NATIONAL INSTRUMENTS NI 6711 PXI аналогов изходен модул Ръководство с инструкции

Описание: PCI-6731 е аналогово изходно (AO) устройство, използвано в PCI/PXI/CompactPCI системи. Произвежда се от National Instruments и е част от серията 671x/673x. Устройството изисква калибриране, за да поддържа точност във времето и температурните промени.

Въведение

Този документ съдържа инструкции стъпка по стъпка за калибриране на National Instruments 6711/6713/6731/6733 за PCI/PXI/CompactPCI аналогови изходни (AO) устройства. Използвайте тази процедура за калибриране във връзка с ni671xCal.dllfile, който съдържа специфични функции, необходими за калибриране на устройства NI 6711/6713/6731/6733.
Забележка Обърнете се към ni.com/support/calibrat/mancal.htm за копие на ni671xCal.dllfile.

Какво е калибриране?

Калибрирането се състои от проверка на точността на измерване на дадено устройство и коригиране за всяка грешка в измерването. Проверката е измерване на производителността на устройството и сравняване на тези измервания с фабричните спецификации. По време на калибриране вие предоставяте и четете voltage нива с помощта на външни стандарти, след което настройвате константите за калибриране на модула. Новите константи за калибриране се съхраняват в EEPROM. Константите за калибриране се зареждат от паметта, ако е необходимо, за да се коригира грешката в измерванията, направени от устройството.
Защо трябва да калибрирате?
Точността на електронните компоненти се променя с времето и температурата, което може да повлияе на точността на измерване с остаряването на устройството. Калибрирането възстановява тези компоненти до определената им точност и гарантира, че устройството все още отговаря на стандартите на NI.
Колко често трябва да калибрирате?
Изискванията за измерване на вашето приложение определят колко често трябва да се калибрира NI 6711/6713/6731/6733, за да се поддържа точност. NI препоръчва да извършвате пълно калибриране поне веднъж годишно. Можете да съкратите този интервал до 90 дни или шест месеца в зависимост от изискванията на вашето приложение.

Опции за калибриране: външно срещу вътрешно

NI 6711/6713/6731/6733 има две опции за калибриране: вътрешно или самокалибриране и външно калибриране.

Вътрешно калибриране
Вътрешното калибриране е много по-прост метод за калибриране, който не разчита на външни стандарти. При този метод константите за калибриране на устройството се настройват по отношение на обем с висока точностtagизточник на
NI 6711/6713/6731/6733. Този тип калибриране се използва, след като устройството е било калибрирано по отношение на външен стандарт. Въпреки това, външни променливи като температура все още могат да повлияят на измерванията. Новите константи за калибриране се дефинират по отношение на константите за калибриране, създадени по време на външно калибриране, като се гарантира, че измерванията могат да бъдат проследени до външните стандарти. По същество вътрешното калибриране е подобно на функцията за автоматично нулиране на цифров мултицет (DMM).
Външно калибриране
Външното калибриране изисква използването на DMM с висока точност. По време на външно калибриране DMM доставя и отчита voltages от устройството. Правят се корекции на константите за калибриране на устройството, за да се гарантира, че отчетеният обtagпопадат в спецификациите на устройството. След това новите константи за калибриране се съхраняват в EEPROM на устройството. След регулиране на бордовите константи за калибриране, високопрецизният обtagИзточникът на устройството се регулира. Външното калибриране осигурява набор от калибрационни константи, които можете да използвате, за да компенсирате грешката в измерванията, направени от NI 6711/6713/6731/6733.

Изисквания за оборудване и други тестове

Този раздел описва оборудването, условията на теста, документацията и софтуера, от които се нуждаете, за да калибрирате NI 6711/6713/6731/6733.
Тестово оборудване
За да калибрирате NI 6711/6713/6731/6733, имате нужда от високопрецизен DMM, който е с точност най-малко 10 ppm (0.001%). NI препоръчва да използвате DMM Agilent 3458A за калибриране.
Ако нямате DMM Agilent 3458A, използвайте спецификациите за точност, за да изберете заместващ стандарт за калибриране.
Ако нямате персонализиран хардуер за свързване, може да ви е необходим съединителен блок като NI CB-68 и кабел като SH6868-D1. Тези компоненти ви дават лесен достъп до отделните щифтове на 68-пиновия I/O конектор.
Условия на теста
Следвайте тези указания, за да оптимизирате връзките и условията на тестване по време на калибриране:

Поддържайте връзките към NI 6711/6713/6731/6733 къси. Дългите кабели и проводници действат като антени, улавяйки допълнителен шум, който може да повлияе на измерванията.
Използвайте екраниран меден проводник за всички кабелни връзки към устройството.

