NATIONAL INSTRUMENTS NI 6711 Módulo de saída analógica PXI

Informações do produto

• Nome do produto: PCI-6731
• Fabricante: Instrumentos Nacionais
• Números do modelo: 6711, 6713, 6731, 6733
• Descrição: O PCI-6731 é um dispositivo de saída analógica (AO) usado em sistemas PCI/PXI/CompactPCI. É fabricado pela National Instruments e faz parte da série 671x/673x. O dispositivo requer calibração para manter a precisão ao longo do tempo e das variações de temperatura.

Introdução

Este documento contém instruções passo a passo para calibrar National Instruments 6711/6713/6731/6733 para dispositivos de saída analógica (AO) PCI/PXI/CompactPCI. Use este procedimento de calibração em conjunto com ni671xCal.dllfile, que contém funções específicas necessárias para calibrar dispositivos NI 6711/6713/6731/6733.
Observação Consulte ni.com/support/calibrat/mancal.htm para obter uma cópia do ni671xCal.dllfile.

O que é calibração?

A calibração consiste em verificar a precisão da medição de um dispositivo e ajustar qualquer erro de medição. A verificação é medir o desempenho do dispositivo e comparar essas medições com as especificações de fábrica. Durante a calibração, você fornece e lê voltage níveis usando padrões externos, então você ajusta as constantes de calibração do módulo. As novas constantes de calibração são armazenadas na EEPROM. As constantes de calibração são carregadas da memória conforme necessário para ajustar o erro nas medições feitas pelo dispositivo.
Por que você deve calibrar?
A precisão dos componentes eletrônicos varia com o tempo e a temperatura, o que pode afetar a precisão da medição à medida que o dispositivo envelhece. A calibração restaura a precisão especificada desses componentes e garante que o dispositivo ainda atenda aos padrões da National Instruments.
Com que frequência você deve calibrar?
Os requisitos de medição de sua aplicação determinam com que frequência o NI 6711/6713/6731/6733 deve ser calibrado para manter a precisão. A NI recomenda que você execute uma calibração completa pelo menos uma vez por ano. Você pode encurtar esse intervalo para 90 dias ou seis meses com base nas demandas de sua aplicação.

Opções de calibração: externa versus interna

O NI 6711/6713/6731/6733 possui duas opções de calibração: uma calibração interna ou autocalibração e uma calibração externa.

Calibração interna
A calibração interna é um método de calibração muito mais simples que não depende de padrões externos. Neste método, as constantes de calibração do dispositivo são ajustadas em relação a um vol de alta precisãotaga fonte no
NI 6711/6713/6731/6733. Este tipo de calibração é utilizado após o dispositivo ter sido calibrado em relação a um padrão externo. No entanto, variáveis ​​externas como a temperatura ainda podem afetar as medições. As novas constantes de calibração são definidas em relação às constantes de calibração criadas durante uma calibração externa, garantindo que as medições possam ser rastreadas até os padrões externos. Em essência, a calibração interna é semelhante à função de auto-zero encontrada em um multímetro digital (DMM).
Calibração externa
A calibração externa requer o uso de um DMM de alta precisão. Durante a calibração externa, o DMM fornece e lê voltages do dispositivo. São feitos ajustes nas constantes de calibração do dispositivo para garantir que o volume relatadotages estão dentro das especificações do dispositivo. As novas constantes de calibração são armazenadas na EEPROM do dispositivo. Após o ajuste das constantes de calibração integradas, o vol de alta precisãotagA fonte no dispositivo está ajustada. Uma calibração externa fornece um conjunto de constantes de calibração que você pode usar para compensar o erro nas medições feitas pelo NI 6711/6713/6731/6733.

Equipamentos e outros requisitos de teste

Esta seção descreve o equipamento, condições de teste, documentação e software necessários para calibrar o NI 6711/6713/6731/6733.
Equipamento de teste
Para calibrar o NI 6711/6713/6731/6733, você precisa de um DMM de alta precisão com pelo menos 10 ppm (0.001%) de precisão. A NI recomenda que você use o Agilent 3458A DMM para calibração.
Se você não tiver um DMM Agilent 3458A, use as especificações de precisão para selecionar um padrão de calibração substituto.
Se você não possui um hardware de conexão customizado, você pode precisar de um bloco conector como o NI CB-68 e um cabo como o SH6868-D1. Esses componentes fornecem acesso fácil aos pinos individuais no conector de E/S de 68 pinos.
Condições de teste
Siga estas diretrizes para otimizar conexões e condições de teste durante a calibração:

• Mantenha as conexões com o NI 6711/6713/6731/6733 curtas. Cabos e fios longos atuam como antenas, captando ruídos extras, o que pode afetar as medições.
• Use fio de cobre blindado para todas as conexões de cabos ao dispositivo.
• Use fio de par trançado para eliminar ruídos e compensações térmicas.
• Mantenha uma temperatura entre 18 e 28 °C. Para operar o módulo em uma temperatura específica fora dessa faixa, calibre o dispositivo nessa temperatura.
• Mantenha a umidade relativa abaixo de 80%.
• Permita um tempo de aquecimento de pelo menos 15 minutos para garantir que o circuito de medição esteja em uma temperatura operacional estável.

