APEX WAVES PXI-6733 アナログ出力モジュール

導入

この文書には、PCI/PXI/CompactPCI アナログ出力 (AO) デバイス用の National Instruments 6711/6713/6731/6733 を校正するための段階的な手順が記載されています。 このキャリブレーション手順を ni671xCal.dll と組み合わせて使用​​します。fileには、NI 6711/6713/6731/6733 デバイスのキャリブレーションに必要な特定の関数が含まれています。
注記 参照 ni.com/support/calibrat/mancal.htm ni671xCal.dllのコピー file.

キャリブレーションとは何ですか?

校正は、デバイスの測定精度を検証し、測定誤差を調整することで構成されます。 検証では、デバイスのパフォーマンスを測定し、その測定値を工場出荷時の仕様と比較します。 キャリブレーション中に、vol を指定して読み取ります。tag外部標準を使用してレベルを調整した後、モジュールの校正定数を調整します。 新しい校正定数は EEPROM に保存されます。 校正定数は、デバイスが取得した測定値の誤差を調整するために必要に応じてメモリからロードされます。

なぜ校正する必要があるのですか?

電子部品の精度は時間や温度によって変動し、デバイスが古くなると測定精度に影響を与える可能性があります。 キャリブレーションにより、これらのコンポーネントは指定された精度に復元され、デバイスが引き続き NI 標準を満たしていることが保証されます。

どのくらいの頻度で校正する必要がありますか?

アプリケーションの測定要件によって、精度を維持するために NI 6711/6713/6731/6733 を校正する必要がある頻度が決まります。 NIでは、少なくとも年に90回は完全なキャリブレーションを実行することをお勧めします。 アプリケーションの要求に応じて、この間隔を XNUMX 日または XNUMX か月に短縮できます。

校正オプション: 外部対内部

NI 6711/6713/6731/6733 には、内部キャリブレーションまたは自己キャリブレーションと外部キャリブレーションの XNUMX つのキャリブレーション オプションがあります。

内部校正

内部校正は、外部標準に依存しない、より簡単な校正方法です。 この方法では、デバイスの校正定数が高精度ボリュームに対して調整されます。tagのソース
NI 6711/6713/6731/6733。 このタイプの校正は、デバイスが外部標準に対して校正された後に使用されます。 ただし、温度などの外部変数が測定に影響を与える可能性はあります。 新しい校正定数は、外部校正中に作成された校正定数を基準にして定義され、測定値を外部標準にまで遡ることができます。 本質的に、内部キャリブレーションはデジタル マルチメーター (DMM) にあるオートゼロ機能に似ています。

外部キャリブレーション

外部校正には高精度のDMMを使用する必要があります。 外部キャリブレーション中、DMM は vol を供給して読み取ります。tagデバイスからのメッセージです。 報告された容量が確実に満たされるように、デバイスの校正定数に調整が行われます。tagデバイスの仕様の範囲内にあります。 新しい校正定数はデバイスの EEPROM に保存されます。 オンボード校正定数が調整された後、高精度ボリュームがtagデバイス上のソースが調整されます。 外部キャリブレーションは、NI 6711/6713/6731/6733 によって取得された測定の誤差を補正するために使用できる一連のキャリブレーション定数を提供します。

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機器およびその他のテスト要件

試験装置

• このセクションでは、NI 6711/6713/6731/6733 の校正に必要な機器、テスト条件、ドキュメント、およびソフトウェアについて説明します。
• NI 6711/6713/6731/6733 を校正するには、少なくとも 10 ppm (0.001%) の精度を持つ高精度の DMM が必要です。 NIでは、キャリブレーションにはAgilent 3458A DMMを使用することをお勧めします。
• Agilent 3458A DMM をお持ちでない場合は、精度仕様を使用して代替の校正標準を選択してください。
• カスタム接続ハードウェアをお持ちでない場合は、NI CB-68などのコネクタブロックとSH6868-D1などのケーブルが必要になる場合があります。これらのコンポーネントを使用すると、68ピンの個々のピンに簡単にアクセスできます。
  I/Oコネクタ。

テスト条件

キャリブレーション中の接続とテスト条件を最適化するには、次のガイドラインに従ってください。

• NI 6711/6713/6731/6733 への接続は短くしてください。 長いケーブルやワイヤはアンテナとして機能し、余分なノイズを拾い、測定に影響を与える可能性があります。
• デバイスへのすべてのケーブル接続には、シールド付き銅線を使用してください。
• ノイズと熱オフセットを排除するには、ツイストペア線を使用します。
• 温度を 18 ～ 28 °C に維持してください。 この範囲外の特定の温度でモジュールを動作させるには、その温度でデバイスを校正します。
• 相対湿度を 80% 未満に保ってください。
• 測定回路が安定した動作温度になるように、少なくとも 15 分間のウォームアップ時間を設けてください。

