Uživatelská příručka APEX WAVES NI PCI-1200 Multifunkční IO zařízení pro počítače se sběrnicí PCI

 

DAQ
Uživatelská příručka NI PCI-1200
Multifunkční I/O zařízení pro počítače se sběrnicí PCI

Celosvětová technická podpora a informace o produktu
ni.com
Sídlo společnosti National Instruments
11500 North Mopac Expressway Austin, Texas 78759-3504 USA Tel: 512 683 0100

Celosvětové kanceláře
Austrálie 03 9879 5166, Rakousko 0662 45 79 90 0, Belgie 02 757 00 20, Brazílie 011 3262 3599,
Kanada (Calgary) 403 274 9391, Kanada (Montreal) 514 288 5722, Kanada (Ottawa) 613 233 5949,
Kanada (Québec) 514 694 8521, Kanada (Toronto) 905 785 0085, Čína (Shanghai) 021 6555 7838,
Čína (ShenZhen) 0755 3904939, Česká republika 02 2423 5774, Dánsko 45 76 26 00, Finsko 09 725 725 11,
Francie 01 48 14 24 24, Německo 089 741 31 30, Řecko 30 1 42 96 427, Hong Kong 2645 3186,
Indie 91 80 4190000, Izrael 03 6393737, Itálie 02 413091, Japonsko 03 5472 2970, Korea 02 3451 3400,
Malajsie 603 9596711, Mexiko 001 800 010 0793, Nizozemsko 0348 433466, Nový Zéland 09 914 0488,
Norsko 32 27 73 00, Polsko 0 22 3390 150, Portugalsko 351 210 311 210, Rusko 095 238 7139,
Singapur 6 2265886, Slovinsko 386 3 425 4200, Jihoafrická republika 11 805 8197, Španělsko 91 640 0085,
Švédsko 08 587 895 00, Švýcarsko 056 200 51 51, Tchaj-wan 02 2528 7227, Spojené království 01635 523545
Další informace o podpoře naleznete v příloze Technická podpora a profesionální služby. Chcete-li se k dokumentaci vyjádřit, zašlete e-mail na adresu techpubs@ni.com.
© 1996–2002 National Instruments Corporation. Všechna práva vyhrazena.

 

Důležité informace

Záruka
Na NI PCI-1200 se vztahuje záruka na vady materiálu a zpracování po dobu jednoho roku od data odeslání, jak je doloženo účtenkami nebo jinou dokumentací. Společnost National Instruments podle svého uvážení opraví nebo vymění zařízení, které se během záruční doby ukáže jako vadné. Tato záruka zahrnuje díly a práci.

Na média, na kterých obdržíte software National Instruments, je zaručeno, že neprovedou programové instrukce z důvodu vad materiálu a zpracování po dobu 90 dnů od data odeslání, jak dokládají účtenky nebo jiná dokumentace. Společnost National Instruments podle svého uvážení opraví nebo vymění softwarová média, která neprovádějí programové instrukce, pokud společnost National Instruments obdrží upozornění na takové vady během záruční doby. National Instruments nezaručuje, že provoz softwaru bude nepřerušovaný nebo bezchybný.

Číslo RMA (Return Material Authorization) musí být získáno z továrny a musí být zřetelně označeno na vnější straně balení předtím, než bude jakékoli zařízení přijato do záruční práce. Společnost National Instruments uhradí přepravní náklady na vrácení dílů vlastníkovi, na které se vztahuje záruka.

Společnost National Instruments věří, že informace v tomto dokumentu jsou přesné. Dokument byl pečlivě přepracovánviewed pro technickou přesnost. V případě, že se vyskytnou technické nebo typografické chyby, National Instruments si vyhrazuje právo provádět změny v následujících vydáních tohoto dokumentu bez předchozího upozornění držitelům tohoto vydání. V případě podezření na chyby by se měl čtenář obrátit na National Instruments. Společnost National Instruments v žádném případě nenese odpovědnost za jakékoli škody vzniklé nebo související s tímto dokumentem nebo informacemi v něm obsaženými.

S VÝJIMKOU ZDE UVEDENÝCH NÁRODNÍCH NÁSTROJŮ NEPOSKYTUJE ŽÁDNÉ ZÁRUKY, VÝSLOVNÉ ANI PŘEDPOKLÁDANÉ, A ZVLÁŠTNĚ ODMÍTÁ JAKÉKOLI ZÁRUKY
PRODEJNOST NEBO VHODNOST PRO KONKRÉTNÍ ÚČEL. PRÁVO ZÁKAZNÍKA NA NÁHRADU ŠKODY ZPŮSOBENÉ VAMI ČI NEDBAVOSTÍ NA STRANĚ
NÁRODNÍ NÁSTROJE BUDOU OMEZENY NA ČÁSTKU, KTEROU ZAPLATIL ZÁKAZNÍK. NÁRODNÍ NÁSTROJE NEBUDE ODPOVĚDNÁ
ŠKODY VYPLÝVAJÍCÍ ZE ZTRÁTY DAT, ZISKU, POUŽÍVÁNÍ PRODUKTŮ NEBO NÁHODNÝCH NEBO NÁSLEDNÝCH ŠKOD, I KDYŽ JSOU NA MOŽNOST UPOZORNĚNY
Z TOHO. Toto omezení odpovědnosti National Instruments bude platit bez ohledu na formu jednání, ať už ve smlouvě nebo v deliktu, včetně nedbalosti. Jakákoli žaloba proti National Instruments musí být podána do jednoho roku od vzniku důvodu žaloby. Společnost National Instruments nenese odpovědnost za jakékoli zpoždění v plnění způsobené příčinami mimo její přiměřenou kontrolu. Záruka poskytovaná v tomto dokumentu se nevztahuje na poškození, závady, poruchy nebo servisní poruchy způsobené nedodržením pokynů pro instalaci, provoz nebo údržbu National Instruments; majitelova úprava produktu; zneužití, zneužití nebo nedbalostní jednání vlastníka; a výpadek proudu nebo přepětí, požár, povodeň, nehoda, jednání třetích stran nebo jiné události mimo přiměřenou kontrolu.

Copyright
Podle zákonů o autorských právech nesmí být tato publikace reprodukována ani přenášena v jakékoli formě, elektronické nebo mechanické, včetně kopírování, nahrávání, ukládání v systému pro vyhledávání informací nebo překládání, a to jako celku ani po částech, bez předchozího písemného souhlasu National Instruments. Korporace.

ochranné známky
CVI™, DAQCard™, LabVIEW™, Measurement Studio™, MITE™, National Instruments™, NI™, ni.com™, NI-DAQ™ a SCXI™ jsou ochranné známky společnosti National Instruments Corporation.
Názvy produktů a společností zde uvedené jsou ochrannými známkami nebo obchodními názvy příslušných společností.

Patenty
Patenty týkající se produktů National Instruments najdete v příslušném umístění: Help»Patents ve vašem softwaru, soubor Patents.txt file na vašem CD nebo na ni.com/patents.

VAROVÁNÍ TÝKAJÍCÍ SE POUŽÍVÁNÍ PRODUKTŮ NÁRODNÍCH NÁSTROJŮ
(1) PRODUKTY NÁRODNÍCH NÁSTROJŮ NEJSOU NAVRŽENY S KOMPONENTAMI A TESTOVÁNÍMI NA ÚROVNI SPOLEHLIVOST VHODNÉ PRO POUŽITÍ V CHIRURGICKÝCH IMPLANTÁTECH NEBO V SOUVISLOSTI S NĚJAK JAKO KRITICKÉ KOMPONENTY V JAKÝCHKOLI SYSTÉMECH PODPORY ŽIVOTA, KTERÝM JE CASA PODPÍŠENA ICANT ZRANĚNÍ ČLOVĚK.
(2) V JAKÉKOLI APLIKACI, VČETNĚ VÝŠE UVEDENÝCH, MŮŽE BÝT SPOLEHLIVOST FUNGOVÁNÍ SOFTWAROVÝCH PRODUKTŮ PORUŠENÁ NEPŘÍZNIVÝMI FAKTORY, VČETNĚ, ALE NE VÝHRADNĚ, VÝKYVŮ NAPÁJENÍ ELEKTRICKÉ NAPÁJENÍ, HARDWARE POČÍTAČE, VÝPOČETNÍHO SYSTÉMU SOFTWARE SOFTWARE ILERS A VÝVOJOVÝ SOFTWARE POUŽÍVANÝ K VÝVOJI APLIKACE, CHYBY INSTALACE, PROBLÉMY S KOMPATIBILITOU SOFTWARU A HARDWARU, PORUCHY NEBO PORUCHY ELEKTRONICKÉHO MONITOROVACÍHO NEBO ŘÍDÍCÍHO ZAŘÍZENÍ, PŘECHODNÝCH PORUCH SYSTÉMŮ ELEKTRONICKÉHO SYSTÉMU A SYSTÉMU HARDWAROVÉHO ZAŘÍZENÍ (SOUSTAVY ELEKTRONICKÉHO SYSTÉMU) POUŽITÍ NEBO CHYBY DÍLU UŽIVATELE NEBO NÁVRHÁŘE APLIKACÍ (NEPŘÍZNIVÉ FAKTORY TAKOVÉ JSOU NÍŽE SOUHLASNĚ OZNAČENY „PORUCHA SYSTÉMU“). JAKÉKOLI APLIKACE, KDE BY SYSTÉMOVÁ SELHÁNÍ VYTVOŘILA RIZIKO ŠKODY NA MAJETKU NEBO OSOBÁM (VČETNĚ RIZIKA ZRANĚNÍ A SMRTI), BY SE NEMĚLO SPOLEHNOUT VÝHRADNĚ NA JEDNU FORMU ELEKTRONICKÉHO SYSTÉMU Z DŮVODU SYSTÉMU FARIS ABY SE UŽIVATEL NEBO NÁVRHÁŘ APLIKACE VYHNAL POŠKOZENÍ, ZRANĚNÍ NEBO SMRTI, MUSÍ UDĚLAT PŘIMĚŘENÉ OPATRNÉ KROKY PRO OCHRANU PŘED SELHÁNÍM SYSTÉMU, VČETNĚ, ALE NE OMEZENÍ, ZÁLOHU NEBO VYPNUTÍ MECHANISMŮ. VZHLEDEM K TOMU, ŽE KAŽDÝ SYSTÉM KONCOVÉHO UŽIVATELŮ JE PŘIZPŮSOBENÝ A LIŠÍ SE OD TESTOVACÍCH PLATFORM NÁRODNÍCH NÁSTROJŮ, A PROTOŽE UŽIVATEL NEBO NÁVRHÁŘ APLIKACE MŮŽE POUŽÍVAT PRODUKTY NÁRODNÍCH NÁSTROJŮ V KOMBINACI S JINÝMI PRODUKTY V NÁRODNÍM NÁSTROJOVÉM HODNOCENÍ NENÍ MPLAMPLATED NEBO DESIGNER APLIKACE JE KONEČNĚ ODPOVÍDÁ ZA OVĚŘOVÁNÍ A VALIDOVÁNÍ VHODNOSTI PRODUKTŮ NÁRODNÍCH NÁSTROJŮ, KDYKOLI PRODUKTY NÁRODNÍCH NÁSTROJŮ JSOU ZAČLENĚNY DO SYSTÉMU NEBO APLIKACE, VČETNĚ, BEZ OMEZENÍ, VHODNÉHO NÁVRHU SYSTÉMU APPLIC.

 

O této příručce

Tato příručka popisuje elektrické a mechanické aspekty zařízení pro sběr dat National Instruments PCI-1200 (DAQ) a obsahuje informace týkající se jeho provozu a programování. NI PCI-1200 je levné multifunkční analogové, digitální a časovací zařízení. NI PCI-1200 je členem National Instruments PCI Series rozšiřujících zařízení pro počítače se sběrnicí PCI. Tato zařízení jsou navržena pro vysoce výkonný sběr a řízení dat pro aplikace v laboratorním testování, testování výroby a monitorování a řízení průmyslových procesů.

