NI-DAQmx 用户指南的 NATIONAL INSTRUMENTS AO 波形校准程序

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1 NI-DAQmx 的 AO 波形校准程序

2 公约

NI-DAQmx 的 AO 波形校准程序

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公约

本手册中出现以下约定：

	包含由省略号分隔的数字的尖括号表示与位或信号名称关联的一系列值，例如amp乐，P0.<0..7>。
	» 符号会引导您完成嵌套的菜单项和对话框选项，直至完成最终操作。序列 File»页面设置»选项指导你下拉 File 菜单，选择页面设置项，然后从最后一个对话框中选择选项。
	此图标表示一条注释，提醒您注意重要信息。
大胆的	粗体文本表示您必须在软件中选择或单击的项目，例如菜单项和对话框选项。粗体文本还表示参数名称和硬件标签。
斜体	斜体文本表示变量、强调、交叉引用或对关键概念的介绍。此字体还表示作为您必须提供的单词或值的占位符的文本。
等宽字体	等宽文本表示您应该从键盘输入的文本或字符、代码段、编程前amples 和语法 examp莱斯。这种字体也用于磁盘驱动器、路径、目录、程序、子程序、子例程、设备名称、函数、操作、变量的专有名称， file名称和扩展名。
等宽斜体	此字体中的斜体文本表示文本是您必须提供的单词或值的占位符。

介绍

本文档包含针对 PCI/PXI/CompactPCI 模拟输出 (AO) 设备校准 NI 671X/672X/673X 的说明。
本文档不讨论编程技术或编译器配置。 National Instruments DAQmx 驱动包含帮助 files 有特定于编译器的说明和详细的功能解释。您可以添加这些帮助 files 当您在校准计算机上安装 NI-DAQmx 时。
AO 设备应按照应用的测量精度要求定期进行校准。 National Instruments 建议您至少每年执行一次完整校准。您可以将此间隔缩短为 90 天或六个月。

软件

校准需要最新的 NI-DAQmx 驱动程序。 NI-DAQmx 包括高级函数调用以简化编写软件以校准设备的任务。该驱动程序支持多种编程语言，包括 LabVIEW、LabWindows™/CVI™、icrosoft Visual C++、Microsoft Visual Basic 和 Borland C++。

文档

如果您使用 NI-DAQmx 驱动程序，以下文档是编写校准实用程序的主要参考：

NI-DAQmx C 参考帮助包含有关驱动程序中函数的信息。
NI-DAQ 7.3 或更高版本的 DAQ 快速入门指南提供了安装和配置 NI-DAQ 设备的说明。

NI-DAQmx 帮助包含有关创建使用 NI-DAQmx 驱动程序的应用程序的信息。

有关您正在校准的设备的更多信息，请参阅
模拟输出系列帮助。

测试设备

图 1 显示了校准设备所需的测试设备。具体的 DMM、校准器和计数器连接在校准过程部分进行了描述。

数字 1. 校准连接
执行校准时，National Instruments 建议您使用以下仪器来校准 AO 设备：

校准器 — Fluke 5700A。如果没有该仪器，请使用高精度体积测量仪tag对于 50 位和 12 位板，该源的准确度至少为 13 ppm；对于 10 位板，准确度至少为 16 ppm。
DMM — NI 4070。如果该仪器不可用，请使用精度为 5.5 ppm (40%) 的多量程 0.004 位 DMM。

计数器 — 惠普 53131A。如果该仪器不可用，请使用精确至 0.01% 的计数器。
低热铜 EMF 插入式电缆 — Fluke 5440A-7002。请勿使用标准香蕉电缆。

DAQ 电缆—NI 建议使用屏蔽电缆，例如与 NI 68X/68X 搭配使用的 SH671-673-EP 或与 NI 68X 搭配使用的 SH68-C672-S。
以下 DAQ 附件之一：

– SCB-68—SCB-68 是一款屏蔽 I/O 连接器块，带有 68 个螺丝端子，可轻松将信号连接到 68 或 100 针 DAQ 设备。
– CB-68LP/CB-68LPR/TBX-68—CB-68LP、CB-68LPR 和 TBX-68 是低成本端接附件，带有 68 个螺丝端子，可轻松将现场 I/O 信号连接到 68 针 DAQ设备。

