[계측공학 및 실습]데이터 수집 및 처리(DAQ 시스템)_결과보고서

소개

DAQ(Data Acquisition) System.
즉 데이터 수집장치에 대한 이해와 관련 시스템에 대해 정리했습니다.
DAQ 하드웨어를 이용해 하중, 압력, 습도, 가속도, 변위, 토크 등의 아날로그 물리량의 데이터를 수집하고 이를 디지털화하여 계측, 제어 및 분석할 수 있는 설비들에 기초지식을 알 수 있습니다.

목차

1. 실험1. DAQ 보드를 이용한 데이터 획득
1) 실험결과 - 오실로스코프
2) 실험결과 - 매트랩
3) 고찰

2. 실험2. 매트랩을 활용한 데이터 처리
1) 그래프
2) Fitting Curve
3) 고찰

3. Fitting Curve 코드 첨부
1) 3차 피팅
2) 4차 피팅

본문내용

고찰(실험1)
실험1에서 함수발생기로 오실로스코프에 입력한 사인파의 주파수는 200Hz이었다. 의 관계에 의해 가 된다. 즉, 0.005초마다 한 주기의 파동이 나타난다는 뜻이다. 이는 데이터를 수집하고 MATLAB을 이용해 함수로 나타낸 그림2에서 확인할 수 있다. 계산대로 0.005초의 주기를 갖고, 총 0.03초 동안 6개의 파동이 나타남을 확인할 수 있었다.
하지만 그림2를 보면, 전압의 범위가 정확히 ±5V로 설정이 되어있지 않았다. 이를 보정하기 위해 MATLAB내의 Polyfit함수를 사용한다.
보정해주는 이것을 식으로 표현하면 다음과 같다.
그리고 duration 과 sample time 의 적절치 못한 설정에 대해서 생각해보았다.
실험1에서 MATLAB에 duration = 50000, sample time = 0.0001초로 설정하고 5초간 데이터를 실시간으로 입력받아 표로 만들었다. 그러나 위 실험에서는 sample time이 0.0001초, 주기가 0.005초였으므로 5초 동안 50001개(0초 포함)의 데이터를 받았을 것이다. 따라서 duration이 50000으로 한정되어 있으므로 단 하나의 데이터만이 나타났었다. 이를 고치기 위해, duration을 100000으로 설정하였고 적절한 데이터를 얻을 수 있었다.

고찰(실험2)
Polyfit함수에는 최소자승법의 원리를 이용하여 오차가 최소가 되는 점들을 찾아 곡선을 그려주는 기능이 있다. 그림4와 그림5를 보면, 주어진 점들에 대해 오차가 최소가 되는 곡선이 초록색선으로 나타나있고, 각각 3차과 4차에 대해서 Fitting Curve를 그려보았다.
3차 Fitting Function은 이고 최고차항의 계수가 양이므로 우•상향 그래프가 되고 그림3. 데이터 그래프의 접합함수가 될 수 있다. 4차 Fitting Fuction은 이고 최고차항의 계수가 0이므로 3차식이 되는 듯 했다.

참고자료

· 없음