Използвайте проводник с усукана двойка, за да елиминирате шума и термичните компенсации.
Поддържайте температура между 18 и 28 °C. За да работите с модула при определена температура извън този диапазон, калибрирайте устройството при тази температура.

Поддържайте относителна влажност под 80%.
Оставете време за загряване от най-малко 15 минути, за да сте сигурни, че измервателната верига е на стабилна работна температура.

Софтуер
Тъй като NI 6711/6713/6731/6733 е измервателно устройство, базирано на компютър, трябва да имате инсталиран правилния драйвер на устройството в системата за калибриране, преди да опитате калибриране. За тази процедура за калибриране се нуждаете от NI-DAQ версия 6.9.2 или по-стара, инсталирана на компютъра за калибриране. NI-DAQ, който конфигурира и управлява NI 6711/6713/6731/6733, е достъпен на ni.com/downloads.
NI-DAQ поддържа редица езици за програмиране, включително LabVIEW, LabWindows/CVI, Microsoft Visual C++, Microsoft Visual Basic и Borland C++. Когато инсталирате драйвера, трябва само да инсталирате поддръжка за езика за програмиране, който възнамерявате да използвате.
Имате нужда и от копия на ni671xCal.dll, ni671xCal.lib и ni671xCal.hfiles.
DLL предоставя функционалност за калибриране, която не се намира в
NI-DAQ, включително възможност за защита на константите за калибриране, актуализиране на датата на калибриране и запис в зоната за фабрично калибриране. Можете да получите достъп до функциите в тази DLL чрез всеки 32-битов компилатор. Зоната на фабричното калибриране и датата на калибриране трябва да се променят само от метрологична лаборатория или друго съоръжение, което поддържа проследими стандарти.
Конфигуриране на NI 6711/6713/6731/6733
NI 6711/6713/6731/6733 трябва да бъде конфигуриран в NI-DAQ, който автоматично открива устройството. Следващите стъпки обясняват накратко как да конфигурирате устройството в NI-DAQ. Обърнете се към ръководството за потребителя на NI 671X/673X за подробни инструкции за инсталиране. Можете да инсталирате това ръководство, когато инсталирате NI-DAQ.

Изключете компютъра.

Инсталирайте NI 6711/6713/6731/6733 в наличен слот.
Включете компютъра.

Стартирайте Measurement & Automation Explorer (MAX).
Конфигурирайте номера на устройството NI 6711/6713/6731/6733.

Щракнете върху Тестови ресурси, за да се уверите, че NI 6711/6713/6731/6733 работи правилно.

NI 6711/6713/6731/6733 вече е конфигуриран.
Забележка След като дадено устройство е конфигурирано в MAX, на устройството се присвоява номер на устройство, който се използва във всяко от извикванията на функцията, за да се идентифицира кое DAQ устройство да се калибрира.

Написване на процедурата за калибриране

Процедурата за калибриране в раздела Калибриране на NI 6711/6713/6731/6733 предоставя инструкции стъпка по стъпка за извикване на подходящите функции за калибриране. Тези функции за калибриране са извиквания на C функция от NI-DAQ, които са валидни и за програмите Microsoft Visual Basic и Microsoft Visual C++. Въпреки че ЛабVIEW VI не се обсъждат в тази процедура, можете да програмирате в LabVIEW използване на VI, които имат подобни имена на извикванията на функцията NI-DAQ в тази процедура. Обърнете се към раздела Блок-схеми за илюстрации на кода, използван на всяка стъпка от процедурата за калибриране.
Често трябва да следвате редица специфични за компилатора стъпки, за да създадете приложение, което използва NI-DAQ. Обърнете се към Ръководството на потребителя на NI-DAQ за PC съвместими на ni.com/manuals за подробности относно необходимите стъпки за всеки от поддържаните компилатори.
Много от функциите, изброени в процедурата за калибриране, използват променливи, които са дефинирани в nidaqcns.hfile. За да използвате тези променливи, трябва да включите nidaqcns.hfile в кода. Ако не искате да използвате тези дефиниции на променливи, можете да разгледате списъците с извиквания на функции в
Документацията на NI-DAQ и nidaqcns.hfile за да определи какви входни стойности са необходими.
Документация
За информация относно NI-DAQ вижте следната документация:

Справочна помощ за функциите NI-DAQ (Старт»Програми»National Instruments»NI-DAQ»Помощ за NI-DAQ)

Ръководство за потребителя на NI-DAQ за PC съвместими на ni.com/manuals

Тези два документа предоставят подробна информация за използването на NI-DAQ. Справочната помощ за функции включва информация за функциите в
NI-DAQ. Ръководството за потребителя предоставя инструкции за инсталиране и конфигуриране на DAQ устройства и подробна информация за създаване на приложения, които използват NI-DAQ. Тези документи са основните справочници за писане на помощната програма за калибриране. За допълнителна информация относно устройството, което калибрирате, може също да искате да инсталирате документацията на устройството.

