본문내용
1. 실험 개요
1.1. 실험 목적
이번 실험의 목적은 랩뷰를 이용하여 다양한 데이터를 만드는 실습을 해보고 랩뷰와 DAQ를 이용하여 아날로그 신호를 오실로스코프에 출력해보는 것이다.
구체적으로는 다음과 같은 내용을 포함하고 있다.
첫째, 랩뷰 프로그래밍을 통해 난수 생성, 사인 함수와 난수 생성, 사인 함수와 노이즈를 가진 사인 함수 등 다양한 데이터를 생성하고 그 결과를 분석한다.
둘째, DAQ(Data Acquisition System)를 활용하여 랩뷰에서 생성한 아날로그 신호를 오실로스코프로 출력하고, 주파수와 진폭 변화에 따른 파형 변화를 관찰한다.
이를 통해 컴퓨터를 활용한 계측 기술의 기본 원리를 이해하고, 랩뷰와 DAQ 시스템의 연계 활용 방법을 학습할 수 있다.
1.2. 실험 장치 및 방법
실습1에서는 Labview를 이용하여 실시간으로 생성되는 0~1 사이의 난수를 나타냈다. 먼저 프론트 패널에 웨이브폼 차트와 토글 스위치를 배치하였고, 블록 다이어그램에 While 루프를 생성하였다. 그리고 숫자형에서 0과 1 사이의 난수를 생성하여 웨이브폼 차트와 연결하였다. 이때 토글 스위치를 정지 조건으로 설정하여 While 루프를 제어할 수 있도록 하였다. 프로그램을 실행하면 웨이브폼 차트에 난수가 계속 생성되는 것을 확인할 수 있었고, 토글 스위치를 누르면 While 루프가 정지되어 난수 생성이 멈추는 것을 볼 수 있었다. 이를 통해 반복적인 작업을 자동화하고, 사용자의 요구에 따라 프로그램을 제어할 수 있는 Labview의 기능을 확인하였다.실습2에서는 난수와 사인 함수를 합성하여 웨이브폼을 생성하는 프로그래밍을 진행하였다. 먼저 프론트 패널에 웨이브폼 차트와 토글 스위치를 배치하였고, 블록 다이어그램에 While 루프와 사인 웨이브폼, 더하기 함수, 난수 생성기 등을 활용하였다. 사인 웨이브폼의 주파수와 진폭을 컨트롤 할 수 있는 노드를 생성하였고, 난수와 상수값을 더한 것을 사인 웨이브폼에 합성하여 웨이브폼 차트에 나타내도록 하였다. 이를 통해 주파수, 진폭, 상수값 등을 바꿔가며 다양한 형태의 파형을 생성하고 관찰할 수 있었다. 특히 상수값 변경 시 파형이 y축 방향으로 이동하는 것, 주파수 변경 시 주기가 변하는 것, 진폭 변경 시 진폭이 변하는 것 등을 확인할 수 있었다. 이러한 실습을 통해 Labview에서 다양한 신호를 생성하고 제어할 수 있는 능력을 기를 수 있었다.
2. Labview 실습
2.1. Labview 프로그래밍 언어
Labview는 그래픽 기반의 프로그래밍 언어로, National Instruments사에서 개발한 프로그램이다. 기존의 텍스트 기반 프로그래밍 언어와는 달리 시각적으로 프로그래밍을 할 수 있어 초보자도 쉽게 사용할 수 있다. Labview는 두 가지 주요 화면으로 구성되어 있는데, 하나는 프론트 패널(Front Panel)이고 다른 하나는 블록 다이어그램(Block Diagram)이다.
프론트 패널은 사용자 인터페이스 화면으로, 계기판, 입력 버튼, 스위치, 숫자 입력창 등 다양한 컨트롤과 인디케이터를 이용해 입력과 출력을 표시한다. 블록 다이어그램은 실제 프로그래밍이 이루어지는 화면으로, 함수와 데이터 흐름을 아이콘과 와이어로 나타낸다. 프론트 패널에서 설정한 입력값이 블록 다이어그램으로 전달되고, 여기서 계산된 결과값이 다시 프론트 패널의 출력으로 표시된다.
Labview는 데이터 수집 및 계측, 자동화, 제어 등의 다양한 분야에서 활용되고 있다. 특히 DAQ(Data Acquisition) 장비와 연동하여 사용하면 센서로부터 수집한 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 컴퓨터에서 처리할 수 있다. Labview의 그래픽 프로그래밍 방식은 DAQ 장비와의 연동을 매우 편리하게 만들어준다.
Labview는 프로그래밍을 보다 직관적이고 시각적으로 표현할 수 있어 복잡한 프로세스도 쉽게 구현할 수 있다. 또한 다양한 기능의 라이브러리와 도구가 제공되어 사용자가 원하는 기능을 손쉽게 추가할 수 있다. 이러한 ...
1
2
3
4
5
6
7
8