ソフトウェア

• NI 6711/6713/6731/6733 は PC ベースの測定デバイスであるため、キャリブレーションを行う前に適切なデバイスドライバをキャリブレーションシステムにインストールする必要があります。 このキャリブレーション手順では、NI-DAQ バージョン 6.9.2 以前がキャリブレーションコンピュータにインストールされている必要があります。 NI 6711/6713/6731/6733 を構成および制御する NI-DAQ は、ni.com/downloads から入手できます。
• NI-DAQ は、Lab を含む多数のプログラミング言語をサポートしています。VIEW、LabWindows/CVI、Microsoft Visual C++、Microsoft Visual Basic、および Borland C++。 ドライバーをインストールするときは、使用するプログラミング言語のサポートのみをインストールする必要があります。
• ni671xCal.dll、ni671xCal.lib、および ni671xCal.h のコピーも必要です。files.
• DLL は、DLL には存在しないキャリブレーション機能を提供します。
• NI-DAQには、キャリブレーション定数の保護、キャリブレーション日付の更新、工場出荷時のキャリブレーション領域への書き込み機能が含まれます。 この DLL 内の関数には、32 ビット コンパイラを通じてアクセスできます。 工場校正エリアと校正日は、追跡可能な標準を維持する計測研究所またはその他の施設によってのみ変更される必要があります。

NI 6711/6713/6731/6733 の構成

NI 6711/6713/6731/6733 は、デバイスを自動的に検出する NI-DAQ で構成する必要があります。 次の手順では、NI-DAQ でデバイスを構成する方法を簡単に説明します。 詳しい取り付け手順については、NI 671X/673X ユーザマニュアルを参照してください。 このマニュアルは、NI-DAQ をインストールするときにインストールできます。

1. コンピュータの電源を切ります。
2. NI 6711/6713/6731/6733 を空きスロットに取り付けます。
3. コンピュータの電源を入れます。
4. Measurement & Automation Explorer (MAX) を起動します。
5. NI 6711/6713/6731/6733 デバイス番号を構成します。
6. 「リソースをテスト」をクリックして、NI 6711/6713/6731/6733 が適切に動作していることを確認します。

これで、NI 6711/6713/6731/6733 が設定されました。
注記 MAX でデバイスをコンフィギュレーションすると、そのデバイスにはデバイス番号が割り当てられます。この番号は、どの DAQ デバイスをキャリブレーションするかを識別するために各関数呼び出しで使用されます。

校正手順の作成

• 「NI 6711/6713/6731/6733 のキャリブレーション」セクションのキャリブレーション手順では、適切なキャリブレーション関数の呼び出しについて段階的に説明しています。 これらのキャリブレーション関数は、NI-DAQ からの C 関数呼び出しであり、Microsoft Visual Basic および Microsoft Visual C++ プログラムでも有効です。 ラボですがVIEW この手順では VI については説明しません。ラボでプログラミングできます。VIEW この手順では、NI-DAQ 関数呼び出しと似た名前の VI を使用します。 キャリブレーション手順の各ステップで使用されるコードの図については、「フローチャート」セクションを参照してください。
• 多くの場合、NI-DAQ を使用するアプリケーションを作成するには、コンパイラ固有のいくつかの手順に従う必要があります。 サポートされている各コンパイラに必要な手順の詳細については、ni.com/manuals で『PC 互換用 NI-DAQ ユーザーマニュアル』を参照してください。
• キャリブレーション手順にリストされている関数の多くは、nidaqcns.h ファイルで定義されている変数を使用します。file。 これらの変数を使用するには、nidaqcns.h をインクルードする必要があります。file コード内でこれらの変数定義を使用しない場合は、NI-DAQドキュメントとnidaqcns.hの関数呼び出しリストを確認してください。file 必要な入力値を決定します。

ドキュメント

NI-DAQ の詳細については、次のドキュメントを参照してください。

• NI-DAQ関数リファレンスヘルプ（スタート→プログラム→National Instruments→NI-DAQ→NI-DAQヘルプ）
• PC互換機用NI-DAQユーザーマニュアル（ni.com/manuals）