Konvence použité v této příručce

National Instruments Documentation
Uživatelská příručka PCI-1200 je součástí sady dokumentace
DAQ systém. Můžete mít některý z několika typů příruček v závislosti na hardwaru a softwaru ve vašem systému. Použijte příručky, které máte, následovně:

• Začínáme s SCXI—Pokud používáte SCXI, toto je první příručka, kterou byste si měli přečíst. Dává to přesview systému SCXI a obsahuje nejčastěji potřebné informace o modulech, podvozku a softwaru.
• SCXI Chassis Manual—Pokud používáte SCXI, přečtěte si tuto příručku pro informace o údržbě podvozku a pokyny k instalaci.
• Uživatelské příručky hardwaru SCXI – Pokud používáte SCXI, přečtěte si tyto příručky dále, kde najdete podrobné informace o připojení signálů a konfiguraci modulu. Také podrobněji vysvětlují, jak modul funguje, a obsahují tipy pro aplikace.
• Uživatelské příručky hardwaru DAQ – Tyto příručky obsahují podrobné informace o hardwaru DAQ, který se zapojuje do počítače nebo je k němu připojen. Tyto příručky použijte pro pokyny k instalaci a konfiguraci hardwaru, informace o specifikaci hardwaru DAQ a tipy k aplikacím.
• Softwarová dokumentace – napřampsoubory softwarové dokumentace, které můžete mít, jsou laboratořeVIEW nebo sady dokumentace LabWindows/CVI a dokumentace NI-DAQ. Po nastavení hardwarového systému použijte buď aplikační software (LabVIEW nebo LabWindows/CVI) nebo dokumentaci NI-DAQ, která vám pomůže napsat vaši aplikaci. Pokud máte velký a komplikovaný systém, vyplatí se před konfigurací hardwaru prostudovat dokumentaci k softwaru.
• Instalační příručky nebo příručky příslušenství—Pokud používáte doplňkové produkty, přečtěte si instalační příručky sestavy svorkovnice a kabelů a uživatelské příručky příslušenství. Vysvětlují, jak fyzicky propojit příslušné části systému. Při zapojování se řiďte těmito pokyny.

Související dokumentace
Následující dokumenty obsahují informace, které vám mohou pomoci:

• Výukový program NI Developer Zone, Field Widget a Houby pro analogové signály, umístěný na ni.com/zone
• Specifikace místní sběrnice PCI, revize 2.2, k dispozici na adrese pcisig.com
• Technická referenční příručka pro počítač

 

1. Úvod

Tato kapitola popisuje NI PCI-1200, uvádí, co potřebujete, abyste mohli začít, možnosti programování softwaru a volitelné vybavení a vysvětluje, jak sestavit vlastní kabely a rozbalit NI PCI-1200. O NI PCI-1200

Děkujeme vám za zakoupení NI PCI-1200, levného, ​​vysoce výkonného multifunkčního analogového, digitálního a časovacího zařízení pro počítače se sběrnicí PCI.

NI PCI-1200 má osm analogových vstupních (AI) kanálů, které můžete nakonfigurovat jako osm jednostranných nebo čtyři diferenciální vstupy, 12bitový A/D převodník s postupným přiblížením (ADC), dva 12bitové D/A převodníky (DAC) se svtage výstupy, 24 linek TTL kompatibilních digitálních I/O (DIO) a tři 16bitové čítače/časovače pro časování I/O (TIO). Podrobné specifikace NI PCI-1200 jsou v dodatku A, Specifikace.

Co potřebujete, abyste mohli začít
K nastavení a používání NI PCI-1200 potřebujete následující položky:
❑ Počítač
❑ Zařízení NI PCI-1200
❑ Uživatelská příručka NI PCI-1200
❑ Jeden z následujících softwarových balíčků a dokumentace:
– LaboratořVIEW pro Macintosh nebo Windows
– Measurement Studio pro Windows
– NI-DAQ pro Macintosh nebo Windows

Volby softwarového programování
Při programování hardwaru National Instruments DAQ můžete použít prostředí pro vývoj aplikací NI (ADE) nebo jiné ADE. V obou případech použijete NI-DAQ.

NI-DAQ
NI-DAQ, který se dodává s NI PCI-1200, má rozsáhlou knihovnu funkcí, které můžete volat z ADE. Tyto funkce umožňují využívat všechny funkce NI PCI-1200.

NI-DAQ provádí mnoho složitých interakcí, jako jsou přerušení programování, mezi počítačem a hardwarem DAQ. NI-DAQ udržuje konzistentní softwarové rozhraní mezi různými verzemi, takže můžete měnit platformy s minimálními úpravami kódu. Ať už používáte LabVIEW, Measurement Studio nebo jiných ADE, vaše aplikace používá NI-DAQ, jak je znázorněno na obrázku 1-1.

Obrázek 1-1. Vztah mezi programovacím prostředím, NI-DAQ a hardwarem

Chcete-li stáhnout bezplatnou kopii nejnovější verze NI-DAQ, klikněte na Download Software na ni.com.

Software National Instruments ADE
LaboratořVIEW obsahuje interaktivní grafiku, nejmodernější rozhraní a výkonný grafický programovací jazyk. LaboratořVIEW Data Acquisition VI Library, řada virtuálních nástrojů pro použití LabVIEW s hardwarem National Instruments DAQ, je součástí LabVIEW. Measurement Studio, které zahrnuje LabWindows/CVI, nástroje pro Visual C++ a nástroje pro Visual Basic, je vývojová sada, která vám umožňuje používat ANSI C, Visual C++ a Visual Basic k návrhu testovacího a měřicího softwaru. Pro vývojáře v jazyce C obsahuje Measurement Studio LabWindows/CVI, plně integrované prostředí pro vývoj aplikací ANSI C, které obsahuje interaktivní grafiku a knihovny LabWindows/CVI Data Acquisition a Easy I/O. Pro vývojáře Visual Basic nabízí Measurement Studio sadu ovládacích prvků ActiveX pro použití hardwaru National Instruments DAQ. Tyto ovládací prvky ActiveX poskytují programovací rozhraní na vysoké úrovni pro vytváření virtuálních nástrojů. Pro vývojáře Visual C++ nabízí Measurement Studio sadu tříd a nástrojů Visual C++ pro integraci těchto tříd do aplikací Visual C++. Knihovny, ovládací prvky ActiveX a třídy jsou dostupné s Measurement Studio a NI-DAQ.

Pomocí LabVIEW nebo Measurement Studio výrazně zkracuje dobu vývoje vaší aplikace pro sběr a řízení dat.

Volitelné vybavení
NI nabízí řadu produktů pro použití se zařízením NI PCI-1200, včetně kabelů, konektorových bloků a dalšího příslušenství, a to následovně:

• Stíněné kabely a kabelové svazky
• Bloky konektorů, kabely sběrnice RTSI, 50ti stíněné a 68pinové šroubové svorky
• SCXI moduly a příslušenství pro izolaci, ampsdružování, buzení a multiplexování signálů pro relé a analogový výstup. Pomocí SCXI můžete upravit a získat až 3,072 1200 kanálů. Chcete-li používat NI PCI-1341 s SCXI, potřebujete adaptér SCXI-XNUMX.
• Moduly, zařízení a příslušenství pro úpravu signálu s nízkým počtem kanálů, včetně kondicionování pro tenzometry a odporové teplotní detektory (RTD), simultánní sample a držte a relé

Další informace o volitelném vybavení dostupném od NI viz ni.com/catalog.

Vlastní kabeláž
Společnost NI nabízí kabely a příslušenství pro prototypování vaší aplikace nebo pro použití, pokud často měníte propojení zařízení.
Pokud si však chcete vyvinout vlastní kabel, mohou být užitečné následující pokyny:
• Pro signály AI poskytují nejlepší výsledky stíněné kroucené vodiče pro každý pár AI, za předpokladu, že používáte diferenciální vstupy. Přivažte stínění pro každý signálový pár k referenční zemi u zdroje.
• Analogové linky byste měli vést odděleně od digitálních linek.
• Při použití stínění kabelu použijte samostatné stínění pro analogovou a digitální polovinu kabelu. Pokud tak neučiníte, dojde k šumové vazbě na analogové signály z přechodných digitálních signálů.
Spojovací konektor pro NI PCI-1200 je 50-polohový, polarizovaný, plochý konektor s odlehčením tahu. NI používá polarizovaný (klíčovaný) konektor, aby se zabránilo neúmyslnému obrácenému připojení k NI PCI-1200.

Vybalování
NI PCI-1200 se dodává v antistatickém obalu, aby se zabránilo elektrostatickému poškození zařízení. Elektrostatický výboj (ESD) může poškodit několik součástí zařízení. Abyste předešli takovému poškození při manipulaci se zařízením, dodržujte následující opatření:

Upozornění Nikdy se nedotýkejte odkrytých kolíků konektorů.
• Uzemněte se pomocí uzemňovacího popruhu nebo držením uzemněného předmětu.
• Před vyjmutím zařízení z obalu se dotkněte antistatického obalu kovové části šasi počítače.

Vyjměte zařízení z obalu a zkontrolujte zařízení, zda nevykazuje uvolněné součásti nebo jiné známky poškození. Pokud se zařízení jeví jakýmkoli způsobem poškozené, informujte NI. Neinstalujte poškozené zařízení do počítače. Pokud NI PCI-1200 nepoužíváte, uchovávejte jej v antistatickém obalu.

Bezpečnostní informace
Následující část obsahuje důležité bezpečnostní informace, které musíte dodržovat při instalaci a používání produktu.
Neprovozujte výrobek způsobem, který není specifikován v tomto dokumentu.
Nesprávné použití produktu může mít za následek nebezpečí. Pokud je výrobek jakýmkoliv způsobem poškozen, můžete ohrozit bezpečnostní ochranu zabudovanou v produktu. Pokud je produkt poškozen, vraťte jej společnosti NI k opravě.
Pokud je výrobek určen pro použití s ​​nebezpečnými objtages (>30 Vrms, 42.4 Vpk nebo 60 Vdc), možná budete muset připojit bezpečnostní zemnící vodič podle pokynů k instalaci. Maximální objem viz Příloha A, Specifikacetage hodnocení.
Nevyměňujte díly ani neupravujte výrobek. Používejte produkt pouze se šasi, moduly, příslušenstvím a kabely uvedenými v instalačních pokynech. Během provozu produktu musíte mít nainstalované všechny kryty a výplňové panely.
Neprovozujte výrobek ve výbušném prostředí nebo tam, kde se mohou vyskytovat hořlavé plyny nebo výpary. Výrobek provozujte pouze při nebo pod stupněm znečištění uvedeným v Příloze A, Specifikace. Znečištění je cizí látka v pevném, kapalném nebo plynném stavu, která může způsobit snížení dielektrické pevnosti nebo povrchového odporu. Následuje popis stupňů znečištění:
• Stupeň znečištění 1 znamená žádné znečištění nebo pouze suché, nevodivé znečištění. Znečištění nemá žádný vliv.
• Stupeň znečištění 2 znamená, že ve většině případů dochází pouze k nevodivému znečištění. Občas je však třeba počítat s dočasnou vodivostí způsobenou kondenzací.
• Stupeň znečištění 3 znamená, že dochází k vodivému znečištění nebo dochází k suchému, nevodivému znečištění, které se stává vodivým v důsledku kondenzace.

Výrobek čistěte měkkým nekovovým kartáčkem. Výrobek musí být před vrácením do provozu zcela suchý a zbavený nečistot.

Signální spoje musíte izolovat pro maximální objtage, pro které je výrobek hodnocen. Nepřekračujte maximální hodnocení produktu.

Před připojením k produktu nebo odpojením od něj odpojte napájení ze signálních vedení.

Používejte tento produkt pouze v kategorii instalace nebo pod ní uvedenou v příloze A, Specifikace.

Následuje popis kategorií instalace:

• Instalační kategorie I je pro měření prováděná na obvodech, které nejsou přímo připojeny k MAINS1. Tato kategorie je úroveň signálu, jako je objtages na tištěném drátovém zařízení (PWB) na sekundáru oddělovacího transformátoru.
ExampSoubory instalační kategorie I jsou měření na obvodech, které nejsou odvozeny od MAINS a speciálně chráněných (interních) obvodech odvozených od MAINS.
• Instalační kategorie II je pro měření prováděná na obvodech přímo připojených k nntage instalace. Tato kategorie se týká distribuce na místní úrovni, jako je ta, kterou zajišťuje standardní nástěnná zásuvka.
Exampsoubory kategorie instalace II jsou měření na domácích spotřebičích, přenosných nástrojích a podobných zařízeních.
• Kategorie instalace III je pro měření prováděná v instalaci budovy. Tato kategorie je distribuční úrovní odkazující na pevně zapojené zařízení, které se nespoléhá na standardní izolaci budov.
Exampsoubory kategorie instalace III zahrnují měření na distribučních obvodech a jističích. Ostatní exampméně
Instalační kategorie III jsou elektroinstalace včetně kabelů, přípojnic, rozvodných skříní, spínačů, zásuvek v budově/pevná instalace a zařízení pro průmyslové použití, jako jsou stacionární motory s trvalým připojením k budově/pevná instalace.
• Kategorie instalace IV je pro měření prováděná u zdroje nntage (<1,000 XNUMX V) instalace.
Exampsoubory instalační kategorie IV jsou elektroměry a měření na primárních nadproudových ochranách a jednotkách HDO.