Калибриране на NI 6711/6713/6731/6733

За да калибрирате NI 6711/6713/6731/6733, изпълнете следните стъпки:

Проверете работата на NI 6711/6713/6731/6733. Тази стъпка, която е описана в раздела Проверка на производителността на NI 6711/6713/6731/6733, потвърждава дали устройството е в спецификацията преди настройката.

Регулирайте константите за калибриране на NI 6711/6713/6731/6733 по отношение на известен обемtage източник. Тази стъпка е описана в раздела Настройка на NI 6711/6713/6731/6733.
Проверете отново производителността, за да сте сигурни, че NI 6711/6713/6731/6733 работи в рамките на спецификациите си след настройката.

Проверка на производителността на NI 6711/6713/6731/6733

Проверката определя колко добре устройството отговаря на спецификациите си. Процедурата за проверка е разделена на основните функции на устройството. По време на процеса на проверка вижте таблиците в раздела Спецификации, за да видите дали устройството се нуждае от настройка.
Проверка на аналоговия изход
Тази процедура проверява AO производителността на NI 6711/6713/6731/6733. NI препоръчва тестване на всички канали на устройството. Въпреки това, за да спестите време, можете да тествате само каналите, използвани във вашето приложение. Уверете се, че сте прочели раздела за оборудване и други изисквания за тестване, преди да започнете тази процедура.

Изключете всички кабели към устройството. Уверете се, че устройството не е свързано към вериги, различни от посочените в процедурата за калибриране.
За да калибрирате вътрешно устройството, извикайте функцията Calibrate_E_Series със следните параметри, зададени както е посочено:
- calOP е зададен на ND_SELF_CALIBRATE
- setOfCalConst е зададен на ND_USER_EEPROM_AREA
- calRefVolts е зададен на 0

Свържете DMM към DAC0OUT, както е показано в таблица 1.

Изход Канал	DMM положителен вход	DMM отрицателен вход
DAC0OUT	DAC0OUT (пин 22)	AOGND (щифт 56)
DAC1OUT	DAC1OUT (пин 21)	AOGND (щифт 55)
DAC2OUT	DAC2OUT (пин 57)	AOGND (щифт 23)
DAC3OUT	DAC3OUT (пин 25)	AOGND (щифт 58)
DAC4OUT	DAC4OUT (пин 60)	AOGND (щифт 26)
DAC5OUT	DAC5OUT (пин 28)	AOGND (щифт 61)
DAC6OUT	DAC6OUT (пин 30)	AOGND (щифт 63)
DAC7OUT	DAC7OUT (пин 65)	AOGND (щифт 63)
Забележка: ПИН номерата са дадени само за 68-пинови I/O конектори. Ако използвате 50-пинов I/O конектор, вижте ръководството за потребителя на устройството за местата на свързване на сигнала.

Вижте таблицата от раздела Спецификации, която съответства на устройството, което проверявате. Тази таблица със спецификации показва всички приемливи настройки за устройството.
Обадете се на AO_Configure, за да конфигурирате устройството за съответния номер на устройство, канал и изходен поляритет (устройствата NI 6711/6713/6731/6733 поддържат само биполярен изходен диапазон). Използвайте канал 0 като канал за проверка. Прочетете останалите настройки от таблицата със спецификациите на устройството.
Извикайте AO_VWrite, за да актуализирате AO канала със съответния voltagд. ТомътtagСтойността е в таблицата със спецификациите.
Сравнете получената стойност, показана от DMM, с горната и долната граница на таблицата със спецификациите. Ако стойността падне между тези граници, устройството е преминало теста.
Повторете стъпки от 3 до 5, докато тествате всички стойности.
Изключете DMM от DAC0OUT и го свържете отново към следващия канал, като направите връзките от Таблица 1.
Повторете стъпки от 3 до 9, докато потвърдите всички канали.
Изключете DMM от устройството.

Вече проверихте AO каналите на устройството.