これら XNUMX つのドキュメントには、NI-DAQ の使用に関する詳細情報が記載されています。 関数リファレンス ヘルプには、次の関数に関する情報が含まれています。
NI-DAQ。 ユーザーマニュアルには、DAQデバイスのインストールと構成に関する手順と、NI-DAQを使用するアプリケーションの作成に関する詳細情報が記載されています。 これらのドキュメントは、キャリブレーション ユーティリティを作成するための主な参考資料です。 調整しているデバイスの詳細については、デバイスのドキュメントをインストールすることもできます。

NI 6711/6713/6731/6733の校正

NI 6711/6713/6731/6733 を校正するには、次の手順を実行します。

1. NI 6711/6713/6731/6733 のパフォーマンスを検証します。 この手順は「NI 6711/6713/6731/6733 のパフォーマンスの検証」セクションで説明されており、調整前にデバイスが仕様を満たしているかどうかを確認します。
2. 既知のボリュームに対して NI 6711/6713/6731/6733 キャリブレーション定数を調整しますtagソース。 この手順については、「NI 6711/6713/6731/6733 の調整」セクションで説明されています。
3. 性能を再検証して、NI 6711/6713/6731/6733 が調整後に仕様内で動作していることを確認します。

NI 6711/6713/6731/6733 のパフォーマンスを検証する

検証により、デバイスが仕様をどの程度満たしているかが判断されます。 検証手順は、デバイスの主要な機能に分かれています。 検証プロセス全体を通じて、「仕様」セクションの表を参照して、デバイスに調整が必要かどうかを確認してください。

アナログ出力の検証

この手順では、NI 6711/6713/6731/6733 の AO パフォーマンスを検証します。 NIでは、デバイスのすべてのチャネルをテストすることをお勧めします。 ただし、時間を節約するために、アプリケーションで使用されているチャネルのみをテストできます。 この手順を開始する前に、「機器およびその他のテスト要件」セクションを必ず読んでください。

1. デバイスに接続されているすべてのケーブルを外します。 デバイスが校正手順で指定された回路以外の回路に接続されていないことを確認してください。
2. デバイスを内部的に調整するには、示されているように次のパラメータを設定して Calibrate_E_Series 関数を呼び出します。
   1. calOP を ND_SELF_CALIBRATE に設定
   2. setOfCalConst を ND_USER_EEPROM_AREA に設定
   3. calRefVolts を 0 に設定
3. 表 0 に示すように、DMM を DAC1OUT に接続します。
   

   出力 チャネル	DMM 正入力	DMM 負入力
   DAC0OUT	DAC0OUT (ピン22)	AOGND (ピン 56)
   DAC1OUT	DAC1OUT (ピン21)	AOGND (ピン 55)
   DAC2OUT	DAC2OUT (ピン57)	AOGND (ピン 23)
   DAC3OUT	DAC3OUT (ピン25)	AOGND (ピン 58)
   DAC4OUT	DAC4OUT (ピン60)	AOGND (ピン 26)
   DAC5OUT	DAC5OUT (ピン28)	AOGND (ピン 61)
   DAC6OUT	DAC6OUT (ピン30)	AOGND (ピン 63)
   DAC7OUT	DAC7OUT (ピン65)	AOGND (ピン 63)
   注記： ピン番号は 68 ピン I/O コネクタのみに与えられています。 50 ピン I/O コネクタを使用している場合は、信号接続位置についてデバイスのユーザー マニュアルを参照してください。

4. 検証しているデバイスに対応する「仕様」セクションの表を参照してください。 この仕様表には、デバイスで許容されるすべての設定が示されています。
5. AO_Configure を呼び出して、適切なデバイス番号、チャネル、出力極性にデバイスを構成します (NI 6711/6713/6731/6733 デバイスはバイポーラ出力範囲のみをサポートします)。 検証するチャネルとしてチャネル 0 を使用します。 デバイスの仕様表から残りの設定を読み取ります。
6. AO_VWrite を呼び出して、適切なボリュームで AO チャネルを更新します。tage。 巻tag値は仕様表に記載されています。
7. DMM が示す結果の値を仕様表の上限値および下限値と比較します。 値がこれらの制限内にある場合、デバイスはテストに合格しています。
8. すべての値をテストするまで、手順 3 ～ 5 を繰り返します。
9. DMM を DAC0OUT から切断し、次のチャネルに再接続して、表 1 の接続を行います。
10. すべてのチャネルを確認するまで、手順 3 ～ 9 を繰り返します。
11. DMM をデバイスから切断します。