Programas
Como o NI 6711/6713/6731/6733 é um dispositivo de medição baseado em PC, você deve ter o driver de dispositivo adequado instalado no sistema de calibração antes de tentar a calibração. Para este procedimento de calibração, você precisa do NI-DAQ versão 6.9.2 ou anterior instalado no computador de calibração. O NI-DAQ, que configura e controla o NI 6711/6713/6731/6733, está disponível em ni.com/downloads.
O NI-DAQ suporta várias linguagens de programação, incluindo LabVIEW, LabWindows/CVI, Microsoft Visual C++, Microsoft Visual Basic e Borland C++. Ao instalar o driver, você só precisa instalar o suporte para a linguagem de programação que pretende usar.
Você também precisa de cópias de ni671xCal.dll, ni671xCal.lib e ni671xCal.hfiles.
A DLL fornece funcionalidade de calibração que não reside no
NI-DAQ, incluindo a capacidade de proteger as constantes de calibração, atualizar a data de calibração e gravar na área de calibração de fábrica. Você pode acessar as funções nesta DLL através de qualquer compilador de 32 bits. A área de calibração de fábrica e a data de calibração só devem ser modificadas por um laboratório de metrologia ou outra instalação que mantenha padrões rastreáveis.
Configurando o NI 6711/6713/6731/6733
O NI 6711/6713/6731/6733 deve ser configurado no NI-DAQ, que detecta automaticamente o dispositivo. As etapas a seguir explicam resumidamente como configurar o dispositivo no NI-DAQ. Consulte o Manual do Usuário do NI 671X/673X para obter instruções detalhadas de instalação. Você pode instalar este manual ao instalar o NI-DAQ.

1. Desligue o computador.
2. Instale o NI 6711/6713/6731/6733 em um slot disponível.
3. Ligue o computador.
4. Inicie o Measurement & Automation Explorer (MAX).
5. Configure o número do dispositivo NI 6711/6713/6731/6733.
6. Clique em Test Resources para garantir que o NI 6711/6713/6731/6733 esteja funcionando corretamente.

O NI 6711/6713/6731/6733 agora está configurado.
Observação Depois que um dispositivo é configurado no MAX, é atribuído ao dispositivo um número de dispositivo, que é usado em cada uma das chamadas de função para identificar qual dispositivo DAQ calibrar.

Escrevendo o procedimento de calibração

O procedimento de calibração na seção Calibrating the NI 6711/6713/6731/6733 fornece instruções passo a passo sobre como chamar as funções de calibração apropriadas. Essas funções de calibração são chamadas de função C do NI-DAQ que também são válidas para programas Microsoft Visual Basic e Microsoft Visual C++. embora laboratórioVIEW VIs não são discutidos neste procedimento, você pode programar no laboratórioVIEW usando os VIs que têm nomes semelhantes às chamadas de função do NI-DAQ neste procedimento. Consulte a seção Fluxogramas para obter ilustrações do código usado em cada etapa do procedimento de calibração.
Muitas vezes você deve seguir uma série de etapas específicas do compilador para criar uma aplicação que use o NI-DAQ. Consulte o Manual do usuário do NI-DAQ para PC compatíveis em ni.com/manuals para obter detalhes sobre as etapas necessárias para cada um dos compiladores suportados.
Muitas das funções listadas no procedimento de calibração usam variáveis ​​definidas no arquivo nidaqcns.hfile. Para usar essas variáveis, você deve incluir o nidaqcns.hfile no código. Se você não quiser usar essas definições de variáveis, poderá examinar as listagens de chamadas de função no
Documentação NI-DAQ e nidaqcns.hfile para determinar quais valores de entrada são necessários.
Documentação
Para obter informações sobre o NI-DAQ, consulte a seguinte documentação:

• Ajuda de referência da função NI-DAQ (Iniciar»Programas»Instrumentos Nacionais»NI-DAQ»Ajuda NI-DAQ)
• Manual do usuário NI-DAQ para PC compatíveis em ni.com/manuals

Esses dois documentos fornecem informações detalhadas sobre o uso do NI-DAQ. A ajuda de referência de função inclui informações sobre as funções em
NI-DAQ. O manual do usuário fornece instruções sobre instalação e configuração de dispositivos DAQ e informações detalhadas sobre a criação de aplicações que usam NI-DAQ. Esses documentos são as principais referências para escrever o utilitário de calibração. Para obter mais informações sobre o dispositivo que você está calibrando, você também pode instalar a documentação do dispositivo.

