NATIONAL INSTRUMENTS PXI-6733 アナログ出力モジュールユーザーマニュアル

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ユーザーマニュアル

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1 PXI-6733 アナログ出力モジュール

2 NI 671X/673X 校正手順

3 キャリブレーションオプション: 内部と外部

4 機器およびその他のテスト要件

5 NI 671X/673Xのキャリブレーション

PXI-6733 アナログ出力モジュール

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NI 671X/673X 校正手順

このドキュメントには、NI 671X (NI 6711/6713/6715) および NI 673X (NI 6731/6733) PCI/PXI/Compact PCI アナログ出力 (AO) デバイスを従来の NI-DAQ でキャリブレーションするための手順が記載されています。このキャリブレーション手順は、ni671xCal.dll で使用してください。 fileNI 671X/673X デバイスのキャリブレーションに必要な特定の機能が含まれています。
アプリケーションの測定要件によって、
NI 671X/673X は、精度を維持するために頻繁に校正する必要があります。NI では、少なくとも年に 90 回は完全な校正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 日間または XNUMX か月に短縮できます。
注記参照 ni.com/support/calibrat/mancalni671xCal.dll のコピーの .htm file.

キャリブレーションオプション: 内部と外部

NI 671X/673X には、内部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。tagNI 671X/673X の電子ソース。このタイプのキャリブレーションは、デバイスが外部標準に対してキャリブレーションされた後に使用されます。ただし、温度などの外部変数は、依然として測定に影響を与える可能性があります。新しいキャリブレーション定数は、外部キャリブレーション中に作成されたキャリブレーション定数に対して定義され、測定値を外部標準にまでさかのぼることができるようにします。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 (DMM) にある自動ゼロ機能に似ています。
外部キャリブレーション
外部キャリブレーションには、キャリブレータと高精度 DMM を使用する必要があります。
外部校正中、DMMは電圧を供給し、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は、デバイスの仕様の範囲内です。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、高精度のボリュームtagデバイスのソースが調整されます。外部キャリブレーションは、NI 671X/673X によって行わ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。

機器およびその他のテスト要件

このセクションでは、NI 671X/673X をキャリブレーションするために必要な機器、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。
試験装置
NI 671X/673X デバイスを校正するには、キャリブレータとデジタルマルチメータ (DMM) が必要です。NI では、次のテスト機器の使用を推奨しています。

キャリブレーター - Fluke 5700A

DMM—アジレント（HP）3458A

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。NI 671X/673X デバイスを校正するには、少なくとも 40 ppm (0.004%) の精度を持つ高精度 DMM が必要です。校正器は、50 ビットデバイスの場合は少なくとも 0.005 ppm (12%)、10 ビットデバイスの場合は 0.001 ppm (16%) の精度が必要です。
カスタム接続ハードウェアがない場合は、NI CB-68 などのコネクタブロックと SH68-68-EP などのケーブルが必要になる場合があります。NI 6715 の場合は、SHC68-68-EP ケーブルを使用します。これらのコンポーネントを使用すると、68 ピン I/O コネクタの個々のピンに簡単にアクセスできます。
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 671X/673X 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 671X/673X は PC ベースの計測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しておく必要があります。このキャリブレーション手順では、キャリブレーションコンピュータに従来の NI-DAQ がインストールされている必要があります。NI 671X/673X を構成および制御する NI-DAQ は、次の Web サイトで入手できます。 ni.com/ダウンロード.
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、Lab Windows ™ ™ /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、ni671xCal.hのコピーも必要です。 files.
DLL 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、工場キャリブレーション領域への書き込みなど、NI-DAQ にはないキャリブレーション機能を提供します。この DLL の関数には、任意の 32 ビットコンパイラからアクセスできます。工場キャリブレーション領域とキャリブレーション日付は、計測研究所または追跡可能な標準を維持する他の施設によってのみ変更される必要があります。
NI 671X/673X の設定
NI 671X/673X は NI-DAQ で構成する必要があります。NI-DAQ はデバイスを自動的に検出します。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。詳細なインストール手順については、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 のインストール時にインストールできます。

Measurement & Automation Explorer (MAX) を起動します。
NI 671X/673X デバイス番号を設定します。

NI 671X/673X が正常に動作していることを確認するには、[リソースのテスト] をクリックします。

NI 671X/673X が構成されました。
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 671X/673Xのキャリブレーションの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を呼び出すための手順を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。ラボでは、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、コンパイラ固有の手順をいくつか実行する必要があります。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 にある PC 互換機用 NI-DAQ ユーザ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。

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

これら 2 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、NI-DAQ の関数に関する情報が含まれています。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の手順、および 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際の主要なリファレンスです。キャリブレーションするデバイスに関する詳細情報が必要な場合は、デバイスのドキュメントもインストールしてください。

