NATIONAL INSTRUMENTS SCXI-1104 Channel Medium Voltage Vstupní modul

Informace o produktu

SCXI-1104 je modul pro úpravu signálu vyráběný společností National Instruments. Je navržen tak, aby poskytoval přesné a spolehlivé měření analogových signálů. Modul prochází tovární kalibrací, kde jsou kalibrační konstanty uloženy v energeticky nezávislé paměti, aby byla zajištěna specifikovaná přesnost. V průběhu času a v důsledku teplotních změn se však mohou objevit chyby offsetu a zesílení, což vyžaduje pravidelnou kalibraci.

Proč je kalibrace důležitá

Kalibrace je zásadní pro zachování přesnosti modulu SCXI-1104. Zahrnuje čtení chyb offsetu a zisku a aktualizaci analogového kalibračního obvodu, aby se tyto chyby opravily. Kalibrací modulu můžete obnovit jeho specifikovanou přesnost a zajistit spolehlivá měření.

Doporučená frekvence kalibrace

Doporučený interval kalibrace pro modul SCXI-1104 závisí na požadavcích na přesnost měření vaší aplikace. Společnost National Instruments doporučuje provést kompletní kalibraci alespoň jednou ročně. Pokud však vaše aplikace vyžaduje vyšší přesnost nebo pokud očekáváte významný posun v chybách offsetu a zisku, můžete zvážit zkrácení intervalu na šest měsíců nebo 90 dní.

Požadavky na vybavení

Pro kalibraci modulu SCXI-1104 budete potřebovat následující vybavení:

• Vysoce přesný objtagZdroj s přesností alespoň 50 ppm
• Vícerozsahový 5 1/2místný digitální multimetr (DMM) s přesností 15 ppm
• DAQ zařízení National Instruments řady E

Pokud tyto specifické přístroje nejsou k dispozici, můžete zvolit náhradní kalibrační standardy na základě výše uvedených požadavků na přesnost.

Poznámka: Pokud nemáte vlastní spojovací hardware, budete také potřebovat další komponenty, jako je konektorový blok National Instruments SCXI-1300, stíněný 68kolíkový konektorový kabel, 50kolíkový plochý kabel, 50kolíkový vylamovací box a SCXI adaptér. Tyto komponenty umožňují snadný přístup k jednotlivým pinům na předním a zadním konektoru SCXI-1104.

Software a dokumentace

K provedení kalibračního postupu SCXI-1104 budete potřebovat nejnovější verzi ovladače National Instruments NI-DAQ nainstalovanou ve vašem kalibračním systému. Ovladač podporuje různé programovací jazyky, jako je LabVIEW, LabWindows/CVI, Microsoft Visual C++, Microsoft Visual Basic a Borland C++. Doporučuje se nainstalovat podporu pro programovací jazyk, který hodláte používat.

Návod k použití produktu

Proces kalibrace SCXI-1104 se skládá z následujících kroků:

1. Nastavení modulu pro testování
2. Ověření stávajícího provozu modulu za účelem zjištění, zda pracuje v rámci svých specifikací
3. Úprava vašeho modulu s ohledem na známý objemtage zdroj
4. Ověření, že modul po kalibraci funguje v rámci svých specifikací

Ujistěte se, že máte potřebné vybavení, software a dokumentaci, jak je popsáno výše, než budete pokračovat v postupu kalibrace.

Zavedení

Tento dokument obsahuje informace a podrobné pokyny pro ověření a kalibraci modulu úpravy signálu SCXI-1104 společnosti National Instruments.
Co je kalibrace?
Kalibrace je procedura čtení chyb offsetu a zisku ze zařízení a aktualizace speciálních analogových kalibračních obvodů, které tyto chyby opravují. Společnost National Instruments kalibruje každý modul SCXI-1104 ve výrobě. Během procesu tovární kalibrace jsou kalibrační konstanty uloženy v energeticky nezávislé paměti zařízení. Tyto hodnoty jsou načteny z paměti a používány podle potřeby zařízení.
Proč byste měli kalibrovat?
Chyby offsetu a zisku se mění s časem a teplotou, což by mohlo zrušit továrně nastavenou kalibraci zařízení. Kalibrace obnoví zařízení na jeho specifikovanou přesnost.
Jak často byste měli kalibrovat?
Požadavky na přesnost měření vaší aplikace určují, jak často byste měli svůj modul SCXI-1104 kalibrovat. Společnost National Instruments doporučuje provést kompletní kalibraci alespoň jednou ročně. Tento interval můžete zkrátit na šest měsíců nebo 90 dní v závislosti na náročnosti vaší aplikace.