1 MAINS je definována jako systém elektrického napájení, ke kterému je navrženo připojení příslušného zařízení buď pro napájení zařízení nebo pro účely měření.

Níže je schéma asampinstalace.

 

2. Instalace a konfigurace NI PCI-1200

Tato kapitola popisuje, jak nainstalovat a nakonfigurovat NI PCI-1200.

Instalace softwaru
Pokud používáte NI-DAQ nebo aplikační software NI, nainstalujte a nakonfigurujte software podle pokynů k instalaci v dokumentaci k softwaru.

Před instalací NI PCI-1200 proveďte následující kroky k instalaci softwaru.

1. Nainstalujte aplikační vývojové prostředí (ADE), jako je LabVIEW nebo Measurement Studio, podle pokynů na CD a poznámek k vydání.
2. Nainstalujte NI-DAQ podle pokynů na CD a DAQ Quick Start Guide dodané s NI PCI-1200.
   Poznámka Před instalací NI PCI-1200 je důležité nainstalovat NI-DAQ, aby bylo zajištěno, že NI PCI-1200 bude správně detekován.

Instalace hardwaru
Následují obecné pokyny k instalaci. Konkrétní pokyny a varování týkající se nových zařízení naleznete v uživatelské příručce počítače nebo šasi nebo v technické referenční příručce.
1. Vypněte a odpojte počítač.
2. Odstraňte horní kryt nebo přístupový port k I/O kanálu.
3. Odstraňte kryt rozšiřujícího slotu na zadním panelu počítače.
4. Uzemněte se pomocí uzemňovacího popruhu nebo držením uzemněného předmětu. Dodržujte bezpečnostní opatření ESD popsaná v části Vybalení v kapitole 1, Úvod.

5. Vložte NI PCI-1200 do nepoužitého slotu systému PCI. Usazení může být těsné, ale netlačte zařízení na místo násilím.
6. Přišroubujte montážní držák NI PCI-1200 k liště zadního panelu počítače nebo použijte boční západky slotu, pokud jsou k dispozici, k zajištění NI PCI-1200 na místě.
7. Nasaďte horní kryt na počítač. Vizuálně ověřte instalaci.
Ujistěte se, že se zařízení nedotýká jiných zařízení nebo součástí a je zcela zasunuto do slotu.
8. Zapojte a zapněte počítač.

Je nainstalováno zařízení NI PCI-1200.

Konfigurace zařízení
NI PCI-1200 je plně softwarově konfigurovatelný. NI PCI-1200 je plně v souladu se specifikací PCI Local Bus, revize 2.2. Proto jsou všechny prostředky zařízení automaticky alokovány systémem. U NI PCI-1200 toto přidělení zahrnuje adresu základní paměti a úroveň přerušení. Po zapnutí systému nemusíte provádět žádné konfigurační kroky.

Konfigurace analogových I/O
Po zapnutí nebo po softwarovém resetu se NI PCI-1200 nastaví na následující konfiguraci:
• Referenční režim vstupu s jedním koncem
• ±5 V rozsah AI (bipolární)
• Rozsah analogového výstupu (AO) ±5 V (bipolární)
Tabulka 2-1 uvádí všechny dostupné konfigurace analogových I/O pro
NI PCI-1200 a zobrazuje konfiguraci ve stavu resetování.

Tabulka 2-1. Nastavení analogových I/O

Obvody AI i AO jsou softwarově konfigurovatelné. Další informace o změně těchto nastavení naleznete v dokumentaci k softwaru.

Polarita analogového výstupu
NI PCI-1200 má dva kanály AO svtage na I/O konektoru. Každý výstupní kanál AO můžete nakonfigurovat na unipolární nebo bipolární výstup. Unipolární konfigurace má rozsah 0 až 10 V na analogovém výstupu. Bipolární konfigurace má rozsah –5 až +5 V na analogovém výstupu. Kromě toho si můžete vybrat schéma kódování pro každý DAC buď jako dvojkový doplněk, nebo rovnou binární.

Zvolíte-li pro DAC bipolární rozsah, doporučuje se jejich komplementární kódování. V tomto režimu jsou datové hodnoty zapsané do kanálu AO v rozsahu od F800 hex (–2,048 7 dekadicky) do 2,047FF hex (0 4,095 dekadicky). Pokud zvolíte unipolární rozsah pro DAC, doporučuje se přímé binární kódování. V tomto režimu jsou datové hodnoty zapsané do kanálu AO v rozsahu od XNUMX do FFF hex (XNUMX XNUMX dekadicky).

Polarita analogového vstupu
Analogový vstup na NI PCI-1200 můžete vybrat buď pro unipolární rozsah (0 až 10 V) nebo pro bipolární rozsah (–5 až +5 V). Navíc můžete zvolit kódovací schéma pro analogový vstup buď jako dvojkový doplněk, nebo přímou binární. Zvolíte-li bipolární rozsah, doporučuje se kódování dvou komplementů. V tomto režimu vstup –5 V odpovídá hex F800 (–2,048 5 dekadicky) a +7 V odpovídá 2,047FF hex (0 0 dekadicky). Pokud zvolíte unipolární režim, doporučuje se přímé binární kódování. V tomto režimu vstup 10 V odpovídá 4,095 hex a +XNUMX V odpovídá FFF hex (XNUMX XNUMX dekadicky).

Režim analogového vstupu
NI PCI-1200 má tři vstupní režimy – referenční režim single-ended (RSE), nereferenční single-ended (NRSE) vstupní režim a diferenciální (DIFF) vstupní režim. Konfigurace s jedním vstupem používají osm kanálů. Konfigurace vstupu DIFF používá čtyři kanály. Tabulka 2-2 popisuje tyto konfigurace.

Tabulka 2-2. Analogové vstupní režimy pro NI PCI-1200

Při čtení následujících částí může být užitečné podívat se na část Připojení analogového vstupního signálu v kapitole 3, Připojení signálu, která obsahuje schémata znázorňující signálové cesty pro tři konfigurace.

Vstupní režim RSE (osm kanálů, podmínka resetování)
Vstup RSE znamená, že všechny vstupní signály jsou vztaženy ke společnému uzemňovacímu bodu, který je také svázán se zemí NI PCI-1200 AI. Diferenciál ampZáporný vstup filtru je svázán s analogovým uzemněním. Režim RSE je užitečný pro měření zdrojů plovoucího signálu. S touto vstupní konfigurací může NI PCI-1200 monitorovat osm kanálů AI.

Úvahy o použití režimu RSE jsou popsány v kapitole 3, Připojení signálu. Všimněte si, že v tomto režimu je zpětná cesta signálu analogová zem na konektoru přes kolík AISENSE/AIGND.

Vstupní režim NRSE (osm kanálů)
Vstup NRSE znamená, že všechny vstupní signály jsou vztaženy ke stejnému voltage, který se vznáší vzhledem k analogové zemi NI PCI-1200. Tento společný režim svtage je následně odečteno vstupní instrumentací amplifikátor. Režim NRSE je užitečný pro měření zdrojů signálu vztažených k zemi.

Úvahy o použití režimu NRSE jsou popsány v kapitole 3, Připojení signálu. Všimněte si, že v tomto režimu je cesta zpětného signálu přes zápornou svorku ampkonektoru přes kolík AISENSE/AIGND.

Vstupní režim DIFF (čtyři kanály)
Vstup DIFF znamená, že každý vstupní signál má svou vlastní referenci a měří se rozdíl mezi každým signálem a jeho referencí. Každý signál a jeho reference mají přiřazen vstupní kanál. S touto vstupní konfigurací může NI PCI-1200 monitorovat čtyři rozdílové signály AI. Úvahy o použití režimu DIFF jsou popsány v kapitole 3, Připojení signálu. Všimněte si, že cesta zpětného signálu vede přes zápornou svorku ampa prostřednictvím kanálu 1, 3, 5 nebo 7, podle toho, který pár kanálů vyberete.

 

3. Signální připojení

Tato kapitola popisuje, jak provést připojení vstupního a výstupního signálu k NI PCI-1200 prostřednictvím I/O konektoru zařízení, a podrobně popisuje specifikace časování I/O.
I/O konektor pro NI PCI-1200 má 50 pinů, které můžete připojit k 50pinovému příslušenství.

I/O konektor
Obrázek 3-1 ukazuje přiřazení pinů pro I/O konektor NI PCI-1200. Upozornění Pokud je počítač vypnutý, neměli byste externě řídit linky DIO; může dojít k poškození počítače. Společnost NI nenese odpovědnost za žádné škody způsobené připojením signálu, které překračuje tyto maximální hodnoty. Připojení, včetně připojení napájecích signálů k zemi a naopak, která překračují jakékoli z maximálních jmenovitých hodnot vstupních nebo výstupních signálů na NI PCI-1200, mohou poškodit NI PCI-1200 a počítač.

Kapitola 3 Připojení signálů

Obrázek 3-1. Přiřazení pinů I/O konektoru NI PCI-1200

Popis připojení signálu
Následující tabulka popisuje piny konektoru na I/O konektoru NI PCI-1200 podle čísel pinů a uvádí název signálu a popis každého pinu konektoru signálu.

Tabulka 3-1. Popisy signálů pro piny I/O konektoru NI PCI-1200

Piny konektoru jsou seskupeny do signálních kolíků AI, signálových kolíků AO, signálových kolíků DIO, signálových kolíků TIO a napájecích připojení. Následující části popisují pokyny pro připojení signálu pro každou z těchto skupin.

Připojení analogového vstupního signálu
Piny 1 až 8 jsou piny signálu AI pro 12bitový ADC. Pin 9, AISENSE/AIGND, je analogový společný signál. Tento kolík můžete použít pro obecnou zemnící svorku analogového napájení k NI PCI-1200 v režimu RSE nebo jako zpětnou cestu v režimu NRSE. Pin 11, AGND, je zpětný bod zkreslení proudu pro diferenciální měření. Piny 1 až 8 jsou připojeny k osmi jednostranným AI kanálům vstupního multiplexeru přes sériové odpory 4.7 kΩ. Piny 2, 4, 6 a 8 a také svázány se vstupním multiplexerem pro režim DIFF.

Rozsahy signálů pro vstupy ACH<7..0> při všech možných zesíleních jsou uvedeny v tabulkách 3-2 a 3-3. Překročení rozsahu vstupního signálu nepoškodí vstupní obvody, pokud je maximální zapnutý vstupní objemtage jmenovité napětí ±35 V nebo vypnuté objtagNení překročena jmenovitá hodnota ±25 V. NI PCI-1200 zaručeně odolá vstupům až do maximálního vstupního objemutage hodnocení.

Upozornění Překročení rozsahu vstupního signálu zkresluje vstupní signály. Překročení maxima
vstupní objemtagHodnocení může poškodit zařízení NI PCI-1200 a počítač. NI nenese odpovědnost
za jakékoli škody vzniklé v důsledku takového připojení signálu.

Tabulka 3-2. Rozsah bipolárního analogového vstupního signálu versus zisk

Tabulka 3-3. Unipolární analogový vstupní signál Rozsah versus zisk

Způsob připojení signálů AI k NI PCI-1200 závisí na konfiguraci obvodu AI PCI-1200 AI a typu zdroje vstupního signálu. S různými konfiguracemi NI PCI-1200 můžete použít instrumentaci NI PCI-1200 amplifier různými způsoby. Obrázek 3-2 ukazuje schéma přístrojového vybavení NI PCI-1200 ampživější.