NI 671X/673Xのキャリブレーション

NI 671X/673X をキャリブレーションするには、次の手順を実行します。

NI 671X/673X のパフォーマンスを確認します。「NI 671X/673X のパフォーマンスの確認」セクションで説明されているこの手順では、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。
NI 671X/673Xの校正定数を既知の電圧に対して調整するtage ソース。この手順については、「NI 671X/673X の調整」セクションで説明します。

調整後に NI 671X/673X が仕様範囲内で動作していることを確認するために、パフォーマンスを再検証します。

注記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 には、デバイスが最後にキャリブレーションされた日付が保存されます。
NI 671X/673X のパフォーマンスの検証
検証では、デバイスが仕様をどの程度満たしているかを判断します。
検証手順は、デバイスの主要な機能ごとに分かれています。
検証プロセス全体を通して、仕様セクションの表を参照して、デバイスの調整が必要かどうかを判断します。
アナログ出力の検証
この手順では、NI 671X/673X の AO パフォーマンスを確認します。
NI では、デバイスのすべてのチャン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するチャンネルのみをテストすることもできます。「機器およびその他のテスト要件」セクションを読んだ後、次の手順を実行します。

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。
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。
• calOP を ND_SELF_CALIBRATE に設定
• setOfCalConst を ND_USER_EEPROM_AREA に設定
• calRefVolts を 0 に設定

表 0 に示すように、DMM を DAC1OUT に接続します。
表1. DMMをDAC0OUTに接続する

出力チャンネル	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マニュアルを参照してください。

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。
AO_Configure を呼び出して、適切なデバイス番号、チャンネル、および出力極性にデバイスを構成します (NI 671X/673X デバイスはバイポーラ出力範囲のみをサポートします)。検証するチャンネルとしてチャンネル 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。
AO_ V Write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。
DMM によって表示された結果の値を仕様表の上限値と下限値と比較します。値がこれらの制限値の範囲内であれば、デバイスはテストに合格しています。
すべての値をテストするまで、手順 3 ～ 5 を繰り返します。
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。
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。
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 671X/673X 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要件」セクションを読んだ後、次の手順を実行します。

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。
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。
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、パルス列生成用にカウンターを構成します。
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。
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。
信号とソースを ND_GPCTR0_OUTPUT に設定し、ソース仕様を ND_LOW_TO_HIGH 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。
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。

カウンターによって読み取られた値を、仕様セクションの適切な表に示されているテスト制限と比較します。値がこれらの制限の範囲内であれば、デバイスはこのテストに合格しています。
カウンタをデバイスから切断します。

これでデバイスカウンターが確認されました。
NI 671X/673X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.

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。
デバイスを内部的にキャリブレーションするには、次のパラメータを次のように設定して Calibrate_ E_Series 関数を呼び出します。
• calOP ND_SELF_CALIBRATEに設定
• 計算定数の設定 ND_USER_EEPROM_AREAに設定
• calRefVolts 0に設定

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。
表 2. キャリブレーターとデバイスの接続

671X/673X ピン	校正器
EXTREF（ピン20）	高出力
AOGND (ピン 54)	低出力
注意: ピン番号は 68 ピンコネクタにのみ指定されています。50 ピンコネクタを使用している場合は、信号接続場所についてはデバイスのマニュアルを参照してください。

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。
以下のパラメータを次のように設定して Calibrate_E_Series を呼び出します。
• calOP を ND_EXTERNAL_CALIBRATE に設定
• setOfCalConst を ND_USER_EEPROM_AREA に設定
• 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。
Copy_Const を呼び出して、新しいキャリブレーション定数を EEPROM の工場で保護された部分にコピーします。この関数は、キャリブレーションの日付も更新します。

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 671X/673X を検証および調整するときに使用する精度仕様です。表には、1 年および 24 時間の校正間隔の仕様が示されています。

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ています。デバイスが過去 24 時間以内に調整されている場合、テストポイント値は上限値と下限値の間にあるはずです。これらの制限値はボルトで表されます。

1 年の範囲
1 年間の範囲の列には、テストポイント値の上限と下限が含まれています。デバイスが過去 XNUMX 年間に校正されている場合、テストポイント値は上限値と下限値の間にあるはずです。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。
表3. NI 671Xアナログ出力値

範囲（V）	極性	テストポイント		24 時間の範囲		1年範囲
範囲（V）	極性	位置	値（V）	下限値(V)	上限値(V)	下限値(V)	上限値(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

表4. NI 673Xアナログ出力値

範囲（V）	極性	テストポイント		24 時間の範囲		1年範囲
範囲（V）	極性	位置	値（V）	下限値(V)	上限値(V)	下限値(V)	上限値(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

表5. NI 671X/673X カウンタ値

設定値 (MHz)	下限値(MHz)	上限値(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 671X/673X 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。ソフトウェア構造の詳細については、「NI 671X/673X のキャリブレーション」セクション、従来の NI-DAQ 関数リファレンスヘルプ (スタート » プログラム » National Instruments » 従来の NI-DAQ 関数リファレンスヘルプ)、および ni.com/manuals の PC 互換機用 NI-DAQ ユーザマニュアル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

NI 671X/673Xの調整

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