测试注意事项

遵循这些准则以在校准期间优化连接和测试条件：

保持与 NI 671X/672X/673X 的连接较短。长电缆和电线就像天线一样，会吸收额外的噪声，从而影响测量。

使用屏蔽铜线连接设备的所有电缆。
使用双绞线来消除噪声和热偏移。
保持温度在 18 至 28 °C 之间。要在此范围之外的特定温度下操作模块，请在该温度下校准设备。

保持相对湿度低于80%。
允许至少 15 分钟的预热时间，以确保测量电路处于稳定的工作温度。

校准过程

本节提供验证和校准设备的说明。
校准过程结束view
校准过程有四个步骤：

初始设置—在 NI-DAQmx 中配置您的设备。
AO 验证程序 - 验证设备的现有操作。此步骤允许您在校准之前确认设备在其指定范围内运行。
AO 调整程序 — 执行外部校准，根据已知体积调整设备校准常数tag电子来源。

执行另一次验证，以确保设备在调整后在其规格范围内运行。这些步骤将在以下部分中详细描述。由于对所有设备范围的完整验证可能需要一些时间，因此您可能希望仅验证您感兴趣的范围。

初始设置
NI-DAQmx 自动检测所有 AO 设备。但是，要使驱动程序与设备通信，必须在 NI-DAQmx 中对其进行配置。
要在 NI-DAQmx 中配置设备，请完成以下步骤：

安装 NI-DAQmx 驱动软件。
关闭将容纳该设备的计算机的电源，并将该设备安装在可用插槽中。
打开计算机电源，然后启动Measurement & Automation Explorer (MAX)。

配置设备标识符并选择“自检”以确保设备正常工作。

笔记当设备配置有 MAX 时，它会被分配一个设备标识符。每个
函数调用使用此标识符来确定要校准哪个 DAQ 设备。

AO 验证程序

验证确定 DAQ 设备满足其规范的程度。通过执行此过程，您可以查看设备在一段时间内的运行情况。您可以使用此信息来帮助确定适合您应用的校准间隔。
验证程序分为设备的主要功能。在整个验证过程中，使用 AO 设备测试限制部分中的表格来确定您的设备是否需要调整。
模拟输出验证
此过程检查模拟输出的性能。使用以下过程检查测量结果：

将 DMM 连接到 AO 0，如表 1 所示。
桌子 1. 将 DMM 连接到 AO <0..7>\

输出通道	数字万用表正输入	数字万用表负输入
AO 0	AO 0（引脚 22）	AO GND（引脚 56）
AO 1	AO 1（引脚 21）	AO GND（引脚 55）
AO 2	AO 2（引脚 57）	AO GND（引脚 23）

桌子 1. 将 DMM 连接到 AO <0..7>（续）

输出通道	数字万用表正输入	数字万用表负输入
AO 3	AO 3（引脚 25）	AO GND（引脚 59）
AO 4	AO 4（引脚 60）	AO GND（引脚 26）
AO 5	AO 5（引脚 28）	AO GND（引脚 61）
AO 6	AO 6（引脚 30）	AO GND（引脚 64）
AO 7	AO 7（引脚 65）	AO GND（引脚 31）

桌子 2. 将 DMM 连接到 NI 8 上的 AO <31..6723>

输出通道	数字万用表正输入	数字万用表负输入
AO 8	AO 8（引脚 68）	AO GND（引脚 34）
AO 9	AO 9（引脚 33）	AO GND（引脚 67）
AO 10	AO 10（引脚 32）	AO GND（引脚 66）
AO 11	AO 11（引脚 65）	AO GND（引脚 31）
AO 12	AO 12（引脚 30）	AO GND（引脚 64）
AO 13	AO 13（引脚 29）	AO GND（引脚 63）
AO 14	AO 14（引脚 62）	AO GND（引脚 28）
AO 15	AO 15（引脚 27）	AO GND（引脚 61）
AO 16	AO 16（引脚 26）	AO GND（引脚 60）
AO 17	AO 17（引脚 59）	AO GND（引脚 25）
AO 18	AO 18（引脚 24）	AO GND（引脚 58）
AO 19	AO 19（引脚 23）	AO GND（引脚 57）
AO 20	AO 20（引脚 55）	AO GND（引脚 21）
AO 21	AO 21（引脚 20）	AO GND（引脚 54）
AO 22	AO 22（引脚 19）	AO GND（引脚 53）
AO 23	AO 23（引脚 52）	AO GND（引脚 18）
AO 24	AO 24（引脚 17）	AO GND（引脚 51）
AO 25	AO 25（引脚 16）	AO GND（引脚 50）
AO 26	AO 26（引脚 49）	AO GND（引脚 15）