Vybavení a další zkušební požadavky

Tato část popisuje vybavení, software, dokumentaci a testovací podmínky požadované pro kalibraci SCXI-1104.
Testovací zařízení
Kalibrace vyžaduje vysoce přesný objemtagZdroj s přesností alespoň 50 ppm, vícerozsahový 5 1/2místný digitální multimetr (DMM) s přesností 15 ppm a DAQ zařízení National Instruments řady E. Společnost National Instruments doporučuje pro kalibraci SCXI-1104 následující nástroje:

• Kalibrátor — Fluke 5700A
• DMM-NI 4060 nebo HP 34401A
• DAQ zařízení National Instruments řady E

Pokud tyto přístroje nejsou k dispozici, použijte k výběru náhradního kalibračního standardu výše uvedené požadavky na přesnost.
Poznámka Pokud nemáte vlastní připojovací hardware, budete potřebovat konektorový blok, jako je National Instruments SCXI-1300, stíněný 68kolíkový konektorový kabel, 50kolíkový plochý kabel, 50kolíkový breakout box a SCXI adaptér. . Tyto komponenty umožňují snadný přístup k jednotlivým pinům na předním a zadním konektoru SCXI-1104.

Software a dokumentace

Ke kalibraci SCXI-1104 budete potřebovat následující software a dokumentaci. Najdete je na National Instruments Web stránky na ni.com/calibration:

• Nejnovější verze ovladače National Instruments NI-DAQ
• Online nápověda Reference funkcí NI-DAQ file
• Uživatelská příručka NI-DAQ pro PC kompatibilní

Software

Kalibrační postup SCXI-1104 vyžaduje nejnovější verzi ovladače National Instruments NI-DAQ na kalibračním systému. Ovladač podporuje řadu programovacích jazyků, včetně LabVIEW, LabWindows/CVI, Microsoft Visual C++, Microsoft Visual Basic a Borland C++. Při instalaci ovladače je třeba nainstalovat pouze podporu pro programovací jazyk, který budete používat.

Dokumentace

Online nápověda NI-DAQ Function Reference file a NI-DAQ User Manual for PC Compatibles obsahují podrobné informace o používání ovladače NI-DAQ. Online nápověda file obsahuje podrobné informace o funkcích ovladače. Máte přístup k online nápovědě file kliknutím na Start»Programy»National Instruments DAQ»NI-DAQ Help. Uživatelská příručka obsahuje pokyny k instalaci a konfiguraci zařízení National Instruments DAQ. Tato příručka také obsahuje podrobné informace o vytváření aplikací, které používají ovladač NI-DAQ. Toto jsou vaše primární reference pro psaní vašeho kalibračního nástroje. Další informace o produktech, které kalibrujete, naleznete v uživatelských příručkách vašeho zařízení.

Testovací podmínky

Pro optimalizaci připojení a prostředí během kalibrace postupujte podle těchto pokynů:

• Udržujte připojení k modulu SCXI co nejkratší. Dlouhé kabely a dráty mohou fungovat jako antény, které zachycují další šum, který může ovlivnit měření.
• Pro připojení všech kabelů k zařízení použijte stíněný měděný drát. Použijte kroucenou dvojlinku k odstranění šumu a teplotních odchylek.
• Udržujte teplotu mezi 18 a 28 °C.
• Udržujte relativní vlhkost pod 80 %.
• Počkejte alespoň 15 minut pro modul SCXI a 30 minut pro zařízení řady E, aby bylo zajištěno, že měřicí obvody budou mít stabilní provozní teplotu.

Proces kalibrace se skládá z následujících kroků:

1. Nastavení modulu pro testování.
2. Ověření stávajícího provozu modulu, abyste zjistili, zda váš modul funguje v rámci svých specifikací.
3. Úprava vašeho modulu s ohledem na známý objemtage zdroj.
4. Ověření, že modul po úpravách funguje v rámci svých specifikací.