これで、デバイスの AO チャネルが確認されました。

カウンタのパフォーマンスの検証

この手順では、カウンタのパフォーマンスを検証します。NI 6711/6713/6731/6733デバイスには検証するタイムベースが0つしかないため、カウンタ0のみを検証する必要があります。このタイムベースは調整できないため、カウンタXNUMXのパフォーマンスのみを検証できます。機器およびその他のテストを必ずお読みください。

要件セクションを参照して、次の手順に従います。

1. カウンタの正入力を GPCTR0_OUT (ピン 2) に接続し、カウンタの負入力を DGND (ピン 35) に接続します。
   注記 ピン番号は 68 ピン I/O コネクタのみに与えられています。 50 ピン I/O コネクタを使用している場合は、信号接続位置についてデバイスのマニュアルを参照してください。
2. カウンターをデフォルト状態にするには、アクションを ND_RESET に設定して GPCTR_Control を呼び出します。
3. アプリケーションを ND_PULSE_TRAIN_GNR に設定して GPCTR_Set_Application を呼び出し、パルス トレイン生成用のカウンターを構成します。
4. paramID を ND_COUNT_1 に設定し、paramValue を 2 に設定して GPCTR_Change_Parameter を呼び出し、オフ時間が 100 ns のパルスを出力するようにカウンターを構成します。
5. paramID を ND_COUNT_2 に設定し、paramValue を 2 に設定して GPCTR_Change_Parameter を呼び出し、オン時間が 100 ns のパルスを出力するようにカウンターを構成します。
6. 信号とソースを ND_GPCTR0_OUTPUT に設定して Select_Signal を呼び出し、カウンター信号をデバイス I/O コネクタの GPCTR0_OUT ピンにルーティングします。
7. アクションを ND_PROGRAM に設定して GPCTR_Control を呼び出し、方形波の生成を開始します。GPCTR_Control の実行が完了すると、デバイスは 5 MHz の方形波の生成を開始します。
8. カウンタによって読み取られた値を、「仕様」セクションの該当する表に示されているテスト限界と比較してください。 値がこれらの制限内にある場合、デバイスはこのテストに合格しています。
9. カウンタをデバイスから切断します。

デバイスカウンターの確認が完了しました

NI 6711/6713/6731/6733 の調整

この手順では、AO 校正定数を調整します。 各キャリブレーション手順の終了時に、これらの新しい定数はデバイスの EEPROM の工場出荷時の領域に保存されます。 エンドユーザーはこれらの値を変更できません。これにより、ユーザーが計測研究所によって調整された校正定数に誤ってアクセスしたり変更したりすることのないレベルのセキュリティが提供されます。
キャリブレーションプロセスのこのステップでは、NI-DAQ と ni671x.dll の関数を呼び出します。ni671x.dll の関数の詳細については、ni671x.h のコメントを参照してください。file.

1. デバイスに接続されているすべてのケーブルを外します。 デバイスが校正手順で指定された回路以外の回路に接続されていないことを確認してください。
2. デバイスを内部的に調整するには、示されているように次のパラメータを設定して Calibrate_E_Series 関数を呼び出します。
   1. calOP を ND_SELF_CALIBRATE に設定
   2. setOfCalConst を ND_USER_EEPROM_AREA に設定
   3. calRefVolts を 0 に設定
3. 表 2 に従って、キャリブレーターをデバイスに接続します。
   

   6711/6713/6731/6733 ピン	校正器
   EXTREF（ピン20）	高出力
   AOGND (ピン 54)	低出力
   ピン番号は 68 ピン コネクタのみに与えられています。 50 ピン コネクタを使用している場合は、信号接続位置についてデバイスのマニュアルを参照してください。

4. 最後のキャリブレーションの日付を確認するには、ni671x.dll に含まれている Get_Cal_Date を呼び出します。CalDate は、デバイスが最後にキャリブレーションされた日付を保存します。
5. ボリュームを出力するようにキャリブレーターを設定します。tag5.0 V の e。
6. 示されているように次のパラメータを設定して Calibrate_E_Series を呼び出します。
   1. calOP を ND_EXTERNAL_CALIBRATE に設定
   2. setOfCalConst を ND_USER_EEPROM_AREA に設定
   3. calRefVolts を 5.0 に設定
      注記 ボリュームがtagソースから供給される電圧が安定した 5.0 V を維持しない場合、エラーが発生します。
7. Copy_Consst を呼び出して、新しいキャリブレーション定数を EEPROM の工場出荷時に保護された部分にコピーします。 この関数は校正日も更新します。
8. キャリブレーターをデバイスから取り外します。
   これで、デバイスは外部ソースに対して調整されました。 デバイスを調整した後、「アナログ出力の検証」セクションを繰り返して、AO の動作を検証できます。

