ELVIS와 LabVIEW를 이용한 Digital RLC Meter의 설계

소개

ELVIS와 LabVIEW를 이용한 Digital RLC Meter의 설계

목차

1. 전체 시스템의 구성을 도시(圖示)하고, P-spice를 통하여 측정대상인 R, L, C 수동소자의 값을 구하기 위한 식을 쓰시오.

(1) 저항 소자를 측정하는 회로의 구상
(2) 미지의 저항을 측정하기 위한 회로
(3) 미지의 인덕터를 구하는 회로
(4) 미지의 커패시터를 구하는 회로

2. LabVIEW로 작성한 프로그램을 ELVIS를 비롯하여, Block Diagram 및 Front Panel에 대해 설명하시오.

(1) R 소자
(2) L 소자
(3) C 소자

3. 수동소자의 측정 가능한 범위를 하드웨어의 성능을 참고하여 계산하고, 이를 실제 측정 가능한 범위와 비교 및 분석하시오. 또한 수동소자를 Digital Multi Meter를 이용하여 측정한 값과 설계한 시스템을 이용하여 측정한 값을 비교하여 분석하시오.

(1) R의 측정범위
(2) L의 측정범위
(3) C의 측정범위
(4) 이론치와 측정치 비교

4. 문제 해결을 위한 큰난관과 이를 해결했던 방안.

5. 결과 해석 및 고찰(설계를 통해 배운 점 및 결론도출).

(1) 소자 값에 대한 유효 주파수에 따른 오차
(2) 소자 값 자체에 따른 오차
(3) 그밖에 오차

본문내용

1. 전체 시스템의 구성을 도시(圖示)하고, P-spice를 통하여 측정대상인 R, L, C 수동소자의 값을 구하기 위한 식을 쓰시오.

(1) 저항 소자를 측정하는 회로의 구상

미지의 임피던스를 측정하기 위한 회로를 다음과 같이 구상하였다. 그리고 구하고자 하는 임피던스를 Z라 하고 전압 분배 법칙을 이용하면

<중 략>

설명 : 위의 블록다이어 그램은 커패시턴스를 측정하기 위한 설계이다. 입력(sin)파형이 인가되면 그 파형이 ELVIS에 입력되고 다시 출력(sin)파형이 Labview를 통해 미지의 커패시턴스 값을 확인할 수 있게 되어 있다. 이때 주파수 입력은 커패시턴스 측정에 적합한 주파수인 11Hz로 하였다.

<중 략>

3. 수동소자의 측정 가능한 범위를 하드웨어의 성능을 참고하여 계산하고, 이를 실제 측정 가능한 범위와 비교 및 분석하시오. 또한 수동소자를 Digital Multi Meter를 이용하여 측정한 값과 설계한 시스템을 이용하여 측정한 값을 비교하여 분석하시오.

DAQ보드의 전체 입력 전압 범위는 10V 이다. 또한 DAQ보드의 해상도가 12비트 이므로 212(4096)의 구분 능력이 있는 것이다. 이것으로 출력시 최소 구분 전압이 20/4096 = 4.883mV 라는 것을 알 수 있다.

<중 략>

(1) 소자 값에 대한 유효 주파수에 따른 오차
앞에서 언급 했듯이 주파수에 따라서 측정 되는 소자 값들은 범위가 있게 된다. 그리고 측정 하고자 하는 소자와 주파수 간 그 범위 안에 있지 않다면 당연히 측정 되는 값은 옳지 않게 된다. 따라서 우선적으로 주파수에 따른 소자 값의 측정 범위를 우선적으로 선택해야 할 것이다. 그리고 측정값의 오차를 줄이기 위해서는 올바른 적정 주파수를 정해야 할 것이다.

참고자료

· 없음