Nastavení vašeho modulu
Chcete-li svůj modul pro ověření nastavit, proveďte následující kroky:

1. Nainstalujte váš SCXI-1104 do slotu 1 vašeho SCXI šasi.
2. Připojte 68- až 68-pinový kabel mezi váš SCXI modul a E Series DAQ zařízení.
3. Nakonfigurujte hardware pomocí Průzkumníka měření a automatizace. Potřebujete-li další informace o konfiguraci systému, nahlédněte do dokumentace zařízení řady E a modulu SCXI.

Ověření provozu vašeho modulu

Ověřovací postup určuje, jak dobře modul SCXI-1104 splňuje své specifikace. Tyto informace můžete použít k výběru vhodného intervalu kalibrace pro vaši aplikaci.
Proveďte následující kroky k ověření funkce vašeho SCXI-1104:

1. Přečtěte si část Testovací podmínky výše v tomto dokumentu.
2. Specifikace testu naleznete v tabulce 1 na konci tohoto dokumentu. Společnost National Instruments doporučuje ověřit všechny rozsahy a zisky. Můžete však ušetřit čas kontrolou pouze těch rozsahů, které používáte ve své aplikaci.
3. Připojte zařízení řady E k SCXI-1104.
4. Zavolejte Calibrate_E_Series, abyste minimalizovali nejistotu spojenou se zařízením řady E. Nastavte následující parametry:
   • číslo zařízení – hodnota získaná z Průzkumníka měření a automatizace
   • klip—ND_SELF_CALIBRATE
   • setOfCalConstants—ND_USER_EEPROM_AREA
   • calRefVolts—0.0
5. Voláním AI_Configure uveďte zařízení řady E do bipolárního režimu.
   • Nastavte následující parametry:
     
   • číslo zařízení – hodnota získaná z Průzkumníka měření a automatizace
   • chan-0
   • vstupní režim—0• inputRange—0
   • polarita - 0
   • příjezdová cesta - 0
6. Zavolejte MIO_Config a povolte dithering na vašem zařízení řady E. Nastavte následující parametry:
   • číslo zařízení – hodnota získaná z Průzkumníka měření a automatizace
   • váhat – 1
   • použitíAMUX—0
7. Připojte kalibrátor k příslušnému analogovému vstupu, počínaje kanálem 0. Podle obrázku 1 určete kolíky na 96kolíkovém předním konektoru, které odpovídají kladným a záporným vstupům zadaného kanálu. Napřample, kladný vstup pro kanál 0 (CH0+) je pin C32. Záporný vstup pro kanál 0 (CH0–) je pin B32. Pokud používáte vylamovací modul SCXI-1300 připojený k SCXI-1104, připojte váš kalibrátor ke vstupům CH0+ a CH0–.
8. Zavolejte SCXI_Single_Chan_Setup pro konfiguraci modulu pro jednokanálová měření. Nastavte následující parametry:
   • SCXIchassisID – Hodnota získaná z Průzkumníka měření a automatizace
   • slot pro modul – 1
   • modul může – Kanál, který ověřujete
   • DAQdeviceNumber—Číslo zařízení přiřazené uživatelem
   • Průzkumník měření a automatizace pro zařízení DAQ řady E
9. Nastavte svůj kalibrátor na výstup testovacího bodu objtage z tabulky 1.
10. Zavolejte DAQ_Op. Nastavte následující parametry:
    • číslo zařízení – Číslo zařízení DAQ zařízení
    • kanál - 0
    • zisk —1 pro 16bitová zařízení řady E nebo –1 pro 12bitová zařízení řady E
    • počítat - 100
    • sampleRate – 100
11. Zavolejte SCXI_Scale. Nastavte následující parametry:
    • SCXIChassisID – Hodnota získaná z Průzkumníka měření a automatizace
    • slot pro modul – 1
    • kanál – Kanál, který ověřujete
    • SCXIgain – 0.1
    • TB zisk – 1
    • DAQboard – Číslo zařízení pro DAQ zařízení
    • DAQChannel—0
    • DAQgain—0 pro 16bitová zařízení, –1 pro 12bitová zařízení
    • numPoints – 100
    • binArray – Pole vrácené funkcí DAQ_Op
    • Výsledkem je soubor zmenšených objtages, které čtete z modulu SCXI.
12. Zprůměrujte výsledky vrácené funkcí SCXI_Scale. Porovnejte zprůměrovaný výsledek s horním a dolním limitem v tabulce 1. Pokud výsledek spadá do těchto limitů, váš modul prošel touto částí testu. Pokud tomu tak není, upravte svůj modul pomocí kroků v další části, Nastavení chyb zisku a posunu a kalibračních konstant.
13. Opakujte kroky 7 až 12 pro zbývající kanály. Nyní jste dokončili ověření provozu vašeho SCXI-1104.