仕様

次の表は、NI 6711/6713/6731/6733 の検証および調整時に使用する精度仕様です。 表は、1 年および 24 時間の校正間隔の仕様を示しています。

テーブルの使用

次の定義では、このセクションの仕様テーブルの使用方法を説明します。

範囲
範囲とは、最大許容ボリュームを指しますtag入力または出力信号の範囲。 元の場合ampたとえば、デバイスが 20 V の範囲のバイポーラ モードで構成されている場合、デバイスは +10 ～ –10 V の信号を感知できます。

極性
極性とは、正と負のボリュームを指します。tag読み取れる入力信号の数。 バイポーラとは、デバイスが正と負の両方のボリュームを読み取ることができることを意味しますtagエス。 ユニポーラとは、デバイスが正のボリュームのみを読み取ることができることを意味しますtages。

テストポイント
テストポイントはボリュームですtag検証目的で入力または出力される値。 この値は、場所と値に分類されます。 位置とは、テスト値がテスト範囲内に収まる場所を指します。 Pos FS は正のフルスケールを指し、Neg FS は負のフルスケールを指します。 値はボリュームを指しますtage は検証対象であり、Zero はゼロ ボルトの出力を指します。

24 時間の範囲
「24 時間範囲」列には、テスト ポイント値の上限と下限が含まれます。 デバイスが過去 24 時間以内に校正されている場合、テスト ポイントの値は上限値と下限値の間に収まる必要があります。 これらの制限値はボルトで表されます。

1 年の範囲
「1 年の範囲」列には、テスト ポイント値の上限と下限が含まれます。 デバイスが過去 XNUMX 年に校正されている場合、テスト ポイントの値は上限値と下限値の間にある必要があります。 これらの制限はボルトで表されます。

カウンター
カウンタ/タイマーの分解能は調整できないため、これらの値には 1 年または 24 時間の校正期間がありません。 ただし、テストポイントおよび上限値と下限値は検証目的で提供されています。

範囲（V）	極性	テスト ポイント		24 時間の範囲		1 年の範囲
		位置	価値 （V）	より低い リミット(V)	アッパー リミット(V)	より低い リミット(V)	アッパー リミット(V)
0	バイポーラ	ゼロ	0.0	–0.0059300	0.0059300	–0.0059300	0.0059300
20	バイポーラ	位置FS	9.9900000	9.9822988	9.9977012	9.9818792	9.9981208
20	バイポーラ	ネガFS	–9.9900000	–9.9977012	–9.9822988	–9.9981208	–9.9818792

範囲（V）	極性	テスト ポイント		24 時間の範囲		1 年の範囲
		位置	価値 （V）	より低い リミット(V)	アッパー リミット(V)	より低い リミット(V)	アッパー リミット(V)
0	バイポーラ	ゼロ	0.0	–0.0010270	0.0010270	–0.0010270	0.0010270
20	バイポーラ	位置FS	9.9900000	9.9885335	9.9914665	9.9883636	9.9916364
20	バイポーラ	ネガFS	–9.9900000	–9.9914665	–9.9885335	–9.9916364	–9.9883636

設定値 (MHz)	上限値(MHz)	下限値(MHz)
5	4.9995	5.0005

フローチャート

これらのフローチャートは、NI 6711/6713/6731/6733 を検証および調整するための適切な NI-DAQ 関数呼び出しを示しています。 「NI 6711/6713/6731/6733の校正」セクション、NI-DAQ関数リファレンスヘルプ（スタート→プログラム→National Instruments→NI-DAQ→NI-DAQヘルプ）、およびPC互換機用NI-DAQユーザマニュアルを参照してください。ソフトウェア構造の詳細については、ni.com/manualsを参照してください。

アナログ出力の検証

カウンタの確認

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ドキュメント / リソース

	APEX WAVES PXI-6733 アナログ出力モジュール [pdf] ユーザーガイド PXI-6733 アナログ出力モジュール、PXI-6733、アナログ出力モジュール、出力モジュール、モジュール
	APEX WAVES PXI-6733 アナログ出力モジュール [pdf] ユーザーガイド PXI-6733 アナログ出力モジュール、PXI-6733、アナログ出力モジュール、出力モジュール、モジュール

参考文献

• ユーザーマニュアル