桌子 2. 将 DMM 连接到 NI 8 上的 AO <31..6723>（续）

输出通道	数字万用表正输入	数字万用表负输入
AO 27	AO 27（引脚 14）	AO GND（引脚 48）
AO 28	AO 28（引脚 13）	AO GND（引脚 47）
AO 29	AO 29（引脚 46）	AO GND（引脚 12）
AO 30	AO 30（引脚 11）	AO GND（引脚 45）
AO 31	AO 31（引脚 10）	AO GND（引脚 44）

从 AO 设备测试限制部分中选择与您正在验证的设备相对应的表。此表显示了设备的所有可接受的设置。尽管 NI 建议您验证所有范围，但您可能希望仅检查应用中使用的范围来节省时间。
使用 DAQmxCreateTask 创建任务。

NI-DAQ函数调用 实验室VIEW 框图

使用以下参数调用 DAQmxCreateTask：
任务名称: 我的AOVoltag电子任务
任务句柄:&任务句柄实验室VIEW 不需要这一步。

添加 AO 卷tag使用 DAQmxCreateAOVol 的任务tageChan（DAQmx 创建虚拟通道 VI）并配置通道 AO 0。使用 AO 设备测试限制部分中的表格来确定设备的最小值和最大值。

NI-DAQ函数调用	实验室VIEW 框图
调用 DAQmxCreateAOVoltag具有以下参数的eChan：任务句柄: 任务句柄物理通道: dev1/aoO 名称分配给频道: AOVoltag电子渠道最小值: -10.0 最大值: 10.0 单位: DAQmx_Val_Volts 自定义比例名称：无效的

使用DAQmxStartTask（DAQmx Start Task VI）开始采集。

NI-DAQ函数调用 实验室VIEW 框图

使用以下参数调用 DAQmxStartTask：
任务句柄: 任务句柄

写一卷tage 使用 DAQmxWriteAnalogF64 (DAQmx Write VI) 到 AO 通道，使用 AO 设备测试限制部分中适用于您的设备的表格。

NI-DAQ函数调用

实验室VIEW 框图

使用以下参数调用 DAQmxWriteAnalogF64：
任务句柄: 任务句柄 数Samp斯佩尔陈：1自动启动：1

暂停：10.0

数据布局:

DAQmx_Val_GroupByChannel 写数组：＆数据 samp斯佩尔·陈书面: &samp莱斯特

预订的：无效的

NATIONAL INSTRUMENTS NI DAQmx 的 AO 波形校准程序 - 图 2

将数字万用表显示的结果值与表中的上限和下限进行比较。如果该值在这些限制之间，则认为测试已通过。
使用 DAQmxClearTask (DAQmx Clear Task VI) 清除采集。

NI-DAQ函数调用 实验室VIEW 框图

使用以下参数调用 DAQmxClearTask：
任务句柄: 任务句柄
重复步骤 4 至 8，直到测试完所有值。
断开 DMM 与 AO 0 的连接，然后将其重新连接到下一个通道，进行连接，如表 1 所示。
重复步骤 4 到 10，直到验证完所有通道。
断开 DMM 与设备的连接。