Calibrando o NI 6711/6713/6731/6733

Para calibrar o NI 6711/6713/6731/6733, siga os seguintes passos:

1. Verifique o desempenho do NI 6711/6713/6731/6733. Esta etapa, descrita na seção Verificando o desempenho do NI 6711/6713/6731/6733, confirma se o dispositivo está dentro das especificações antes do ajuste.
2. Ajuste as constantes de calibração do NI 6711/6713/6731/6733 em relação a um vol conhecidotage fonte. Este passo é descrito na seção Ajustando o NI 6711/6713/6731/6733.
3. Verifique novamente o desempenho para garantir que o NI 6711/6713/6731/6733 esteja operando dentro de suas especificações após o ajuste.

Verificando o desempenho do NI 6711/6713/6731/6733

A verificação determina o quão bem o dispositivo está atendendo às suas especificações. O procedimento de verificação é dividido nas principais funções do dispositivo. Durante o processo de verificação, consulte as tabelas na seção Especificações para ver se o dispositivo precisa de ajuste.
Verificando a Saída Analógica
Este procedimento verifica o desempenho AO do NI 6711/6713/6731/6733. A NI recomenda testar todos os canais do dispositivo. No entanto, para economizar tempo, você pode testar apenas os canais usados ​​em seu aplicativo. Certifique-se de ter lido a seção Equipamento e outros requisitos de teste antes de iniciar este procedimento.

1. Desconecte todos os cabos do dispositivo. Certifique-se de que o dispositivo não esteja conectado a nenhum circuito diferente daqueles especificados no procedimento de calibração.
2. Para calibrar internamente o dispositivo, chame a função Calibrate_E_Series com os seguintes parâmetros definidos conforme indicado:
   • calOP definido como ND_SELF_CALIBRATE
   • setOfCalConst definido como ND_USER_EEPROM_AREA
   • calRefVolts definido como 0
3. Conecte o DMM ao DAC0OUT conforme mostrado na Tabela 1.
   

   Saída Canal	Entrada Positiva DMM	Entrada negativa DMM
   DAC0OUT	DAC0OUT (pino 22)	AOGND (pino 56)
   DAC1OUT	DAC1OUT (pino 21)	AOGND (pino 55)
   DAC2OUT	DAC2OUT (pino 57)	AOGND (pino 23)
   DAC3OUT	DAC3OUT (pino 25)	AOGND (pino 58)
   DAC4OUT	DAC4OUT (pino 60)	AOGND (pino 26)
   DAC5OUT	DAC5OUT (pino 28)	AOGND (pino 61)
   DAC6OUT	DAC6OUT (pino 30)	AOGND (pino 63)
   DAC7OUT	DAC7OUT (pino 65)	AOGND (pino 63)
   Observação: Os números dos pinos são fornecidos apenas para conectores de E/S de 68 pinos. Se você estiver usando um conector de E/S de 50 pinos, consulte o manual do usuário do dispositivo para obter os locais de conexão do sinal.

4. Consulte a tabela da seção Especificações que corresponde ao dispositivo que você está verificando. Esta tabela de especificações mostra todas as configurações aceitáveis ​​para o dispositivo.
5. Chame AO_Configure para configurar o dispositivo para o número de dispositivo, canal e polaridade de saída apropriados (os dispositivos NI 6711/6713/6731/6733 suportam apenas a faixa de saída bipolar). Use o canal 0 como canal para verificação. Leia as configurações restantes na tabela de especificações do dispositivo.
6. Chame AO_VWrite para atualizar o canal AO com o vol apropriadotage. O voltagO valor está na tabela de especificações.
7. Compare o valor resultante mostrado pelo DMM com os limites superior e inferior da tabela de especificações. Se o valor estiver entre esses limites, o dispositivo passou no teste.
8. Repita as etapas 3 a 5 até testar todos os valores.
9. Desconecte o DMM do DAC0OUT e reconecte-o ao próximo canal, fazendo as conexões da Tabela 1.
10. Repita as etapas 3 a 9 até verificar todos os canais.
11. Desconecte o DMM do dispositivo.

Agora você verificou os canais AO do dispositivo.