Poznámka Pokud všechny kanály spadají do horní a dolní meze, váš modul není třeba upravovat.

Úprava chyb zisku a posunu a kalibračních konstant
Tato část obsahuje pokyny krok za krokem k úpravě chyb zesílení a offsetu a kalibračních konstant. Úprava chyb zisku a posunu Chcete-li upravit chyby zisku a posunu ve vašem SCXI-1104, proveďte následující kroky:

1. Přečtěte si sekci Podmínky testu.
2. Připojte zařízení řady E k SCXI-1104.
3. Zavolejte Calibrate_E_Series, abyste minimalizovali nejistotu spojenou se zařízením řady E. Nastavte následující parametry:
   • číslo zařízení – hodnota získaná z Průzkumníka měření a automatizace
   • klip—ND_SELF_CALIBRATE
   • setOfCalConstants—ND_USER_EEPROM_AREA
   • calRefVolts—0.0
4. Voláním AI_Configure uveďte zařízení řady E do bipolárního režimu. Nastavte následující parametry:
   • číslo zařízení – hodnota získaná z Průzkumníka měření a automatizace
   • chan-0
   • vstupní režim – 0
   • vstupní rozsah —0
   • polarita - 0
   • příjezdová cesta - 0
5. Zavolejte MIO_Config a povolte dithering na vašem zařízení řady E. Nastavte následující parametry:
   • číslo zařízení – hodnota získaná z Průzkumníka měření a automatizace
   • váhat – 1
   • použitíAMUX—0
6. Zavolejte SCXI_Single_Chan_Setup pro konfiguraci modulu pro jednokanálová měření. Nastavte následující parametry:
   • SCXIchassisID – Hodnota získaná z Průzkumníka měření a automatizace
   • slot pro modul – 1
   • modul může – kanál, který chcete kalibrovat
   • DAQdeviceNumber – Číslo zařízení přiřazené aplikací Measurement & Automation Explorer pro zařízení DAQ řady E
7. Připojte kalibrátor ke kanálu, který chcete upravit. Podle obrázku 1 určete kolíky na 96kolíkovém předním konektoru, které odpovídají kladným a záporným vstupům zadaného kanálu. Napřample, kladný vstup pro kanál 0 je kolík C32, který je označen CH0+. Záporný vstup pro kanál 0 je pin B32, který je označen CH0–. Pokud používáte vylamovací modul SCXI-1300 připojený k SCXI-1104, připojte váš kalibrátor ke vstupům CH0+ a CH0–.
8. Připojte svůj DMM ke kladnému výstupu na kolíku 3 (MCHO+) a zápornému výstupu na kolíku 4 (MCHO–) na konektoru na zadním panelu. Obrázek 2 ukazuje přiřazení pinů 50pinového konektoru na zadním panelu.
   • Tip Pro snadný přístup k jednotlivým kolíkům použijte adaptér se šroubovými svorkami připojený k 50kolíkové svorkovnici.
9. Nastavte kalibrátor voltage na pozitivní hodnotu testovacího bodu v tabulce 1.
10. Přečtěte si svtage z DMM. Zaznamenejte aktuální hodnotu DMM, která je výstupem1, a objem výstupu kalibrátorutage, což je volt1, pro pozdější použití.
11. Nastavte kalibrátor na zápornou hodnotu testovacího bodu pro stejný zisk. Přeskočte jakékoli vstupní limity, které jsou specifikovány jako 0 V. Pro nastavení potřebujete pouze horní a dolní limity.
12. Přečtěte si svtage z DMM. Zaznamenejte aktuální hodnotu DMM, výstup2 a objem výstupu kalibrátorutage, svtage2. Nyní máte dva páry datových bodů (volt1, výstup1) a (volt2, výstup2), kde volt je údaj kalibrátoru a výstup je údaj DMM.
13. Převeďte objem DMMtage čtení (výstup1 a výstup2) na binární hodnoty (binární1 a binární2) pomocí jedné z následujících rovnic:
    • NapřampPokud použijete 12bitový produkt, jako je PCI-MIO-16E-1, a získáte hodnotu DMM –9.9 V, získáte následující výsledky: binární čtení = (–9.9/20) × 212 = –2027.52
14. Zaznamenejte binární1 s volt1 a binární2 s volt2 pro pozdější použití.
15. Opakujte kroky 4 až 14 pro zbývající kanály, které chcete upravit.