Проверка на производителността на брояча

Тази процедура проверява работата на брояча. Устройствата NI 6711/6713/6731/6733 имат само една времева база за проверка, така че трябва да проверите само брояч 0. Тъй като не можете да коригирате тази времева база, можете да проверите само работата на брояч 0. Уверете се, че сте прочели раздел Оборудване и други изисквания за изпитване и след това следвайте тази процедура:

Свържете положителния вход на брояча към GPCTR0_OUT (щифт 2) и отрицателния вход на брояча към DGND (щифт 35).
Забележка ПИН номерата са дадени само за 68-пинови I/O конектори. Ако използвате 50-щифтов I/O конектор, вижте документацията на устройството за местата за свързване на сигнала.
Извикайте GPCTR_Control с действие, зададено на ND_RESET, за да поставите брояча в състояние по подразбиране.
Извикайте GPCTR_Set_Application с приложение, зададено на ND_PULSE_TRAIN_GNR, за да конфигурирате брояча за генериране на импулсна поредица.

Извикайте GPCTR_Change_Parameter с paramID, зададен на ND_COUNT_1 и paramValue, зададен на 2, за да конфигурирате брояча да извежда импулс с време на изключване от 100 ns.
Извикайте GPCTR_Change_Parameter с paramID, зададен на ND_COUNT_2 и paramValue, зададен на 2, за да конфигурирате брояча да извежда импулс с време на включване от 100 ns.
Извикайте Select_Signal със сигнал и източник, зададени на ND_GPCTR0_OUTPUT, за да насочите сигнала на брояча към щифта GPCTR0_OUT на I/O конектора на устройството.

Извикайте GPCTR_Control с действие, зададено на ND_PROGRAM, за да започнете генерирането на квадратна вълна. Устройството започва да генерира 5 MHz квадратна вълна, когато GPCTR_Control завърши изпълнението.
Сравнете стойността, отчетена от брояча, с тестовите граници, показани в съответната таблица в раздела Спецификации. Ако стойността падне между тези граници, устройството е преминало този тест.
Изключете брояча от устройството.

Вече проверихте брояча на устройството.

Регулиране на NI 6711/6713/6731/6733

Тази процедура настройва константите за калибриране на AO. В края на всяка процедура за калибриране тези нови константи се съхраняват във фабричната област на EEPROM на устройството. Крайният потребител не може да модифицира тези стойности, което осигурява ниво на сигурност, което гарантира, че потребителите няма да получат случаен достъп или да променят константи за калибриране, коригирани от метрологичната лаборатория.
Тази стъпка в процеса на калибриране извиква функции в NI-DAQ и в
ni671x.dll. За допълнителна информация относно функциите в ni671x.dll вижте коментарите в ni671x.hfile.

Изключете всички кабели към устройството. Уверете се, че устройството не е свързано към вериги, различни от посочените в процедурата за калибриране.

За да калибрирате вътрешно устройството, извикайте функцията Calibrate_E_Series със следните параметри, зададени както е посочено:
- calOP е зададен на ND_SELF_CALIBRATE
- setOfCalConst е зададен на ND_USER_EEPROM_AREA
- calRefVolts е зададен на 0

Свържете калибратора към устройството съгласно таблица 2.

6711/6713/6731/6733 Карфици	Калибратор
EXTREF (щифт 20)	Изход висок
AOGND (щифт 54)	Изход ниско
ПИН номерата са дадени само за 68-пинови конектори. Ако използвате 50-щифтов конектор, вижте документацията на устройството за местата за свързване на сигнала.

За да разберете датата на последното калибриране, извикайте Get_Cal_Date, който е включен в ni671x.dll.

CalDate съхранява датата на последното калибриране на устройството.
Настройте калибратора да извежда обtage от 5.0 V.
Извикайте Calibrate_E_Series със следните параметри, зададени както е посочено:
- calOP е зададен на ND_EXTERNAL_CALIBRATE
- setOfCalConst е зададен на ND_USER_EEPROM_AREA
- calRefVolts е зададен на 5.0
  Забележка Ако voltage, доставен от източника, не поддържа постоянни 5.0 V, получавате грешка.
Извикайте Copy_Const, за да копирате новите константи за калибриране във фабрично защитената част на EEPROM. Тази функция също така актуализира датата на калибриране.

Изключете калибратора от устройството.
Сега устройството е настроено по отношение на външния източник. След като устройството е настроено, можете да проверите AO операцията, като повторите раздела Проверка на аналоговия изход.