Obrázek 3-2. Přístrojové vybavení NI PCI-1200 Ampdoživotní

Přístrojové vybavení NI PCI-1200 amplifier aplikuje zisk, common-mode voltage potlačení a vysoká vstupní impedance signálů AI připojených k NI PCI-1200. Signály jsou směrovány na kladné a záporné vstupy přístrojového vybavení amppomocí vstupních multiplexerů na zařízení. Přístrojové vybavení amplifier převádí dva vstupní signály na signál, který je rozdílem mezi dvěma vstupními signály vynásobeným nastavením zisku ampživější. The ampvýstup liifier objtage se vztahuje k zemi NI PCI-1200. NI PCI-1200 ADC měří tento výstupní objemtage když provádí A/D převody.

Všechny signály musí být vztaženy k zemi, buď na zdrojovém zařízení, nebo na NI PCI-1200. Pokud máte plovoucí zdroj, musíte na NI PCI-1200 použít uzemněné vstupní připojení. Pokud máte uzemněný zdroj, použijte nereferenční vstupní připojení na NI PCI-1200.

Typy zdrojů signálu
Při konfiguraci vstupního režimu NI PCI-1200 a připojování signálů nejprve určete, zda je zdroj signálu plovoucí nebo referenční k zemi. Tyto dva typy signálů jsou popsány v následujících částech.

Plovoucí zdroje signálu
Plovoucí zdroj signálu není žádným způsobem připojen k zemnímu systému budovy, ale má izolovaný zemní referenční bod. Někteří exampZdroje plovoucích signálů jsou výstupy transformátorů, termočlánků, bateriově napájených zařízení, výstupů optických izolátorů a izolace. ampzáchranáři.

Propojte zemní referenci plovoucího signálu se zemí NI PCI-1200 AI pro vytvoření místní nebo palubní reference pro signál. V opačném případě se měřený vstupní signál mění nebo se zdá, že plave. Přístroj nebo zařízení, které dodává izolovaný výstup, spadá do kategorie plovoucího zdroje signálu.

Pozemní zdroje signálu
Zdroj signálu s odkazem na zem je nějakým způsobem připojen k zemi systému budovy, a proto je již připojen ke společnému uzemňovacímu bodu s ohledem na NI PCI-1200, za předpokladu, že je počítač zapojen do stejného napájecího systému. Do této kategorie spadají neizolované výstupy přístrojů a zařízení, které se zapojují do energetického systému budovy. Rozdíl v zemním potenciálu mezi dvěma přístroji připojenými ke stejnému energetickému systému budovy je typicky mezi 1 a 100 mV, ale může být mnohem vyšší, pokud jsou obvody rozvodu energie nesprávně zapojeny. Následující pokyny pro připojení pro uzemněné zdroje signálu eliminují tento rozdíl zemního potenciálu od měřeného signálu.

Poznámka Pokud napájíte NI PCI-1200 i počítač plovoucím zdrojem napájení
(jako je baterie), může systém plavat vzhledem k zemi. V tomto případě ošetřete všechny
zdrojů signálu jako plovoucích zdrojů.

Konfigurace vstupu
NI PCI-1200 můžete nakonfigurovat pro vstupní režim RSE, NRSE nebo DIFF. Následující části pojednávají o použití jednokoncových a diferenciálních měření a úvahách o měření jak plovoucích, tak i pozemních zdrojů signálu. Tabulka 3-4 shrnuje doporučené konfigurace vstupů pro oba typy zdrojů signálu.

Tabulka 3-4. Souhrn připojení analogových vstupů

Úvahy o rozdílovém připojení (konfigurace DIFF)
Diferenciální zapojení jsou ta, ve kterých má každý signál NI PCI-1200 AI svůj vlastní referenční signál nebo zpětnou cestu signálu. Tato připojení jsou k dispozici, když nakonfigurujete NI PCI-1200 v režimu DIFF. Každý vstupní signál je vázán na kladný vstup přístrojového vybavení amplifier a jeho referenční signál, neboli návrat, je vázán na záporný vstup přístrojového vybavení ampživější.

Při konfiguraci NI PCI-1200 pro vstup DIFF používá každý signál dva vstupy multiplexeru – jeden pro signál a jeden pro referenční signál.
Proto jsou při použití režimu DIFF k dispozici pouze čtyři kanály AI.
Použijte vstupní režim DIFF, pokud nastane některá z následujících podmínek:

• Vstupní signály jsou nízké úrovně (méně než 1 V).
• Vodiče spojující signály s NI PCI-1200 jsou delší než 10 stop.
• Jakýkoli ze vstupních signálů vyžaduje samostatný zemní referenční bod nebo zpětný signál.
• Signální vodiče procházejí hlučným prostředím.

Diferenciální připojení signálu snižuje šum a zvyšuje potlačení signálu a šumu v běžném režimu. S těmito připojeními se mohou vstupní signály pohybovat v mezích běžného režimu vstupního vybavení ampživější.

Diferenciální připojení pro uzemněné zdroje signálu
Obrázek 3-3 ukazuje, jak připojit zdroj signálu se zemí k NI PCI-1200 nakonfigurovanému pro vstupní režim DIFF. Pokyny pro konfiguraci jsou v části Konfigurace analogových I/O v kapitole 2, Instalace a konfigurace NI PCI-1200.

Obrázek 3-3. Diferenciální vstupní připojení pro uzemněné zdroje signálu

U tohoto typu připojení je přístrojové vybavení amplifier potlačuje jak šum v běžném režimu v signálu, tak rozdíl zemního potenciálu mezi zdrojem signálu a zemí NI PCI-1200 (zobrazeno jako Vcm na obrázku 3-3).

Diferenciální připojení pro plovoucí zdroje signálu
Obrázek 3-4 ukazuje, jak připojit plovoucí zdroj signálu k NI PCI-1200 nakonfigurovanému pro vstupní režim DIFF. Pokyny pro konfiguraci jsou v části Konfigurace analogových I/O v kapitole 2, Instalace a konfigurace NI PCI-1200.

Obrázek 3-4. Diferenciální vstupní připojení pro plovoucí zdroje

Rezistory 100 kΩ zobrazené na obrázku 3-4 vytvářejí zpětnou cestu k zemi pro předpětí z přístrojového vybavení. amplifikátor. Pokud není zpětná cesta, přístrojové vybavení ampPředpětí kondenzátoru nabíjí bludné kapacity, což má za následek nekontrolovatelný drift a možnou saturaci v ampživější.
Obvykle se používají hodnoty od 10 do 100 kΩ.

Rezistor z každého vstupu k zemi, jak je znázorněno na obrázku 3-4, poskytuje zpětné cesty zkreslení proudu pro vstupní signál vázaný na střídavý proud.

Pokud je vstupní signál stejnosměrně vázaný, potřebujete pouze odpor, který spojuje vstup záporného signálu se zemí. Toto zapojení nesnižuje vstupní impedanci kanálu AI.

Úvahy o připojení s jedním koncem

Jednostranná připojení jsou ta, ve kterých jsou všechny signály NI PCI-1200 AI odkazovány na jednu společnou zem. Vstupní signály jsou vázány na kladný vstup přístrojového vybavení ampa společný zemnící bod je spojen se záporným vstupem přístrojového vybavení ampživější.

Když je NI PCI-1200 nakonfigurován pro režim jednostranného vstupu (NRSE nebo RSE), je k dispozici osm kanálů AI. Vstupní připojení s jedním koncem použijte, pokud všechny vstupní signály splňují následující podmínky:

• Vstupní signály jsou vysoké úrovně (větší než 1 V).
• Vodiče připojující signály k NI PCI-1200 jsou menší než 10 stop.
• Všechny vstupní signály sdílejí společný referenční signál (u zdroje).

Pokud některé z předchozích kritérií není splněno, použijte konfiguraci vstupu DIFF.

NI PCI-1200 můžete softwarově nakonfigurovat pro dva typy připojení s jedním koncem, konfiguraci RSE a konfiguraci NRSE. Pro plovoucí zdroje signálu použijte konfiguraci RSE; v tomto případě poskytuje NI PCI-1200 referenční zemní bod pro externí signál. Použijte konfiguraci NRSE pro zemní zdroje signálu; v tomto případě externí signál dodává svůj vlastní referenční zemní bod a NI PCI-1200 by jej neměl dodávat.

Jednostranná připojení pro plovoucí zdroje signálu (konfigurace RSE) Obrázek 3-5 ukazuje, jak připojit plovoucí zdroj signálu k NI PCI-1200 nakonfigurovanému pro režim RSE. Nakonfigurujte obvody NI PCI-1200 AI pro vstup RSE, abyste provedli tyto typy připojení. Pokyny pro konfiguraci jsou v části Konfigurace analogových I/O v kapitole 2, Instalace a konfigurace NI PCI-1200.

Jednostranná připojení pro uzemněné zdroje signálu (konfigurace NRSE)

Pokud měříte uzemněný zdroj signálu s konfigurací s jedním koncem, nakonfigurujte NI PCI-1200 v konfiguraci vstupu NRSE. Signál je připojen ke kladnému vstupu instrumentace NI PCI-1200 amplifier a signál místní zemní reference je připojen k zápornému vstupu instrumentace NI PCI-1200 amplifikátor. Proto připojte zemnící bod signálu na pin AISENSE. Jakýkoli potenciálový rozdíl mezi zemí NI PCI-1200 a zemí signálu se objeví jako signál společného režimu na kladných i záporných vstupech přístrojového vybavení. amplifier, a je proto zamítnut amplifikátor. Na druhou stranu, pokud je vstupní obvod NI PCI-1200 vztažen k zemi, jako například v konfiguraci RSE, tento rozdíl v potenciálu země
se objeví jako chyba v naměřeném objtage.

Obrázek 3-6 ukazuje, jak připojit uzemněný zdroj signálu k NI PCI-1200 nakonfigurovanému ve vstupním režimu NRSE. Pokyny pro konfiguraci jsou uvedeny v části Konfigurace analogových I/O v kapitole 2, Instalace a konfigurace NI PCI-1200.

Obrázek 3-6. Jednostranná vstupní připojení pro uzemněné zdroje signálu

Úvahy o odmítnutí signálu v běžném režimu
Obrázky 3-4 a 3-6 znázorňují připojení pro zdroje signálu, které se již vztahují k nějakému uzemňovacímu bodu s ohledem na NI PCI-1200. V těchto případech přístrojové vybavení amplifier může odmítnout jakýkoli zvtage způsobené rozdíly zemního potenciálu mezi zdrojem signálu a NI PCI-1200. Navíc, s diferenciálními vstupními připojeními, přístrojové vybavení ampLiifier může odmítnout sběr šumu v běžném režimu ve vodičích spojujících zdroje signálu s NI PCI-1200.

Vstupní rozsah běžného režimu přístroje NI PCI-1200 amplifier je velikost největšího signálu společného režimu, který může být odmítnut.

Vstupní rozsah běžného režimu pro NI PCI-1200 závisí na velikosti rozdílového vstupního signálu, Vdiff = (Vin+) – (Vin–) a na nastavení zesílení přístroje. amplifikátor. V unipolárním režimu je rozdílový vstupní rozsah 0 až 10 V. V bipolárním režimu je rozdílový vstupní rozsah –5 až +5 V. Vstupy by měly zůstat v rozsahu –5 až 10 V v bipolárním i unipolárním režimu.

Připojení analogového výstupního signálu
Piny 10 až 12 na I/O konektoru jsou piny signálu AO.
Piny 10 a 12 jsou signální piny DAC0OUT a DAC1OUT. DAC0OUT
je svtage výstupní signál pro AO kanál 0. DAC1OUT je objemtage výstupní signál pro AO kanál 1.
Pin 11, AGND, je zemní referenční bod pro kanály AO a AI.
K dispozici jsou následující výstupní rozsahy:

• Bipolární výstup: ±5 V1
• Unipolární výstup: 0 až 10 V1

Obrázek 3-7 ukazuje, jak vytvořit připojení AO signálu.

Obrázek 3-7. Připojení analogového výstupního signálu

Připojení digitálního I/O signálu
Piny 13 až 37 I/O konektoru jsou signální piny DIO. DIO na NI PCI-1200 používá integrovaný obvod 82C55A. 82C55A je univerzální periferní rozhraní obsahující 24 programovatelných I/O pinů.
Tyto kolíky představují tři 8bitové porty (PA, PB a PC) 82C55A. Piny 14 až 21 jsou připojeny k digitálním linkám PA<7..0> pro DIO port A. Piny 22 až 29 jsou připojeny k digitálním linkám PB<7..0> pro DIO port B. Piny 30 až 37 jsou připojeny k digitálním linkám PC<7..0> pro DIO port C. Pin 13, DGND, je digitální zemnicí kolík pro všechny tři DIO porty. Viz Příloha A, Specifikace, pro objem signálutage a aktuální specifikace.

