NI9237 FPGAインターフェースでのひずみゲージ応力計測について

[H.M]

cRIO9074 FPGAインターフェースにてNI9237による応力計測を行うプログラムを作成中です。

共和電業のブリッジボックスDB-120TM1にてブリッジを構成し、これを9237に接続してフルブリッジにて計測しています。

ひずみゲージは2ゲージでの曲げひずみ計測（引張、圧縮キャンセル）です。

FPGA上で取得した9237のデータをRT上で応力に換算しているのですが正しい値になってくれません。

既存の別の計測器で計測したデータと比較していますが倍以上異なった数値となっています。

応力への換算式に誤りがないかご確認いただけないでしょうか？

ブリッジタイプ：フルブリッジ（DB-120TM1にて構成）

ゲージ抵抗：Rg=120Ω

ゲージ率：Gf=2

励起電圧：Vex=2.5V

ひずみ：ε

ヤング率：E=206GPa

出力電圧：e=（Vex×Gf×ε）/2　　・・・①

応力：σ=E・ε　　　・・・②

①式から　ε=2e/（Vex×Gf）

②式に代入して　σ=E・2e/（Vex×Gf）　・・・③

③式に数値を当てはめていくと、

　σ=82400×e　・・・④

となり、この④式にて換算しています。

上式で問題ないとすれば接続方法やモジュールの設定に誤りがあるために出力が正しく出ていないことが疑われます。

ご教授のほどよろしくお願いします。

[Y.Yamada]

H.M 様

表題の件について未だ未解決のままでしょうか？

H.M様の計算に問題はないかと思います。配線やRT上での計算により結果がおかしいかもしれません。

恐縮ですがH.M様の現在の計算がどのようにされているのかが想像しにくいところがあり、正常に動作するサンプルと比較していただき、

何がおかしいのか比較する事で、結果的に正常な測定ができるようにしていきたいと思うのですが、

ご提案として、LabVIEW付属の9237サンプルを元に測定を一度お試していただけないでしょうか？

サンプルが、以下のディレクトリにあるサンプルとなります：

ハードウェア入力と出力→CompactRIO→モジュール特有IO→アナログ入力→NI 9237 Getting Started.lvproj

実行には9074用にターゲットの追加とVIの移動が必要となりますが、それを済ませておいたプロジェクトを添付しておきました。

2012.zipにはLV 2012にバージョンを落としたプロジェクトが含まれております。

FPGA VIをコンパイルし、動作確認をお願いできれば幸いです。

既にお試していただいているようであれば、どのような結果が得られたか教えて頂けると助かります。

よろしくお願いします。

[H.M]

Y.Yamada 様

返信が遅くなりまして申し訳ありませんでした。

先日アドバイスいただきました通り、9237のサンプルプロジェクトを参考に自作のプログラムと比較して一つ一つ相違点を

探っていったところ、9237から読み取ったデータに対する計算に違いがありました。

結論からいうと9237から読み取ったデータの単位に認識間違いがありました。

9237から読み取ったデータは私の最初の投稿にあります③式　σ=E・2e/（Vex×Gf）　における「e」に相当するものと思い込んでおりましたが、

サンプルプロジェクトをひも解いていくと、「e/Vex」に相当するものということが分かりました。単位は[V]ではなく「V/V」でした。

従って、9237から読み取ったデータをVrとおくと、最終的に応力を算出するのに使用する④式は正しくはσ=206000×Vr [MPa]となります。

上記の式を自作プログラムに反映して改めて計測した所、既存の計測器とほぼ同じ数値を示しました。

なお、サンプルプロジェクトのほうは応力ではなくひずみ[strain]出力なのでちゃんと確認はしていませんが、こちらでも正常な値が出ているものと思います。

おかげさまで問題解決することが出来ました。

この度はありがとうございました。

[Y.Yamada]

H.M 様

ご報告いただきありがとうございます。

私の方でも確認不足がありましたが、最終的に問題を解決する事ができるようになりまして何よりです。