Verificando o Desempenho do Contador

Este procedimento verifica o desempenho do contador. Os dispositivos NI 6711/6713/6731/6733 têm apenas uma base de tempo para verificar, então você só precisa verificar o contador 0. Como você não pode ajustar esta base de tempo, você só pode verificar o desempenho do contador 0. Certifique-se de ter lido o seção Equipamentos e outros requisitos de teste e, em seguida, siga este procedimento:

1. Conecte a entrada positiva do contador ao GPCTR0_OUT (pino 2) e a entrada negativa do contador ao DGND (pino 35).
   Observação Os números dos pinos são fornecidos apenas para conectores de E/S de 68 pinos. Se você estiver usando um conector de E/S de 50 pinos, consulte a documentação do dispositivo para obter locais de conexão de sinal.
2. Chame GPCTR_Control com a ação definida como ND_RESET para colocar o contador em um estado padrão.
3. Chame GPCTR_Set_Application com o aplicativo definido como ND_PULSE_TRAIN_GNR para configurar o contador para geração de trem de pulso.
4. Chame GPCTR_Change_Parameter com paramID definido como ND_COUNT_1 e paramValue definido como 2 para configurar o contador para gerar um pulso com um tempo de desligamento de 100 ns.
5. Chame GPCTR_Change_Parameter com paramID definido como ND_COUNT_2 e paramValue definido como 2 para configurar o contador para gerar um pulso com um tempo de ativação de 100 ns.
6. Chame Select_Signal com sinal e fonte definidos como ND_GPCTR0_OUTPUT para rotear o sinal do contador para o pino GPCTR0_OUT no conector de E/S do dispositivo.
7. Chame GPCTR_Control com ação definida como ND_PROGRAM para iniciar a geração da onda quadrada. O dispositivo começa a gerar uma onda quadrada de 5 MHz quando GPCTR_Control conclui a execução.
8. Compare o valor lido pelo contador com os limites de teste mostrados na tabela apropriada na seção Especificações. Se o valor estiver entre esses limites, o dispositivo passou neste teste.
9. Desconecte o contador do dispositivo.

Agora você verificou o contador do dispositivo.

Ajustando o NI 6711/6713/6731/6733

Este procedimento ajusta as constantes de calibração AO. Ao final de cada procedimento de calibração, essas novas constantes são armazenadas na área de fábrica do EEPROM do dispositivo. Um usuário final não pode modificar esses valores, o que fornece um nível de segurança que garante que os usuários não acessem ou modifiquem acidentalmente quaisquer constantes de calibração ajustadas pelo laboratório de metrologia.
Esta etapa do processo de calibração chama funções no NI-DAQ e no
o ni671x.dll. Para obter mais informações sobre as funções do ni671x.dll, consulte os comentários no ni671x.hfile.

1. Desconecte todos os cabos do dispositivo. Certifique-se de que o dispositivo não esteja conectado a nenhum circuito diferente daqueles especificados no procedimento de calibração.
2. Para calibrar internamente o dispositivo, chame a função Calibrate_E_Series com os seguintes parâmetros definidos conforme indicado:
   • calOP definido como ND_SELF_CALIBRATE
   • setOfCalConst definido como ND_USER_EEPROM_AREA
   • calRefVolts definido como 0
3. Conecte o calibrador ao dispositivo de acordo com a Tabela 2.
   

   6711/6713/6731/6733 Alfinetes	Calibrador
   EXTREF (pino 20)	Saída alta
   AOGND (pino 54)	Saída baixa
   Os números dos pinos são fornecidos apenas para conectores de 68 pinos. Se você estiver usando um conector de 50 pinos, consulte a documentação do dispositivo para obter os locais de conexão do sinal.

4. Para saber a data da última calibração, chame Get_Cal_Date, que está incluído no ni671x.dll.
5. CalDate armazena a data em que o dispositivo foi calibrado pela última vez.
   Configure o calibrador para produzir um volumetage de 5.0 V.
6. Chame Calibrate_E_Series com os seguintes parâmetros definidos conforme indicado:
   • calOP definido como ND_EXTERNAL_CALIBRATE
   • setOfCalConst definido como ND_USER_EEPROM_AREA
   • calRefVolts definido como 5.0
     Nota Se o voltage fornecido pela fonte não mantém 5.0 V estáveis, você recebe um erro.
7. Chame Copy_Cons para copiar as novas constantes de calibração para a parte protegida de fábrica da EEPROM. Esta função também atualiza a data de calibração.
8. Desconecte o calibrador do dispositivo.
   O dispositivo agora está ajustado em relação à fonte externa. Depois que o dispositivo for ajustado, você pode verificar a operação AO repetindo a seção Verificação da saída analógica.