Následující specifikace a hodnocení platí pro řady DIO.
Všechny svtages jsou s ohledem na DGND.

Logické vstupy a výstupy

Obrázek 3-8. Digitální I/O připojení

Na obrázku 3-8 je port A nakonfigurován pro digitální výstup a porty B a C jsou nakonfigurovány pro digitální vstup. Aplikace digitálního vstupu zahrnují příjem

Signály TTL a snímající stavy externích zařízení, jako je stav přepínače na obrázku 3-8. Aplikace digitálního výstupu zahrnují odesílání signálů TTL a řízení externích zařízení, jako je LED na obrázku 3-8.

Připojení pinů portu C
Signály přiřazené portu C závisí na režimu, ve kterém je 82C55A naprogramován. V režimu 0 je port C považován za dva 4bitové I/O porty. V režimech 1 a 2 se port C používá pro stavové a handshaking signály se smíchanými dvěma nebo třemi I/O bity. Tabulka 3-5 shrnuje přiřazení signálů portu C pro každý programovatelný režim.

Tabulka 3-5. Přiřazení signálu portu C

Napájecí připojení
Pin 49 I/O konektoru dodává +5 V z napájení počítače přes samoresetovací pojistku. Pojistka se automaticky resetuje během několika sekund po odstranění nadproudového stavu. Pin 49 se vztahuje k DGND a můžete použít +5 V k napájení externích digitálních obvodů.
• Jmenovitý výkon: 1 A při +4.65 až +5.25 V

Upozornění Nepřipojujte tento napájecí kolík +5 V přímo k analogovému nebo digitálnímu uzemnění nebo k jinému voltage zdroj na NI PCI-1200 nebo jiném zařízení. Mohlo by dojít k poškození
NI PCI-1200 nebo počítač. NI neručí za škody způsobené nesprávným napájením
spojení.

Připojení DAQ a univerzálního časovacího signálu
Piny 38 až 48 I/O konektoru jsou připojení pro signály TIO. Časovací I/O NI PCI-1200 využívá dva integrované obvody čítače/časovače 82C53. Jeden obvod, označený 82C53(A), se používá výhradně pro časování DAQ a druhý, 82C53(B), je k dispozici pro obecné použití. Použijte piny 38 až 40 a pin 43 pro přenos externích signálů pro časování DAQ. Tyto
signály jsou vysvětleny v části DAQ Timing Connections. Kolíky 41 až 48 nesou všeobecné časovací signály z 82C53(B). Tyto signály jsou vysvětleny v části General Purpose Timing Signal Connections.

DAQ časovací připojení
Každý obvod čítače/časovače 82C53 obsahuje tři čítače. Čítač 0 na čítači/časovači 82C53(A), označovaný jako A0, je jakoample-interval čítač v časovaných A/D převodech. Čítač 1 na čítači/časovači 82C53(A), označovaný jako A1, jeample čítač v řízených A/D převodech. Proto čítač A1 zastaví sběr dat po předem definovaném počtu samples. Tyto čítače nejsou k dispozici pro běžné použití.

Místo počítadla A0 můžete použít EXTCONV* k externímu měření konverzí. Obrázek 3-9 ukazuje požadavky na časování pro vstup EXTCONV*. A/D převod je zahájen sestupnou hranou na EXTCONV*.

 

Obrázek 3-9. EXTCONV* Časování signálu

Externí řídicí signál EXTTRIG může buď spustit DAQ sekvenci nebo ukončit probíhající DAQ sekvenci v závislosti na režimu – posttrigger (POSTTRIG) nebo pretrigger (PRETRIG). Tyto režimy jsou softwarově volitelné.

V režimu POSTRIG slouží EXTTRIG jako externí spouštěč, který spouští DAQ sekvenci. Když použijete čítač A0 až čas sample intervalech, vzestupná hrana na EXTTRIG spustí čítač A0 a sekvenci DAQ. Když použijete EXTCONV* k času sample intervalech je sběr dat povolen na vzestupné hraně EXTTRIG následované vzestupnou hranou na EXTCONV*. K první konverzi dojde na další sestupné hraně EXTCONV*. Další přechody na lince EXTTRIG nemají žádný účinek, dokud není vytvořena nová sekvence DAQ.

Obrázek 3-10 ukazuje možnou řízenou sekvenci DAQ pomocí EXTCONV* a EXTTRIG. Náběžná hrana EXTCONV*, která umožňuje externí převody, musí nastat minimálně 50 ns po vzestupné hraně EXTTRIG. K první konverzi dojde na další sestupné hraně EXTCONV*.

Obrázek 3-10. Posttrigger DAQ Timing

V režimu PRETRIG slouží EXTTRIG jako signál předběžného spouštění. Data jsou získávána před a po výskytu signálu EXTTRIG. A/D konverze jsou softwarově povoleny, což iniciuje operaci DAQ.

Nicméně sampČítač se nespustí, dokud vstup EXTTRIG nezaznamená vzestupnou hranu. Konverze zůstávají povolené, dokud sample čítač počítá do nuly. Můžete získat až 65,535 XNUMX samples po spoušti zastavení. Počet sampsoubory získané před spuštěním jsou omezeny pouze velikostí vyrovnávací paměti dostupné pro sběr dat.

Obrázek 3-11 ukazuje sekvenci časování DAQ před spuštěním pomocí EXTTRIG a EXTCONV*. Operace DAQ byla zahájena pomocí softwaru.

Poznámka: SampČítač le byl naprogramován tak, aby umožňoval pět konverzí po vzestupu
hrana na signálu EXTTRIG. Další přechody na lince EXTTRIG nemají žádný vliv
dokud nespustíte novou sekvenci DAQ.

Obrázek 3-11. Pretrigger DAQ Timing

Pro intervalové snímání dat určuje čítač B1 interval snímání. Místo použití čítače B1 můžete externě časovat interval skenování přes OUTB1. Pokud externě časujete sample interval, měli byste také externě načasovat interval skenování. Obrázek 3-12 ukazuje příkladample operace DAQ s intervalovým skenováním.

Interval skenování a sampIntervaly jsou načasovány externě prostřednictvím OUTB1 a EXTCONV*. Kanály 1 a 0 vstupních multiplexerů jsou skenovány jednou během každého skenovacího intervalu. První náběžná hrana EXTCONV* se musí objevit minimálně 50 ns po náběžné hraně na OUTB1. První náběžná hrana EXTCONV* po náběžné hraně OUTB1 umožňuje interní signál GATE, který umožňuje konverzi.

K první konverzi pak dojde na následující sestupné hraně EXTCONV*. Signál GATE zakáže převody po zbytek intervalu skenování poté, co byly prohledány požadované kanály. Další informace o intervalovém skenování naleznete v části Režim pořizování intervalového skenování v kapitole 4, Teorie provozu.

Obrázek 3-12. Časování signálu intervalového skenování

Použijte konečný externí řídicí signál EXTUPDATE* k externímu řízení aktualizace výstupního objemutage z 12bitových DAC a/nebo pro generování externě časovaného přerušení. Existují dva režimy aktualizace, okamžitá aktualizace a odložená aktualizace. V režimu okamžité aktualizace je analogový výstup aktualizován, jakmile je hodnota zapsána do DAC. Pokud zvolíte režim zpožděné aktualizace, do DAC se zapíše hodnota; avšak odpovídající DAC svtage není aktualizováno, dokud není detekována nízká úroveň signálu EXTUPDATE*. Kromě toho, pokud povolíte generování přerušení, bude přerušení generováno vždy, když je detekována náběžná hrana bitu EXTUPDATE*.

Proto můžete na NI PCI-1200 provádět externě časované, přerušením řízené generování průběhu. Linka EXTUPDATE* je citlivá na šum způsobený přepínáním linek a může generovat falešná přerušení. Šířku pulsu EXTUPDATE* byste měli zkrátit na co možná nejkratší, ale větší než 50 ns.

Obrázek 3-13 znázorňuje časovou sekvenci generování průběhu pomocí signálu EXTUPDATE* a režimu zpožděné aktualizace. DAC jsou aktualizovány vysokou úrovní signálu DAC OUTPUT UPDATE, který je v tomto případě spuštěn nízkou úrovní na lince EXTUPDATE*. CNTINT je signál, který přeruší počítač. Toto přerušení je generováno na vzestupné hraně EXTUPDATE*. DACWRT je signál, který zapisuje novou hodnotu do DAC.

Obrázek 3-13. EXTUPDATE* Časování signálu pro aktualizaci výstupu DAC
Absolutní max. objemtagVstupní hodnocení pro signály EXTCONV*, EXTTRIG, OUTB1 a EXTUPDATE* je –0.5 až 5.5 V s ohledem na DGND.

Další informace týkající se různých režimů sběru dat a analogového výstupu naleznete v kapitole 4, Teorie provozu, nebo v dokumentaci NI-DAQ.

Připojení časovacího signálu pro obecné účely
Mezi všeobecné časovací signály patří signály GATE, CLK a OUT pro tři čítače 82C53(B). Čítače/časovače 82C53 lze použít pro všeobecné aplikace, jako je generování pulzů a obdélníkových vln, počítání událostí a měření šířky pulzu, časosběr a frekvence. U těchto aplikací řídí čítače signály CLK a GATE na I/O konektoru. Jedinou výjimkou je čítač B0, který má vnitřní 2 MHz hodiny.

Chcete-li provést generování pulzů a obdélníkových vln, naprogramujte čítač tak, aby generoval časovací signál na jeho výstupním kolíku OUT. Chcete-li provést počítání událostí, naprogramujte čítač pro počítání vzestupných nebo sestupných hran aplikovaných na kterýkoli ze vstupů 82C53 CLK, poté načtěte hodnotu čítače, abyste určili počet hran, které se vyskytly. Operaci počítání můžete povolit nebo zakázat ovládáním vstupu brány. Obrázek 3-14 ukazuje připojení pro typickou operaci počítání událostí, ve které se spínač používá k zapnutí a vypnutí čítače.

Obrázek 3-14. Aplikace pro počítání událostí s externím přepínačem

Měření šířky pulzu se provádí hladinovým hradlem. Pulz, který chcete měřit, je přiveden na vstup GATE čítače. Čítač je načten známým počtem a je naprogramován tak, aby odpočítával, když je signál na vstupu GATE vysoký. Šířka impulsu se rovná rozdílu čítače (načtená hodnota mínus načtená hodnota) vynásobenému periodou CLK.

Proveďte časosběrné měření naprogramováním čítače, který má být hraně hradlován. Hrana se přivede na vstup GATE čítače pro spuštění čítače. Naprogramujte počítadlo tak, aby spustilo počítání po obdržení okraje od nízkého k vysokému. Časová prodleva od přijetí hrany se rovná rozdílu hodnot čítače (načtená hodnota mínus načtená hodnota) vynásobenému periodou CLK.

Chcete-li provést měření frekvence, naprogramujte čítač, který má být úrovňovým hradlem, a spočítejte počet sestupných hran v signálu přivedeném na vstup CLK. Signál hradla přivedený na vstup GATE čítače má známou dobu trvání. V tomto případě naprogramujte čítač tak, aby počítal sestupné hrany na vstupu CLK, zatímco je brána aplikována. Frekvence vstupního signálu se pak rovná načítané hodnotě dělené periodou hradla. Obrázek 3-15 ukazuje připojení pro aplikaci měření frekvence. V této aplikaci můžete také použít druhý čítač pro generování signálu brány. Pokud použijete druhý čítač, musíte signál externě invertovat.

Obrázek 3-15. Aplikace pro měření frekvence

Signály GATE, CLK a OUT pro čítače B1 a B2 jsou k dispozici na I/O konektoru. Piny GATE a CLK jsou interně vytaženy až na +5 V přes odpor 100 kΩ. Viz Příloha A, Specifikace, pro objem signálutage a aktuální specifikace.

Obrázek 3-16 ukazuje požadavky na časování pro vstupní signály GATE a CLK a specifikace časování pro výstupní signály 82C53 OUT.

Obrázek 3-16. Všeobecné časovací signály

Signály GATE a OUT na obrázku 3-16 se vztahují k náběžné hraně signálu CLK.

Specifikace časování
Pro synchronizaci vstupních přenosů použijte linky pro navázání spojení STB* a IBF.
Pro synchronizaci výstupních přenosů použijte linky pro navázání spojení OBF* a ACK*.
V časových diagramech režimu jsou použity následující signály.