Úprava kalibračních konstant

Chcete-li upravit kalibrační konstanty na vašem SCXI-1104, proveďte následující kroky:

1. Voláním SCXI_Cal_Constants vytvořte a uložte nové kalibrační konstanty do paměti SCXI-1104. Nastavte následující parametry:
   • SCXIchassisID – ID přiřazené aplikací Measurement & Automation Explorer
   • ModuleSlot—1, pokud jste modul nenainstalovali do jiného slotu
   • kanál – Kanál, který chcete upravit
   • Operační kód - 2
   • calibrationArea—0
   • rangeCode—0 (nepoužívá se pro SCXI-1104)
   • SCXIgain – 0.1
   • DAQboard – Číslo zařízení přiřazené Průzkumníkem měření a automatizace
   • DAQChan – 0
   • DAQGain—1 pro 16bitová zařízení, –1 pro 12bitová zařízení
   • Tbgain – 1.0
   • volt1 a volt2 — První a druhý svtage hodnoty pro hodnoty zisku, které se chystáte uložit na SCXI-1104
   • binary1 a binary2—První a druhé binární hodnoty pro hodnoty zisku, které se chystáte uložit na SCXI-1104
   • calConst1 a calConst2 – Toto jsou návratové hodnoty.
2. Opakujte krok 1 a změňte oblast kalibrace na 1.
3. Opakujte krok 1 a změňte oblast kalibrace na 3.
4. Opakujte kroky 1 až 3 pro další kanál. Nyní jste upravili kalibrační konstanty.

Ověřování upravených hodnot

Po dokončení úprav je důležité ověřit nastavené hodnoty opakováním kroků uvedených v části Ověření funkčnosti vašeho modulu tohoto dokumentu. Ověřením nastavených hodnot zajistíte, že váš modul nyní funguje v rámci svých specifikací.

Schémata předního a zadního panelu

Obrázek 1 ukazuje přiřazení pinů konektoru na předním panelu modulu SCXI-1104. Obrázek 2 ukazuje přiřazení pinů konektoru na zadním panelu SCXI-1104.

Obrázek 1. Přiřazení kolíků předního konektoru SCXI-1104

Obrázek 2. SCXI-1104 Přiřazení kolíků konektoru zadního panelu

Specifikace

Následující tabulka obsahuje testovací specifikace pro modul úpravy signálu SCXI-1104. Pokud bylo zařízení kalibrováno během posledního roku, měla by hodnota testovacího bodu ležet mezi hodnotami Upper Limit a Lower Limit.
Tabulka 1. Specifikace SCXI-1104

		Rozsahy
Získat	Testovací bod (V)	Horní limit (V)	Dolní limit (V)
0.100	41.8000	41.8219	41.7781
	0.0000	0.0010	–0.0010
	–41.8000	–41.7781	–41.8219

© National Instruments Corporation Postup kalibrace SCXI-1104

Dokumenty / zdroje

NATIONAL INSTRUMENTS SCXI-1104 Channel Medium Voltage Vstupní modul [pdfNávod k obsluze SCXITM-1104, SCXI-1104, SCXI-1104 Channel Medium Voltage Vstupní modul, kanál Medium Voltage Vstupní modul, střední objemtage Vstupní modul, svtage Vstupní modul, modul

Reference

• Uživatelská příručka