Спецификации

Следващите таблици са спецификации за точност, които да използвате при проверка и настройка на NI 6711/6713/6731/6733. Таблиците показват спецификациите за 1-годишни и 24-часови интервали на калибриране.

Използване на таблиците

Следващите дефиниции описват как да използвате спецификационните таблици в този раздел.
Обхват
Диапазонът се отнася до максимално допустимия обtagобхват на входен или изходен сигнал. Напримерampнапример, ако дадено устройство е конфигурирано в биполярен режим с диапазон от 20 V, устройството може да усети сигнали между +10 и –10 V.
Полярност
Полярността се отнася до положителния и отрицателния обемtagна входния сигнал, който може да бъде прочетен. Биполярно означава, че устройството може да чете както положителен, така и отрицателен обемtagес. Униполярно означава, че устройството може да чете само положителен обемtagес.
Тестова точка
Тестовата точка е томtagстойност, която се въвежда или извежда за целите на проверката. Тази стойност е разделена на местоположение и стойност. Местоположението се отнася до мястото, където тестовата стойност се вписва в тестовия диапазон. Pos FS се отнася за положителна пълна скала, а Neg FS се отнася за отрицателна пълна скала. Стойността се отнася за обtage трябва да се провери, а Zero се отнася до извеждането на нула волта.
24-часови диапазони
Колоната 24-часов диапазон съдържа горните и долните граници за стойността на тестовата точка. Ако устройството е било калибрирано през последните 24 часа, стойността на тестовата точка трябва да е между горната и долната граница. Тези гранични стойности се изразяват във волтове.
1-годишни диапазони
Колоната за 1-годишен диапазон съдържа горните граници и долните граници за стойността на тестовата точка. Ако устройството е било калибрирано през последната година, стойността на тестовата точка трябва да попада между горната и долната граница. Тези граници се изразяват във волтове.
Броячи
Тъй като не можете да регулирате разделителната способност на брояча/таймерите, тези стойности нямат 1-годишен или 24-часов период на калибриране. Въпреки това, тестовата точка и горната и долната граница са предоставени за целите на проверката.
Аналогов изход за NI 6711/6713

Обхват (V)	Полярност	Тест точка		24-часови диапазони		1-годишни диапазони
Обхват (V)	Полярност	Местоположение	Стойност (V)	По-ниска Лимит (V)	Горна Лимит (V)	По-ниска Лимит (V)	Горна Лимит (V)
0	Биполярно	Нула	0.0	–0.0059300	0.0059300	–0.0059300	0.0059300
20	Биполярно	Поз FS	9.9900000	9.9822988	9.9977012	9.9818792	9.9981208
20	Биполярно	Отрицателна FS	–9.9900000	–9.9977012	–9.9822988	–9.9981208	–9.9818792

Аналогов изход за NI 6731/6733

Обхват (V)	Полярност	Тест точка		24-часови диапазони		1-годишни диапазони
Обхват (V)	Полярност	Местоположение	Стойност (V)	По-ниска Лимит (V)	Горна Лимит (V)	По-ниска Лимит (V)	Горна Лимит (V)
0	Биполярно	Нула	0.0	–0.0010270	0.0010270	–0.0010270	0.0010270
20	Биполярно	Поз FS	9.9900000	9.9885335	9.9914665	9.9883636	9.9916364
20	Биполярно	Отрицателна FS	–9.9900000	–9.9914665	–9.9885335	–9.9916364	–9.9883636

Брояч

Зададена точка (MHz)	Горна граница (MHz)	Долна граница (MHz)
5	4.9995	5.0005

Блок-схеми

Тези диаграми показват подходящите извиквания на функцията NI-DAQ за проверка и настройка на NI 6711/6713/6731/6733. Обърнете се към раздела Калибриране на NI 6711/6713/6731/6733, справочната помощ за NI-DAQ функции (Старт»Програми»National Instruments»NI-DAQ»Помощ за NI-DAQ) и ръководството за потребителя на NI-DAQ за PC съвместими на ni.com/manuals за допълнителна информация относно структурата на софтуера.

Проверка на аналоговия изход
Проверка на брояча
Регулиране на NI 6711/6713/6731/6733

Документи / Ресурси

NATIONAL INSTRUMENTS NI 6711 PXI аналогов изходен модул [pdf] Ръководство за употреба
PCI-6731, NI 6711-6713-6731-6733, NI 6711 PXI аналогов изходен модул, PXI аналогов изходен модул, аналогов изходен модул, изходен модул

Референции

Ръководство за потребителя

NATIONAL INSTRUMENTS NI 6711 PXI аналогов изходен модул

Информация за продукта