Tabulka 3-6. Názvy signálů používané v časových diagramech

Režim 1 Časování vstupu
Specifikace časování pro přenos vstupu v režimu 1 jsou následující.

Obrázek 3-17. Specifikace časování režimu 1 pro přenosy vstupů

Režim 1 Časování výstupu
Specifikace časování pro výstupní přenos v režimu 1 jsou následující.

Obrázek 3-18. Specifikace časování režimu 1 pro výstupní přenosy

Režim 2 Obousměrné časování
Specifikace časování pro obousměrné přenosy v režimu 2 jsou následující.

Obrázek 3-19. Specifikace časování režimu 2 pro obousměrné přenosy

 

4. Teorie provozu

Tato kapitola vysvětluje činnost každé funkční jednotky NI PCI-1200.

Funkční konecview
Blokové schéma na obrázku 4-1 ukazuje funkční overview zařízení.

Obrázek 4-1. Blokové schéma NI PCI-1200

Hlavní součásti NI PCI-1200 jsou následující:
• Obvody rozhraní MITE PCI
• Obvody TIO
• Obvody AI
• Obvody AO

• Obvody DIO
• Kalibrační obvody

Interní datové a řídicí sběrnice propojují komponenty. Zbytek této kapitoly vysvětluje teorii fungování jednotlivých komponent NI PCI-1200. Kalibrační obvody jsou popsány v kapitole 5, Kalibrace.

Obvod rozhraní PCI
Obvod rozhraní NI PCI-1200 se skládá z čipu rozhraní MITE PCI a čipu digitální řídicí logiky. Čip rozhraní MITE PCI poskytuje NI PCI-1200 mechanismus pro komunikaci se sběrnicí PCI. Jedná se o aplikačně specifický integrovaný obvod (ASIC) navržený společností NI speciálně pro sběr dat. Čip digitální řídicí logiky spojuje čip rozhraní MITE PCI se zbytkem zařízení. NI PCI-1200 je plně v souladu se specifikací PCI Local Bus, revize 2.2. Proto jsou adresa základní paměti a úroveň přerušení pro zařízení uloženy uvnitř čipu rozhraní MITE PCI při zapnutí. Nemusíte nastavovat žádné přepínače ani propojky. Sběrnice PCI je schopna 8bitových, 16bitových nebo 32bitových přenosů, ale NI PCI-1200 používá pouze 8bitové přenosy.

Obrázek 4-2. Obvod rozhraní PCI

NI PCI-1200 generuje přerušení v následujících pěti případech (každé z těchto přerušení je jednotlivě povoleno a vymazáno):
• Když lze z paměti A/D FIFO číst jednu A/D konverzi
• Když je A/D FIFO z poloviny zaplněné
• Když se dokončí operace DAQ, včetně toho, když dojde k chybě OVERFLOW nebo OVERRUN
• Když obvod DIO generuje přerušení
• Když je na aktualizačním signálu DAC detekován signál náběžné hrany

Načasování
NI PCI-1200 používá dva integrované obvody čítače/časovače 82C53 pro interní časování DAQ a DAC a pro všeobecné funkce časování I/O. Obrázek 4-3 ukazuje blokové schéma obou skupin časovacích obvodů (skupiny čítačů A a B).

Obrázek 4-3. Časovací obvod

Každý 82C53 obsahuje tři nezávislé 16bitové čítače/časovače a jeden 8bitový registr režimu. Každý čítač má vstupní pin CLK, vstupní pin GATE a výstupní pin OUT. Všech šest čítačů/časovačů můžete naprogramovat tak, aby fungovaly v několika režimech časování.

První skupina čítačů/časovačů, skupina A, zahrnuje A0, A1 a A2. Tyto tři čítače můžete použít pro interní časování DAQ a DAC, nebo můžete použít tři externí časovací signály EXTCONV*, EXTTRIG a EXTUPDATE* pro časování DAQ a DAC.

Druhá skupina čítačů/časovačů, skupina B, zahrnuje B0, B1 a B2.

Můžete použít čítače B0 a B1 pro interní časování DAQ a DAC, nebo můžete použít externí časovací signál CLKB1 pro časování AI. Pokud nepoužíváte čítače B0 a B1 pro interní časování, můžete tyto čítače použít jako univerzální čítače/časovače. Čítač B2 je vyhrazen pro externí použití jako univerzální čítač/časovač.

Podrobnější popis skupiny čítačů A a čítačů B0 a B1 naleznete v částech Analogový vstup a Analogový výstup.

analogový vstup
NI PCI-1200 má osm kanálů analogového vstupu
softwarově programovatelné zesílení a 12bitový A/D převod. NI PCI-1200 také obsahuje DAQ časovací obvody pro automatické časování více A/D převodů a zahrnuje pokročilé možnosti, jako je externí spouštění, hradlování a taktování. Obrázek 4-4 ukazuje blokové schéma obvodu AI.

Obrázek 4-4. Analogový vstupní obvod

Analogový vstupní obvod
Obvod AI se skládá ze dvou vstupních multiplexerů AI, obvodů výběru čítače/zesílení multiplexeru (mux), softwarově programovatelného zesílení amplifier, 12bitový ADC a 16bitová paměť FIFO s rozšířeným znakem. Jeden ze vstupních multiplexerů má osm kanálů AI (kanály 0 až 7). Druhý multiplexer je připojen ke kanálům 1, 3, 5 a 7 pro rozdílový režim. Vstupní multiplexory poskytují vstupní přepětítage ochrana ±35 V zapnuto a ±25 V vypnuto.

Čítače muxů řídí vstupní multiplexory. NI PCI-1200 může provádět buď jednokanálový sběr dat, nebo vícekanálový sběr skenovaných dat. Tyto dva režimy jsou softwarově volitelné. Pro jednokanálový sběr dat vyberte kanál a zisk před zahájením sběru dat. Tato nastavení zisku a multiplexeru zůstávají konstantní během celého procesu DAQ. Pro vícekanálový sběr naskenovaných dat vyberte před zahájením sběru dat kanál s nejvyšším číslem a zisk. Potom se čítač muxu snižuje od kanálu s nejvyšším číslem ke kanálu 0 a proces opakuje. Můžete tedy skenovat dva až osm kanálů. Všimněte si, že používáte stejné nastavení zisku pro všechny kanály v sekvenci skenování.

Programovatelný zisk ampliifier aplikuje zesílení na vstupní signál, což umožňuje, aby byl vstupní analogový signál amppřed tím, než je sampvedeny a konvertovány, čímž se zvyšuje rozlišení a přesnost měření. Přístrojové vybavení ampZisk filtru je volitelný softwarem. NI PCI-1200 poskytuje zisky 1, 2, 5, 10, 20, 50 a 100.

Pokud je ditherovací obvod povolen, přidá přibližně 0.5 LSBrms bílého gaussovského šumu k signálu, který má být převeden na ADC. Toto přidání je užitečné pro aplikace zahrnující průměrování, ke zvýšení rozlišení NI PCI-1200 na více než 12 bitů, jako při kalibraci. V takových aplikacích, které mají často nižší frekvenci, je modulace šumu snížena a diferenciální linearita je zlepšena přidáním ditheru. U vysokorychlostních 12bitových aplikací, které nezahrnují průměrování, byste měli rozklad zakázat, protože pouze přidává šum.

Při měření stejnosměrného proudu, například při kalibraci zařízení, povolte dither a zprůměrujte přibližně 1,000 12 bodů, abyste získali jeden odečet. Tento proces odstraňuje účinky XNUMXbitové kvantizace a snižuje šum měření, což má za následek lepší rozlišení. Dither neboli aditivní bílý šum má za následek, že nutí kvantizační šum, aby se stal náhodnou proměnnou s nulovou střední hodnotou spíše než deterministickou funkcí vstupu.

NI PCI-1200 používá 12bitový ADC s postupnou aproximací. 12bitové rozlišení čítače umožňuje rozložit jeho vstupní rozsah do 4,095 5 různých kroků. ADC má vstupní rozsahy ±0 V a 10 až 16 V. Po dokončení A/D převodu ADC zaznamená výsledek do A/D FIFO. A/D FIFO je 4,096 bitů široké a 4,096 4,096 slov hluboké. Toto FIFO slouží jako vyrovnávací paměť pro ADC. A/D FIFO dokáže shromáždit až XNUMX XNUMX A/D převodních hodnot, než dojde ke ztrátě jakékoli informace, což softwaru umožňuje nějaký čas dohnat hardware. Pokud do A/D FIFO před čtením uložíte více než XNUMX XNUMX hodnot, dojde k chybovému stavu zvanému A/D FIFO přetečení a ztratíte informace o A/D převodu.

Výstup ADC lze interpretovat buď jako přímý binární nebo dvojkový doplněk, v závislosti na zvoleném schématu kódování. Přímé binární je doporučené schéma kódování pro režim unipolárního vstupu. V tomto schématu jsou data ADC interpretována jako 12bitové přímé binární číslo s rozsahem 0 až +4,095 12. Doplněk dvojky je doporučeným schématem kódování pro režim bipolárního vstupu. V tomto schématu jsou data ADC interpretována jako 2,048bitové číslo dvojkového doplňku s rozsahem –2,047 16 až +0 16. Výstup ADC je poté znaménko rozšířen na XNUMX bitů, což způsobí přidání úvodní XNUMX nebo úvodní F (hexadecimální) v závislosti na kódování a znaménku. Datové hodnoty čtené z FIFO jsou tedy široké XNUMX bitů.

DAQ operace
Tato příručka používá frázi operace sběru dat (zkráceně DAQ operace) k označení sekvence časovaných A/D převodů. NI PCI-1200 provádí DAQ operace v jednom ze tří režimů: režim řízeného získávání, režim volného běhu a režim snímání intervalového snímání. NI PCI-1200 provádí jednokanálový i vícekanálový sběr snímaných dat.

Časovací obvod DAQ se skládá z různých hodin a časovacích signálů, které řídí provoz DAQ. DAQ časování se skládá ze signálů, které iniciují DAQ operaci, časují jednotlivé A/D převody, hradlují DAQ operaci a generují skenovací hodiny. Činnost DAQ může být časována buď časovacím obvodem nebo externě generovanými signály. Tyto dva režimy časování jsou softwarově konfigurovatelné.

Operace DAQ jsou spouštěny buď externě pomocí EXTTRIG nebo prostřednictvím softwarového ovládání. Operace DAQ je ukončena buď interně čítačem A1 obvodu čítače/časovače 82C53 (A), který počítá celkový počet sampsoubory odebrané během řízeného provozu nebo prostřednictvím softwarového řízení ve volném provozu.

Režim řízené akvizice
NI PCI-1200 používá dva čítače, čítač A0 a čítač A1, k provádění operací DAQ v režimu řízeného získávání. Počítadlo A0 počítá sample intervaly, zatímco čítač A1 počítá samples. V režimu řízeného získávání dat DAQ zařízení provede určený počet převodů a poté hardware převody vypne. Čítač A0 generuje konverzní impulsy a čítač A1 odděluje čítač A0 po uplynutí naprogramovaného počtu. Počet převodů v režimu DAQ s jedním řízeným akvizičním režimem je omezen na 16bitový počet (65,535 XNUMX převodů).

Režim získávání intervalového skenování
NI PCI-1200 používá dva čítače pro intervalový sběr dat. Čítač B1 se používá k načasování intervalu skenování. Počítadlo A0 krát sample interval. V operacích AI intervalového skenování jsou sekvence skenování prováděny v pravidelných, zadaných intervalech. Množství času, které uplyne mezi po sobě jdoucími skeny v rámci sekvence, je sample interval. Doba, která uplyne mezi po sobě jdoucími sekvencemi skenování, je interval skenování. LaboratořVIEW, LabWindows/CVI, další aplikační software a NI-DAQ podporují pouze vícekanálové intervalové skenování.

Protože intervalové skenování umožňuje určit, jak často se mají provádět sekvence skenování, je užitečné pro aplikace, ve kterých potřebujete sample data v pravidelných, ale relativně málo častých intervalech. Napřample, do sample kanál 1, počkejte 12 μs, poté sample kanál 0; a pokud chcete tento proces opakovat každých 65 ms, měli byste operaci definovat následovně:

• Počáteční kanál: ch1 (což dává sekvenci skenování „ch1, ch0“)
• Sampinterval le: 12 μs
• Interval skenování: 65 ms

První kanál nebude sampvedl až do jedné sample interval od impulzu intervalu skenování. Protože doba A/D převodu je 10 μs, sample interval musí mít alespoň tuto hodnotu, aby byla zajištěna správná funkce.

