플랫폼으로 낮은 비용으로 개별 채널에 대한

시그널 컨디셔닝 모듈을 제공하며, 일부 제품의 경우 컴팩트한 Dragonfly 케이스 안에

결합될 수 있습니다.

드래곤플라이 시그널 컨디셔닝 모듈은 각의 모듈 유형별로 프로그래밍 할 수 있는 기능(gain,

커플링 등)을 제공합니다.또한 모든 모듈은 직류전압 으로 구동할 수 있습니다. 

현재 모듈 세트에는 다음이 포함됩니다.

  • IEPE 모듈 - 1x, 10x, 100x 게인값, AC 결합, CI 발전기 (4 & 8 mA settings).
  • 브릿지 모듈 - 1x, 10x, 100x, 1000x 게인앖, DC 결합, CV 발전기 (5V, 10V, 15V settings), 션트 교정 저항, 오토 제로 기능, 1/4, 1/2 및 풀 브릿지 옵션 (120Ω, 350Ω, 1000Ω).
  • 동적 스트레인 모듈 - 1x, 10x, 100x, 1000x 게인값, AC 결합, CI 발전기 (5mA, 10mA, 20mA).
  • 고정 브릿지 모듈 - 1000x 고정 게인값, 350Ω 고정 저항, 1/4, 1/2, 풀 브릿지, 오토 제로 기능
  • 열전대 모듈 - 1x, 10x, 100x 게인값, 채널 별로 냉접점 보상, 가장 일반적인 열전대 유형 지원
  • 추가 예정
       

HGL MCS

(모듈형 컨디셔닝 시스템)

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HGL의 Eagle과 HDR 계열 데이터 수집 시스템에 적합한 저비용 -모듈형 시그널 컨디셔닝 옵션. 

MCS는 각각 8채널 모듈형 신호 조절 카드를 장착 할 수 있는  풀 사이즈 마더보드를 제공합니다.

4개의 표준 위치(32채널) 중 어느 곳이든 다양한 모듈을 장착할 수 있습니다. 

MCS 마더보드는 모니터 출력 기능(오실로스코프에 연결하기에 적합) 과 헤드폰 출력을 제공합니다.

모든 MCS 기능은 프로그래밍이 가능하지만, 기능성의 범위는 비용을 줄이는데 제한되어 있습니다. 

현재, MCS 에는 다음의 카드가 포함됩니다: 

  • IEPE & Voltage - 8 채널, 1x, 10x, 100x, 1000x 게인값, AC/DC 커플링
  • IEPE, Voltage & Proximity Probe - - 8 채널, 1x, 10x, 100x, 1000x 게인값, AC/DC 커플링
  • 동적 스트레인 (2 wire) & Voltage - 1x, 10x, 100x, 1000x 게인값, AC/DC 커플링 , 정전류(CI) 발전기
  • 추가 예정
       
Entegra Universal Range

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Hummingbird 데이터 수집 장치는 휴대성이 극대화된 컴팩트한 디자인이 장점히지만 

시그널 컨디셔닝과 관련하여 한계를 지니고 있습니다.

이러한 한계를 극복하고자 HGL은 범용 컨디셔닝 기능을 제공하면서 동시에 Hummingbird의

데이터 수집 카드(135db SNR)의 성능에 영향을 미치지 않는 세계 정상급 초소형 컨디셔닝 카드를

개발하였습니다. 

해당 모듈은 모두 완벽하게 프래그밍이 가능하며, 사실상 모든 응용 프로그램에서 사용할 수 있는

다양한 기능이 포함되어 있습니다.

 

이러한 모듈은 Hummingbird 용으로 설계되었지만 Eegle 시리즈에도 사용이 가능합니다.

현재 각각 8개의 아날로그 입력 채널을 지원하는 2개의 모듈이 제공됩니다.

 

  • Universal - Voltage, IEPE, Bridge (strain and Kulite), and Dynamic Strain.
    해당 모듈은 1x, 10x, and 100x 게인값, AC/DC 커플링, shunt cal resistor (for bridge),
    auto zero (for bridge), constant current (CI) and voltage (CV) generators 를 제동합니다.

