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INNOTEMS - Lab VIEW 기반 제어. 계측 전문회사

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INNO-MEDU200

Mechanical Engineering Education - INNO-MEDU200

다양한(Strain Gauge, Temperature, Pressure, Motor) 센서를 이용한
NI Hardware/Software 기반의 연구개발 및 교육용 개발 KIT

Button 0, WIFI Button, Digital I/O, Analog I/O, 3.3V, 5V, Pressure, Motor, Bread Board, Temperature, Strain Gauge, DC Power 12V, USB Slave Port, USB Host Port, Status LCD, Audio I/O

INNO-MEDU200

제품 구성

  • 센서 SENSOR

    • Strain gauge
    • Temperature
    • Pressure
    • Motor
  • 하드웨어 HARDWARE

    • NI myRIO
    • LCD Display Module
    • Bread Board
    • Analog signal processing circuit
  • 소프트웨어 SOFTWARE

    • NI LabVIEW (Option 선택)
    • NI Multisim (Option 선택)

IINNO-MEDU200 IINNO-MEDU200

제품 특징

  • 실험 및 실습을 위한 교육용 Kit
  • 강의 또는 학습용 교재 제공
  • 사용자 개발 소프트웨어 소스 제공
  • 제공 되는 회로를 통해 개발자가 직접 하드웨어 설계
  • National instrument 사의 myRIO를 이용한 FPGA/Real-Time 어플리케이션 개발
  • 유/무선방식의 데이터 전송
  • 테블릿PC나 모바일 장비와 연동 가능

제품 장점

  • +12V의 단일 전원만으로 구동 가능
  • 사용자가 다양하게 응용 가능한 NI myRIO 기반의 소프트웨어 시스템
  • 기계적 신호 측정 전용 케이블 및 센서를 사용
  • 그래픽 LCD를 통한 상태표시
  • INNO-MEDU200 제품 스펙

INNO-MEDU200 제품 스펙

  • 그래픽 LCD 내장
  • 4개의 센서 커넥터(Strain Gauge, Temperature, Pressure, Motor)
  • Analog Input – 4ea
    • (500 KS/s, 12bits, A/B : 0~5V, C : +-10V)
  • Analog Output – 4ea
    • (345 KS/s, 12bits, A/B : 0~5V, C : +-10V)
  • Digital I/O – 32ea
    • SPI : 4MHz, PWM : 100kHz, I2C : 400kHz
    • Quadrature encoder input : 100kHz
  • WIFI (IEEE 802.11 b,g,n / ISM 2.4 Ghz)
  • User Button
  • USB 2.0 Hi-Speed
  • Uart Lines (Max baud rate : 230,400 bps)
  • Xilinx Z-7010, 667MHz, FPGA
  • Dual Core ARM® Cortex™-A9 Processor
  • LabVIEW 또는 C로 프로그래밍 가능

기계적 신호 측정에 필요한 기초 센서

  • Strain Gauge Sensor

    • 스트레인을 측정하는 여러가지 방법이 있지만 가장 보편적인 방법은
      스트레인 게이지로 측정하는 것입니다. 스트레인 게이지는 디바이스의
      스트레인 양에 비례하여 전기 저항이 달라지는 장치입니다. 가장 널리
      사용되는 게이지는 금속 결합된 스트레인 게이지입니다.
    • 스트레인 게이지 측정은 매우 작은 저항 변화를 감지해야 합니다.
      그러므로 정확한 측정을 위해서는 브리지, 신호 컨디셔닝, 연결,
      데이터 수집 성분을 올바르게 선택하고 사용하게 됩니다.

    Strain Gauge Sensor 관련 이미지

Temperature Sensor (RTD, Thermistor)

  • RTD는 온도에 따라 달라지는 저항을 이용해 최고 850 °C까지 측정이 가능합니다. 일반적인 저항(0 °C에서 100 Ω)을 갖는 백금 RTD의 경우 플라스틱 필름에 얇은 백금 막으로 구성되어있으며 RTD를 통해 전류를 통과시키면 전압이 생성되고, 본 전압을 측정함으로써, 저항 및 온도까지 파악 할 수 있습니다.
  • Thermistor는 RTD와 마찬가지로 온도에 따라 저항이 변하는 열에 민감한 반도체 입니다. Thermistor는 유리 또는 에폭시 알맹이로 코팅된 MOS 물질로 제조됩니다. 또한, RTD에 비해 더욱 높은 저항 값을 가지며 낮은 전류에도 사용됩니다.

Temperature Sensor (RTD, Thermistor) 관련 이미지

Pressure Sensor

압력을 측정할 때 반드시 측정되어야 하는 조건, 범위, 물질이 매우 다양하므로 압력 센서 디자인에는 여러 가지 유형이 있습니다.
흔히 압력은 변위와 같은 중간 형태로 변환됩니다. 그 후 센서는 변위를 전압 또는 전류와 같은 전기 출력으로 변환합니다.
이 같은 형태의 압력 트랜스듀서의 가장 일반적인 세 가지 형태는 스트레인 게이지 트랜스듀서, 가변 용량 트랜스듀서,
압전기 트랜스듀서가 있습니다.