Jednokanálový sběr dat

NI PCI-1200 provádí jednokanálovou operaci AI prováděním A/D převodu na specifikovaném kanálu AI každou sekundu.ample interval.

Sample interval je množství času, které uplyne mezi po sobě jdoucími A/D konverzemi. Sample interval je řízen buď externě pomocí EXTCONV* nebo interně čítačem A0 časovacího obvodu. Chcete-li určit jednokanálovou operaci AI, vyberte kanál AI a nastavení zisku pro tento kanál.

Vícekanálové získávání naskenovaných dat
NI PCI-1200 provádí vícekanálovou DAQ operaci opakovaným skenováním sekvence AI kanálů (stejný zisk je aplikován na každý kanál v sekvenci). Kanály jsou prohledávány v sestupném pořadí; kanál s nejvyšším číslem je počáteční kanál a kanál 0 je poslední kanál v pořadí.

Během každé sekvence skenování NI PCI-1200 skenuje nejprve počáteční kanál (kanál s nejvyšším číslem), potom další kanál s nejvyšším číslem a tak dále, dokud nenaskenuje kanál 0. NI PCI-1200 opakuje tyto sekvence skenování, dokud operace DAQ je ukončena.

Napřample, pokud je jako počáteční kanál určen kanál 3, je sekvence skenování následující:
ch3, ch2, ch1, ch0, ch3, ch2, ch1, ch0, ch3, ch2, …

Chcete-li určit sekvenci skenování pro vícekanálovou skenovanou operaci AI, vyberte počáteční kanál pro sekvenci skenování.

Sazby DAQ
Maximální rychlosti DAQ (počet samples za sekundu) jsou určeny dobou konverze ADC plus sampdoba pořízení le-and-hold. Během vícekanálového skenování jsou rychlosti DAQ dále omezeny dobou ustálení vstupních multiplexerů a programovatelným ziskem amplifikátor. Po přepnutí vstupních multiplexerů se ampPřed provedením A/D převodu se musí nechat usadit se na novou hodnotu vstupního signálu s přesností 12 bitů, jinak nebude 12bitové přesnosti dosaženo. Doba ustálení je funkcí zvoleného zesílení.

Tabulka 4-1 ukazuje doporučenou dobu ustálení pro každé nastavení zisku během vícekanálového skenování. Tabulka 4-2 ukazuje maximální doporučené rychlosti DAQ pro jednokanálový i vícekanálový sběr dat. U jednokanálového skenování je tato rychlost omezena pouze dobou konverze ADC plus sampdoba akvizice le-and-hold, specifikovaná na 10 μs. Pro vícekanálový sběr dat zajišťuje sledování rychlostí DAQ v tabulce 4-2 12bitové rozlišení. Hardware je schopen vícenásobného skenování při vyšších rychlostech, než jsou uvedeny v tabulce 4-2, ale 12bitové rozlišení není zaručeno.

Doporučené míry DAQ v tabulce 4-2 předpokládají, že objemtagÚrovně všech kanálů zahrnutých do sekvence skenování jsou v rozsahu pro daný zisk a jsou řízeny zdroji s nízkou impedancí.

Analogový výstup
NI PCI-1200 má dva kanály 12bitového D/A výstupu. Každý AO kanál může poskytovat unipolární nebo bipolární výstup. NI PCI-1200 také obsahuje časovací obvody pro generování tvaru vlny časované buď externě nebo interně. Obrázek 4-5 ukazuje obvody AO.

Obrázek 4-5. Analogový výstupní obvod

Analogový výstupní obvod
Každý AO kanál obsahuje 12bitový DAC. DAC v každém AO kanálu generuje objemtage úměrné 10 V interní referenci vynásobené 12bitovým digitálním kódem nahraným do DAC. VoltagVýstup ze dvou DAC je k dispozici na pinech DAC0OUT a DAC1OUT.

Každý kanál DAC můžete naprogramovat na unipolární objemtage výstup nebo bipolární objtage výstupní rozsah. Unipolární výstup dává výstupní objemtage rozsah 0.0000 až +9.9976 V. Bipolární výstup udává výstupní obj.tage rozsah –5.0000 až +4.9976 V. Pro unipolární výstup odpovídá výstup 0.0000 V digitálnímu kódovému slovu 0. Pro bipolární výstup odpovídá výstup –5.0000 V digitálnímu kódovému slovu F800 hex. Jeden LSB je svtagPřírůstek odpovídající změně LSB v digitálním kódovém slově. Pro oba výstupy:

Časování DAC
Existují dva režimy, ve kterých můžete aktualizovat DAC voltages. V režimu okamžité aktualizace je výstup DAC voltage se aktualizuje, jakmile zapíšete do odpovídajícího DAC. V režimu zpožděné aktualizace je výstup DAC voltage se nezmění, dokud není detekována nízká úroveň buď z čítače A2 časovacího obvodu nebo EXTUPDATE*. Tento režim je užitečný pro generování tvaru vlny. Tyto dva režimy jsou softwarově volitelné.

Digitální I/O
Obvod DIO má integrovaný obvod 82C55A. 82C55A je univerzální programovatelné periferní rozhraní obsahující 24 programovatelných I/O pinů. Tyto piny představují tři 8bitové I/O porty (A, B a C) 82C55A, stejně jako PA<0..7>, PB<0..7> a PC<0..7 > na I/O konektoru NI PCI-1200. Obrázek 4-6 ukazuje obvody DIO.

Obrázek 4-6. Digitální I/O obvod

Všechny tři porty na 82C55A jsou kompatibilní s TTL. Když jsou povoleny, digitální výstupní porty jsou schopny pohltit 2.5 mA proudu a získat 2.5 mA proudu na každé lince DIO. Pokud porty nejsou povoleny, linky DIO fungují jako vysokoimpedanční vstupy.

 

5. Kalibrace

Tato kapitola pojednává o postupech kalibrace analogových I/O obvodů NI PCI-1200. NI PCI-1200 je však z výroby kalibrován a NI může v případě potřeby zařízení překalibrovat. Chcete-li zachovat 12bitovou přesnost obvodů AI a AO NI PCI-1200, provádějte rekalibraci v šestiměsíčních intervalech.

Existují čtyři způsoby, jak provést kalibraci.

• Pokud máte LabVIEW, použijte 1200 Calibrate VI. Tento VI se nachází v
paleta Kalibrace a konfigurace.
• Pokud máte LabWindows/CVI, použijte funkci Calibrate_1200.
• Pokud nemáte LabVIEW nebo LabWindows/CVI, použijte funkci NI-DAQ Calibrate_1200.
• Použijte své vlastní zápisy na úrovni registru do kalibračních DAC a EEPROM. (Tuto metodu použijte pouze v případě, že NI-DAQ nepodporuje váš operační systém.)

Pro kalibraci pomocí zápisů na úrovni registru musíte použít NI PCI-1200
Příručka programátora na úrovni registru.

NI PCI-1200 je softwarově kalibrován. Proces kalibrace zahrnuje čtení chyb offsetu a zisku z datových oblastí AI a AO a zápis hodnot do příslušných kalibračních DAC, aby se chyby vynulovaly. Existují čtyři kalibrační DAC spojené s AI obvody a čtyři kalibrační DAC spojené s AO obvody. Po dokončení procesu kalibrace má každý kalibrační DAC známou hodnotu. Protože tyto hodnoty jsou ztraceny, když je zařízení vypnuto, jsou také uloženy v integrované EEPROM pro budoucí použití.

Tovární informace zabírají polovinu EEPROM a jsou chráněny proti zápisu. Spodní polovina EEPROM obsahuje čtyři uživatelské oblasti pro kalibrační data.

Když je NI PCI-1200 zapnutý nebo se změní podmínky, za kterých pracuje, musíte načíst kalibrační DAC s příslušnými kalibračními konstantami.

Pokud používáte NI PCI-1200 s NI-DAQ, LabVIEW, LabWindows/CVI nebo jiný aplikační software, tovární kalibrační konstanty se automaticky načtou do kalibračního DAC při prvním volání funkce týkající se NI PCI-1200 a znovu pokaždé, když změníte konfiguraci (která zahrnuje zesílení). Místo toho se můžete rozhodnout načíst kalibrační DAC s kalibračními konstantami z uživatelských oblastí v EEPROM nebo můžete překalibrovat NI PCI-1200 a načíst tyto konstanty přímo do kalibračních DAC. Kalibrační software je součástí NI PCI-1200 jako součást softwaru NI-DAQ.

Kalibrace při vyšším zisku
NI PCI-1200 má maximální chybu zesílení 0.8 %. To znamená, že pokud je zařízení kalibrováno se ziskem 1 a pokud je zesílení přepnuto na 100, může naměřená hodnota způsobit maximální chybu 32 LSB. Když tedy překalibrujete NI PCI-1200, měli byste provést kalibraci zisku u všech ostatních zesílení (2, 5, 10, 20, 50 a 100) a uložit odpovídající hodnoty do datové oblasti kalibračních dat uživatelského zesílení. EEPROM, čímž je zajištěna maximální chyba 0.02 % u všech zisků. NI PCI-1200 je z výroby kalibrován při všech zesíleních a NI-DAQ automaticky nahraje správné hodnoty do kalibračních DAC, kdykoli přepnete zesílení.

Požadavky na kalibrační zařízení
Zařízení, které používáte ke kalibraci NI PCI-1200, by mělo mít jmenovitou přesnost ±0.001 %, což je 10krát přesnější než NI PCI-1200. Je však přijatelné kalibrační zařízení s pouze čtyřnásobnou přesností než NI PCI-1200 a jmenovitou přesností ±0.003 %. Nepřesnost kalibračního zařízení má za následek pouze chybu zisku; chyba offsetu není ovlivněna.
Kalibrujte NI PCI-1200 na přesnost měření ±0.5 LSB, což je v rozmezí ±0.012 % jeho vstupního rozsahu.
Pro kalibraci AI použijte přesný DC objtagZdroj, jako je kalibrátor, s následujícími specifikacemi:

• Svtage 0 až 10 V
• Přesnost standardu ±0.001 %.
±0.003 % přijatelné

Použití funkce kalibrace
Funkce Calibrate_1200 a 1200 Calibrate VI mohou buď načíst kalibrační DAC s továrními konstantami nebo uživatelsky definovanými konstantami uloženými v EEPROM, nebo můžete provést vlastní kalibraci a přímo načíst tyto konstanty do kalibračních DAC. Chcete-li použít funkci Calibrate_1200 nebo 1200 Calibrate VI pro kalibraci AI, uzemněte kanál AI na I/O konektoru pro kalibraci offsetu a použijte přesné vol.tage odkaz na jiný vstupní kanál pro kalibraci zisku. Nejprve byste měli nakonfigurovat ADC pro režim RSE a poté pro správnou polaritu, se kterou chcete provádět sběr dat.

Chcete-li použít funkci Calibrate_1200 nebo 1200 Calibrate VI pro kalibraci AO, musí být výstupy DAC0 a DAC1 zabaleny zpět a aplikovány na dva další kanály AI. Nejprve byste měli nakonfigurovat obvody AI pro RSE a pro bipolární polaritu a poté nakonfigurovat obvody AO pro polaritu, při které chcete provést generování výstupního tvaru vlny.

Další podrobnosti o funkci Calibrate_1200 a 1200 Calibrate VI najdete v dokumentaci k vašemu softwaru.

A. Specifikace

Tento dodatek uvádí specifikace NI PCI-1200. Tyto specifikace jsou typické při 25 °C, pokud není uvedeno jinak.

analogový vstup
Vstupní charakteristiky
Počet kanálů …………………………. 8 s jedním koncem,
8 pseudodiferenciálních nebo 4 diferenciálních, volitelných softwarem
Typ ADC………………………………………… Postupná aproximace
Rozlišení ………………………………………. 12 bitů, 1 ku 4,096 XNUMX
Max sampling sazba …………………………………. 100 kS/s

Rozsahy vstupního signálu

Vstupní spojka ………………………………….DC

Charakteristiky přenosu

AmpCharakteristika liifier

Vstupní impedance
Normální napájení ………………………… 100 G paralelně s 50 pF
Vypnuto …………………………………. 4.7 k min
Přetížení ………………………………………… 4.7 k min
Vstupní předpětí ………………………………….. ±100 pA
Vstupní offsetový proud………………………………… ±100 pA
CMRR …………………………………………………. 70 dB, DC až 60 Hz

Dynamické charakteristiky
Šířka pásma

Vysvětlení specifikací analogového vstupu
Relativní přesnost je mírou linearity ADC. Relativní přesnost je však přísnější specifikace než specifikace nelinearity. Relativní přesnost udává maximální odchylku od přímky pro přenosovou křivku analogového vstupu na digitální výstup. Pokud byl ADC zkalibrován dokonale, je tato přímka ideální přenosovou funkcí a specifikace relativní přesnosti udává nejhorší odchylku od ideálu, kterou ADC umožňuje.