Especificações

As tabelas a seguir são especificações de precisão para usar ao verificar e ajustar o NI 6711/6713/6731/6733. As tabelas mostram as especificações para intervalos de calibração de 1 ano e 24 horas.

Usando as Tabelas

As definições a seguir descrevem como usar as tabelas de especificação nesta seção.
Faixa
Faixa refere-se ao volume máximo permitidotagFaixa de um sinal de entrada ou saída. por exampPor exemplo, se um dispositivo estiver configurado no modo bipolar com faixa de 20 V, o dispositivo poderá detectar sinais entre +10 e –10 V.
Polaridade
A polaridade refere-se ao vol positivo e negativotages do sinal de entrada que podem ser lidos. Bipolar significa que o dispositivo pode ler tanto vol positivo quanto negativotages. Unipolar significa que o dispositivo pode ler apenas vol positivotage.
Ponto de teste
O ponto de teste é o voltagO valor que é inserido ou gerado para fins de verificação. Esse valor é dividido em Localização e Valor. Localização refere-se a onde o valor de teste se encaixa dentro do intervalo de teste. Pos FS refere-se ao fundo de escala positivo e Neg FS refere-se ao fundo de escala negativo. O valor refere-se ao voltage a ser verificado, e Zero refere-se à saída de zero volts.
Intervalos de 24 horas
A coluna Intervalo de 24 horas contém os limites superiores e inferiores para o valor do ponto de teste. Se o dispositivo tiver sido calibrado nas últimas 24 horas, o valor do ponto de teste deve estar entre os valores limite superior e inferior. Esses valores limite são expressos em volts.
Intervalos de 1 ano
A coluna Intervalo de 1 ano contém os limites superiores e inferiores para o valor do ponto de teste. Se o dispositivo foi calibrado no último ano, o valor do ponto de teste deve estar entre os valores limite superior e inferior. Esses limites são expressos em volts.
Contadores
Como você não pode ajustar a resolução dos contadores/temporizadores, esses valores não têm um período de calibração de 1 ano ou 24 horas. No entanto, o ponto de teste e os limites superior e inferior são fornecidos para fins de verificação.
Saída analógica para o NI 6711/6713

Alcance (V)	Polaridade	Teste Apontar		Intervalos de 24 horas		Intervalos de 1 ano
		Localização	Valor (V)	Mais baixo Limite (V)	Superior Limite (V)	Mais baixo Limite (V)	Superior Limite (V)
0	Bipolar	Zero	0.0	-0.0059300	0.0059300	-0.0059300	0.0059300
20	Bipolar	Pos FS	9.9900000	9.9822988	9.9977012	9.9818792	9.9981208
20	Bipolar	Neg FS	-9.9900000	-9.9977012	-9.9822988	-9.9981208	-9.9818792

Saída analógica para o NI 6731/6733

Alcance (V)	Polaridade	Teste Apontar		Intervalos de 24 horas		Intervalos de 1 ano
		Localização	Valor (V)	Mais baixo Limite (V)	Superior Limite (V)	Mais baixo Limite (V)	Superior Limite (V)
0	Bipolar	Zero	0.0	-0.0010270	0.0010270	-0.0010270	0.0010270
20	Bipolar	Pos FS	9.9900000	9.9885335	9.9914665	9.9883636	9.9916364
20	Bipolar	Neg FS	-9.9900000	-9.9914665	-9.9885335	-9.9916364	-9.9883636

Contador

Ponto de ajuste (MHz)	Limite Superior (MHz)	Limite Inferior (MHz)
5	4.9995	5.0005

Fluxogramas

Estes fluxogramas mostram as chamadas de função apropriadas do NI-DAQ para verificar e ajustar o NI 6711/6713/6731/6733. Consulte a seção Calibrando o NI 6711/6713/6731/6733, a Ajuda de referência de funções do NI-DAQ (Iniciar»Programas»Instrumentos Nacionais»NI-DAQ» Ajuda do NI-DAQ) e o Manual do usuário do NI-DAQ para PCs compatíveis. em ni.com/manuals para obter informações adicionais sobre a estrutura do software.

• Verificando a Saída Analógica
• Verificando o contador
• Ajustando o NI 6711/6713/6731/6733

Documentos / Recursos

NATIONAL INSTRUMENTS NI 6711 Módulo de saída analógica PXI [pdf] Manual de Instruções PCI-6731, NI 6711-6713-6731-6733, NI 6711 Módulo de saída analógica PXI, Módulo de saída analógica PXI, Módulo de saída analógica, Módulo de saída

Referências

• Manual do usuário