  • 게이지압 게이지압
  • 절대압 절대압
  • 차압 차압

Motor

  • 모터는 전원, 구동 방식, 제어 방식, 출력 특성에 따라 종류 및 분류가 다양합니다. 이런 모터의 회전 수 즉, 제어하는 방법은 입력 전압을 변화시키는 것인데 이 방법은 크게 2가지 방법으로 나뉩니다.
  • 저항 제어 법으로 모터와 전원 사이에 아날로그적인 전압조정기를 삽입하여 모터에 공급되는 전압을 제어하는 방법입니다.
  • 펄스 제어 법으로 모터로 공급되는 펄스의 듀티 제어를 통하여 효과적으로 제어하는 방법입니다.

Motor 관련 이미지

INNO-MEDU200을 활용하기 위한 Tool

NI LabVIEW

엔지니어들이 디자인부터 테스트까지 진행 할 수 있고 소형 시스템에서 대형 시스템까지 확장할 수 있는 그래픽 기반의 프로그래밍 플랫폼입니다.
LabVIEW는 기존 레거시 소프트웨어, IP 및 하드웨어와 우수하게 통합되며 최신 컴퓨팅 기술을 활용합니다. LabVIEW를 통해 현재 부딪히는 여러 문제를 더욱 신속하게 효율적으로 해결하고 미래의 혁신을 구현할 수 있습니다.

NI FPGA Module

재 프로그래밍 가능한 실로콘 칩으로 미리 구축된 로직 블록 및 프로그래밍 가능한 라우팅 리소스가 있어 브레드보드 또는 납땜 인두를 사용할 필요 없이 맞춤 하드웨어 기능 실행을 위한 칩을 사용자가 직접 구성할 수 있습니다.

NI LabVIEW를 이용한 INNO-MEDU100의 FPGA 소스 관련 이미지 NI LabVIEW를 이용한 INNO-MEDU100의 FPGA 소스

NI Multisim

직관적인 캡쳐 환경과 산업 표준의 SPICE 시뮬레이션에 사용하기 쉬운 인터페이스로, Multisim 소프트웨어는 PCB의 설계와 검증이 바로 가능합니다.

  • NI의 최고급 캡쳐, 시뮬레이션 및 회로 디자인 환경
  • 회로 동작의 검증을 위한 24개 고급 분석 및 22개 버추얼 인스트루먼트의 종합 모음
  • 16,000개 이상의 컴포넌트와 시뮬레이션 모델이 있는 종합 데이터베이스
  • 디자인 시 실제 측정 및 맞춤 분석을 사용하기 위한 고급 LabVIEW 통합
  • 변수 지원 및 고급 스프레드 시트 보기 등과 같은 고급 프로젝트 관리 도구
  • 완벽한 디자인 플랫폼을 위한 통합된 Ultiboard 레이아웃
  • Multisim을 이용한 회로 설계 관련 이미지 Multisim을 이용한 회로 설계
  • Multisim을 이용한 회로 설계 관련 이미지 Multisim을 이용한 회로 설계

INNO-MEDU200의 시스템 학습 효과

INNO-MEDU200은 기계공학에서 사용되는 기초적인 센서를 이용해 센서의 활용부터 하드웨어, 소프트웨어 설계까지 학생들이 하나의 개발 프로젝트를 경험할 수 있도록 합니다.

INNO-MEDU200의 시스템 학습 효과 관련 이미지

메카닉 센서에 대한 이해

기계분야에서 사용되는 기본적인 센서(Strain Gauge, Temperature, Pressure, Motor)를 직접 사용함으로써 기계적 신호 측정에 관한 센서의 이해도를 높일 수 있습니다.

메카닉 센서에 대한 이해 관련 이미지

회로 설계를 통한 신호처리

센서를 통해 획득한 신호를 NI Multisim을 통해 각종 회로를 설계 및 시뮬레이션을 하고 직접 하나의 아날로그 신호처리 하드웨어를 제작함으로써 신호처리에 대한 과정을 익히고 회로설계에 대한 기본적인 개념을 학습 한다.

Pressure Sensor Amp Configuration (10V Drive) 관련 이미지

LabVIEW를 이용한 소프트웨어 설계

컴팩트 한 크기의 NI myRIO를 기반으로 한 INNO-MEDU200을 이용해 신호를 계측하고, 신호 분석과 시스템 구성을 위한 LabVIEW 프로그래밍을 직접 함으로써 소프트웨어개발을 경험 할 수 있습니다.

LabVIEW를 이용한 소프트웨어 설계 관련 이미지 1 LabVIEW를 이용한 소프트웨어 설계 관련 이미지 2 LabVIEW를 이용한 소프트웨어 설계 관련 이미지 3

PC나 Tablet PC/Smart phone를 통한 시스템 활용

완성된 하나의 시스템을 일반 데스크탑 또는 노트북 그리고 Tablet PC와 WIFI 통신으로 연동하여 디스플레이 함으로써 시스템의 활용을 통해 하나의 개별 시스템을 개발 할 수 있습니다.

PC나 Tablet PC/Smart phone를 통한 시스템 활용 관련 이미지

학습 및 교육률 향상을 위한 교재 제공

  • 제품을 다루기 위한 기본적인 지식이나 소스를 위해 시스템활용에 관한 교재가 발매될 예정
  • 센서에 필요한 회로도, LabVIEW 프로그램 개발을 위한 개발자 SDK(Software Development Kit)제공