Specifikace relativní přesnosti ±1 LSB je zhruba ekvivalentní, ale není stejná jako specifikace nelinearity ±0.5 LSB nebo integrální nelinearity, protože relativní přesnost zahrnuje jak nelinearitu, tak proměnnou kvantizační nejistotu, což je veličina, která se často mylně považuje za přesně ±0.5 LSB. . Přestože kvantizační nejistota je v ideálním případě ±0.5 LSB, může se lišit pro každý možný digitální kód a ve skutečnosti je analogovou šířkou každého kódu. Je tedy specifičtější použít relativní přesnost jako míru linearity než použít to, co se normálně nazývá nelinearita, protože relativní přesnost zajišťuje, že součet kvantizační nejistoty a chyby A/D převodu nepřekročí danou hodnotu.

Integrální nelinearita (INL) v ADC je často špatně definovaná specifikace, která by měla udávat celkovou linearitu A/D přenosu převodníku. Výrobce čipu ADC, který NI používá na NI PCI-1200, specifikuje jeho integrální nelinearitu prohlášením, že analogový střed žádného kódu se neodchyluje od přímky o více než ±1 LSB. Tato specifikace je zavádějící, protože ačkoliv zvláště široký střed kódu lze nalézt v rozmezí ±1 LSB od ideálu, jeden z jeho okrajů může být mnohem více než ±1.5 LSB; tedy ADC by měl relativní přesnost tohoto množství. NI testuje svá zařízení, aby se ujistila, že splňují všechny tři specifikace linearity definované v tomto dodatku.

Diferenciální nelinearita (DNL) je mírou odchylky šířky kódu od teoretické hodnoty 1 LSB. Šířka daného kódu je velikost rozsahu analogových hodnot, které lze zadat pro vytvoření tohoto kódu, ideálně 1 LSB. Specifikace rozdílové nelinearity ±1 LSB zajišťuje, že žádný kód nemá šířku 0 LSB (tj. žádné chybějící kódy) a že šířka žádného kódu nepřesahuje 2 LSB.

Systémový šum je množství šumu, které ADC vidí, když na vstupu zařízení není žádný signál. Množství šumu, které je hlášeno přímo (bez jakékoli analýzy) ADC, nemusí být nutně množstvím skutečného šumu přítomného v systému, pokud není šum podstatně větší než 0.5 LSB rms. Šum, který je menší než tato velikost, vytváří různá množství blikání a míra pozorovaného blikání je funkcí toho, jak blízko je skutečný průměr šumu přechodu kódu. Pokud je střední hodnota blízko nebo na přechodu mezi kódy, ADC mezi těmito dvěma kódy rovnoměrně bliká a šum je velmi blízko 0.5 LSB. Pokud je průměr blízko středu kódu a šum je relativně malý, je vidět velmi malé nebo žádné blikání a šum je hlášen ADC jako téměř 0 LSB. Ze vztahu mezi střední hodnotou hluku a naměřenou efektivní hodnotou hluku lze určit charakter hluku. Společnost NI zjistila, že charakter šumu v NI PCI-1200 je poměrně gaussovský, takže uvedené specifikace šumu jsou množství čistého gaussovského šumu potřebného k vytvoření našich hodnot.

Vysvětlení Dithera
Pokud je ditherovací obvod povolen, přidá přibližně 0.5 LSB rms bílého gaussovského šumu k signálu, který má být převeden na ADC. Toto přidání je užitečné pro aplikace, jako je kalibrace, která zahrnuje průměrování pro zvýšení rozlišení NI PCI-1200 na více než 12 bitů. V takových aplikacích, které mají často nižší frekvenci, je modulace šumu snížena a diferenciální linearita je zlepšena přidáním rozkladu. U vysokorychlostních 12bitových aplikací, které nezahrnují průměrování, by měl být rozklad deaktivován, protože pouze přidává šum.

Při měření stejnosměrného proudu, například při kalibraci zařízení, povolte dither a zprůměrujte přibližně 1,000 XNUMX bodů, abyste získali jeden odečet.

Tento proces odstraňuje účinky 12bitové kvantizace a snižuje šum měření, což má za následek lepší rozlišení. Dither neboli aditivní bílý šum má za následek, že nutí kvantizační šum, aby se stal náhodnou proměnnou s nulovou střední hodnotou spíše než deterministickou funkcí vstupu.

Vysvětlení sazeb DAQ
Maximální rychlosti DAQ (počet S/s) jsou určeny dobou konverze ADC plus sampdoba akvizice le-and-hold, která je specifikována na 10 μs. Během vícekanálového skenování jsou rychlosti DAQ dále omezeny dobou ustálení vstupních multiplexerů a programovatelným ziskem amplifikátor. Po přepnutí vstupních multiplexerů se amplifier se musí nechat usadit na novou hodnotu vstupního signálu s přesností 12 bitů. Doba ustálení je funkcí zvoleného zesílení.

Analogový výstup

Vysvětlení specifikací analogového výstupu
Relativní přesnost v D/A systému je stejná jako nelinearita, protože není přidána žádná nejistota kvůli šířce kódu. Na rozdíl od ADC představuje každý digitální kód v systému D/A spíše specifickou analogovou hodnotu než rozsah hodnot. Relativní přesnost systému je proto omezena na nejhorší případ odchylky od ideální korespondence (přímka), kromě šumu. Pokud byl D/A systém dokonale zkalibrován, specifikace relativní přesnosti odráží jeho nejhorší případ absolutní chyby. DNL v systému D/A je mírou odchylky šířky kódu od 1 LSB.

V tomto případě je šířka kódu rozdíl mezi analogovými hodnotami vytvořenými po sobě jdoucími digitálními kódy. Specifikace rozdílové nelinearity ±1 LSB zajišťuje, že šířka kódu je vždy větší než 0 LSB (zaručující monotónnost) a je vždy menší než 2 LSB.

Digitální I/O
Počet kanálů …………………………. 24 I/O (tři 8bitové porty; používá 82C55A PPI)
Kompatibilita ………………………………….. TTL

Digitální logické úrovně

Časování I/O
Počet kanálů………………………………..3 čítače/časovače
Ochrana…………………………………………–0.5 až 5.5 V zapnuto, ±0.5 V vypnuto

Rezoluce
Čítače/časovače ……………………………16 bitů
Kompatibilita ………………………………………… TTL
Základní hodiny jsou k dispozici ………………………….2 MHz
Přesnost základních hodin………………………………..±50 ppm max
Maximální frekvence zdroje………………………..8 MHz
Min. délka pulzu zdroje ………………….125 ns
Min. doba trvání pulsu hradla …………………………..50 ns

Digitální logické úrovně

Sběrnicové rozhraní
Typ …………………………………………………. Otrok
Požadavek na napájení
Spotřeba energie……………………………….. 425 mA při +5 V DC (±5 %)
Napájení dostupné na I/O konektoru ……….. +4.65 až +5.25 V s pojistkou 1 A
Fyzikální
Rozměry……………………………………… 17.45 x 10.56 cm
(6.87 x 4.16 palce)
I/O konektor…………………………………… 50kolíkový samec

Maximální pracovní objtage
Maximální pracovní objtage označuje signál objtage plus společný režim svtage.

Kanál-země ……………………………….42 V, kategorie instalace II
Kanál ke kanálu……………………………42 V, kategorie instalace II

Environmentální
Provozní teplota ……………………….0 až 50 °C
Skladovací teplota …………………………..–55 až 150 °C
Vlhkost………………………………………….5 až 90% RH, nekondenzující
Maximální nadmořská výška………………………………..2,000 XNUMX metrů
Stupeň znečištění (pouze vnitřní použití) ………2

Bezpečnost

NI PCI-1200 splňuje požadavky následujících norem na bezpečnostní a elektrická zařízení pro měření, řízení a laboratorní použití:
• EN 61010-1:1993/A2:1995, IEC 61010-1:1990/A2:1995
• UL 3101-1:1993, UL 3111-1:1994, UL 3121:1998
• CAN/CSA c22.2 č. 1010.1:1992/A2:1997

Elektromagnetická kompatibilita
Vyhovuje CE, C-Tick a FCC části 15 (třída A).
Elektrické emise …………………………..EN 55011 Třída A ve vzdálenosti 10 m
FCC část 15A nad 1 GHz
Elektrická odolnost ………………………….. Vyhodnoceno podle EN 61326:1998, Tabulka 1

Poznámka Pro plnou shodu s EMC musíte toto zařízení provozovat se stíněnou kabeláží. Kromě toho musí být nainstalovány všechny kryty a výplňové panely. Další informace o shodě s předpisy naleznete v prohlášení o shodě (DoC) pro tento produkt.

Chcete-li získat prohlášení o shodě pro tento produkt, klikněte na Prohlášení o shodě na adrese ni.com/hardref.nsf/. Tento Web web uvádí DoC podle rodiny produktů. Vyberte příslušnou rodinu produktů, poté produkt a zobrazí se odkaz na prohlášení o shodě ve formátu Adobe Acrobat. Klepnutím na ikonu Acrobat stáhněte nebo si přečtěte DoC.

 

B. Technická podpora a profesionální služby

Navštivte následující sekce National Instruments Web stránky na ni.com pro technickou podporu a profesionální služby:
• Podpora – Zdroje online technické podpory zahrnují následující:
– Zdroje svépomoci – Pro okamžité odpovědi a řešení navštivte naši rozsáhlou knihovnu zdrojů technické podpory dostupných v angličtině, japonštině a španělštině na adrese ni.com/support. Tyto zdroje jsou pro většinu produktů dostupné zdarma pro registrované uživatele a zahrnují softwarové ovladače a aktualizace, znalostní databázi, produktové manuály, průvodce řešením problémů krok za krokem, hardwarová schémata a dokumentaci o shodě, např.ampkód souboru, výukové programy a poznámky k aplikacím, ovladače přístrojů, diskusní fóra, glosář měření a tak dále.
– Možnosti asistované podpory – Kontaktujte inženýry NI a další profesionály v oblasti měření a automatizace na stránce ni.com/ask. Náš online systém vám pomůže definovat vaši otázku a spojí vás s odborníky po telefonu, diskusním fóru nebo e-mailu.
• Školení – Navštivte ni.com/custed, kde najdete výukové programy, videa a interaktivní CD. Můžete se také zaregistrovat na praktické kurzy vedené instruktory na místech po celém světě.
• Systémová integrace – Pokud máte časová omezení, omezené vlastní technické zdroje nebo jiné projektové problémy, mohou vám pomoci členové programu NI Alliance. Chcete-li se dozvědět více, zavolejte do místní pobočky NI nebo navštivte ni.com/alliance.

Pokud jste hledali na ni.com a nenašli jste potřebné odpovědi, obraťte se na místní pobočku nebo ústředí společnosti NI. Telefonní čísla našich poboček po celém světě jsou uvedena na začátku této příručky. Můžete také navštívit sekci Worldwide Offices na ni.com/niglobal pro přístup k pobočce Web stránky, které poskytují aktuální kontaktní informace, telefonní čísla podpory, e-mailové adresy a aktuální události.

Glosář

Čísla/symboly

 

Index

 

Přečtěte si více o této příručce a stáhněte si PDF:

Dokumenty / zdroje

APEX WAVES NI PCI-1200 multifunkční IO zařízení pro počítače se sběrnicí PCI [pdfUživatelská příručka NI PCI-1200 multifunkční IO zařízení pro počítače se sběrnicí PCI, NI PCI-1200, multifunkční IO zařízení pro počítače se sběrnicí PCI, IO zařízení pro počítače se sběrnicí PCI, počítače se sběrnicí PCI, počítače se sběrnicí

Reference

• Uživatelská příručka