  • Proximity Probe - Voltage, IEPE and Proximity Probe conditioning.
    해당 모듈은 1x, 10x, and 100x 게인값, AC/DC 커플링, CI (for IEPE) and level shifting를 
    제공합니다.

  • 더욱 다향한 모듈이 추가될 예정입니다...
       
       

외부 컨시셔닝

외부 컨디셔닝 시스템

HGL은 영국 Preston에 위치한 Fylde Electronics와 오랜 파트너십을 맺고 있습니다.

Fylde Electronics는 우주 항공, 해양 및 산업 등 광범위한 분야에서 고품질의 시그널 컨디셔닝 시스템을 수년 간

생산해 온 기업입니다. 

 

Fylde 는 시그널 컨디셔닝, 팁 클리어런스 및 기타 응용프로그램에 대한 폭넓은 솔루션을 보유하고 있습니다.

이 페이지에서는 세가지 종류의 시스템만 소개되고 있지만, HGL은 Fylde와 협력해 맞춤형 솔루션을 제공할 수

있습니다. 

 

이 페이지에서는 간략히 세가지 종류의 시스템을 소개합니다.

 

μAnalog2 uanalogue  

μAnalog2는 다양한 플러그인 모듈 및 인클로저를 사용해 시그널 

컨디셔닝 요구사항을 처리하는 저렴한 멀티 채널 솔루션입니다. 

센서의 타입에 따라 애플리케이션에 필요한 시그널 컨디셔닝 모듈

조합을 선택하십시오. 어댑터가 필요한 경우 패널 뒤편에 나사로

고정하십시오. USB 데이터 수집 모듈을 추가해 PC에 직접 연결하거나, BNC 및 기타 어댑터를 사용해 HGL 또는 기타 데이터 수집 장비에 연결하십시오.  μAnalog2는 소프트웨어를 통한 프로그래밍이 불가능합니다. 하지만, 내장된 온보드 점퍼를 통해 사용자가 다양한 매개변수를
설정 할 수 있습니다. (보드에 따라 다름)

       

Panelled 

(Series 5)

all-racks  

5 시리즈는 사용하기 쉽고, 견고하며, 표준 벤치마크 성능 표준을 지닌 다양한 장비로 Flyde사의 고품질 아날로그 계측 장비의 전통을 이어갑니다. 5 시리즈는 심플한 푸시 버튼과 LED 패널을 사용하는 전면

패널과, RS232 시리얼 컨트롤을 옵션으로 제공합니다. 다양한 케이스 스타일 및 모듈방식으로 사용자는 잔여채널의 낭비 없이 필요한 채널을 지정할 수 있습니다. 필요에 따라 인클로저 내에서 모듈을 채널별로 혼합할 수 있습니다.

5 시리즈는 아날로그 입력, 출력 방식의 시스템입니다. 따라서 HGL의

모든 제품을 포함해 부분의 데이터 수집 장비는 산업 표준 BNC 출력

커넥터를 통해 연결 할 수 있습니다. 고객의 필요에 따라 커넥터는 특별 주문이 가능합니다.

       
Programmable fe859ta1  

프로그래밍 가능 범위는 최고수준의 계측장비와 데이터 수집 시스템 간의 통합성을 제공합니다. HGL의 데이터 수집 시스템은 모든 계측에 있어서 Fylde 사의 장비와 완벽한 호환성을 보유하고 있습니다.

모든 Fylde사의 제품은 데이터 수집 과정 이전에 설정 변경이 가능합니다. 또한 추후 데이터 처리에 사용할 수 있도록 수집된 데이터와 기록된 모든 매개변수를 활용해 데이터 수집 중에도 설정 변경이 가능합니다. 프로그램이 가능한 종류는 RS232나 이더넷 연결을 통해 컴퓨터로

제어할 수 있습니다.

Fylde의 프로그래밍이 가능한 시그널 컨디셔닝 장비는 IEEE 488.2

표준 장비 제어 커맨드를 따르기 때문에 National Instruments의 LabView, Keithley의 TestPoint, or HP의 Vee 와 같은 계측 소프트웨어와 통합이 매우 간단합니다. 뿐만 아니라 Fylde사는 National Instruments의 LabView에 맞는 소프트웨어 드라이브도 제공하고

있습니다.

       

더 자세한 사항은 HGL Dynamics Korea로 문의주시기 바랍니다.