您已经完成了设备上模拟输出电平的验证。

反验证
此过程验证计数器的性能。 AO 设备只有一个时基需要验证，因此只需检查计数器 0。该时基无法调整，因此只能进行验证。
使用以下过程执行检查：

将计数器正极输入连接到 CTR 0 OUT（引脚 2），将计数器负极输入连接到 D GND（引脚 35）。

使用 DAQmxCreateTask 创建任务。

NI-DAQ函数调用 实验室VIEW 框图

使用以下参数调用 DAQmxCreateTask：
任务名称: 我的计数器输出任务
任务句柄:&任务句柄实验室VIEW 不需要这一步。

使用 DAQmxCreateCOPulseChanFreq (DAQmx Create Virtual Channel VI) 将计数器输出通道添加到任务并配置该通道。

NI-DAQ函数调用	实验室VIEW 框图
使用以下参数调用 DAQmxCreateCOPulseChanFreq：任务句柄: 任务句柄柜台: dev1/ctr0 名称分配给频道: 计数器输出通道单位：DAQmx_Val_Hz 空闲状态：DAQmx_Val_低初始延迟：0.0 频率：5000000.0 占空比：.5

使用 DAQmxCfgImplicitTiming (DAQmx Timing VI) 配置计数器以生成连续方波。

NI-DAQ函数调用 实验室VIEW 框图

使用以下参数调用 DAQmxCfgImplicitTiming：
任务句柄: 任务句柄
samp勒模式: DAQmx_Val_ContSamps
samp斯佩尔陈：10000

使用DAQmxStartTask（DAQmx Start Task VI）开始生成方波。

NI-DAQ函数调用 实验室VIEW 框图

使用以下参数调用 DAQmxStartTask：
任务句柄: 任务句柄
当 DAQmxStartTask 函数完成执行时，器件将开始生成 5 MHz 方波。将计数器读取的值与设备表上显示的测试限值进行比较。如果该值落在这些限制之间，则认为测试已通过。
使用 DAQmxClearTask (DAQmx Clear Task VI) 清除生成。

NI-DAQ函数调用 实验室VIEW 框图

使用以下参数调用 DAQmxClearTask：
任务句柄： 任务句柄

断开计数器与您设备的连接。
您已验证设备上的计数器。

AO 调整程序

使用 AO 调整程序调整模拟输出校准常数。在每个校准程序结束时，这些新常数存储在 EEPROM 的外部校准区域中。这些值受密码保护，可防止意外访问或修改计量实验室调整的任何校准常数。默认密码是 NI。
要使用校准器对设备进行调整，请完成以下步骤：

根据表 3 将校准器连接到设备。
表 3. 将校准器连接到设备

671X/672X/673X 引脚 校准器

AO 外部参考（引脚 20）输出高

AO GND（引脚 54）输出低

设置校准器输出体积tag5 V 的电压。
使用 DAQmxInitExtCal（DAQmx 初始化外部校准 VI）在设备上打开校准会话。默认密码是 NI。

NI-DAQ函数调用 实验室VIEW 框图

使用以下参数调用 DAQmxInitExtCal：
设备名称：dev1
密码：NI
校准句柄：&calHandle
使用DAQmxESeriesCalAdjust（DAQmx调整AO系列校准VI）执行外部校准调整。

NI-DAQ函数调用 实验室VIEW 框图

使用以下参数调用 DAQmxAOSeriesCalAdjust：
校准句柄：校准句柄
参考卷tag电子：5

使用 DAQmxCloseExtCal（DAQmx 关闭外部校准）将调整保存到 EEPROM 或板载内存。此功能还将调整的日期、时间和温度保存到板载存储器中。

NI-DAQ函数调用 实验室VIEW 框图

使用以下参数调用 DAQmxCloseExtCal：
校准句柄：校准句柄
动作：DAQmx_Val_
行动_提交
断开校准器与设备的连接。

该设备现在已根据您的外部源进行了校准。
调整设备后，您可能需要验证模拟输出操作。为此，请使用 AO 设备测试限制部分中的 24 小时测试限制重复 AO 验证程序部分中的步骤。

AO 设备测试限制

本节中的表格列出了验证和调整 NI 671X/672X/673X 时使用的精度规范。表格显示了 1 年和 24 小时校准间隔的规格。如果校准间隔一年，则 1 年范围显示设备应满足的规格。当设备已使用外部源校准时，24 小时表中显示的值是有效规格。
使用表格
以下定义描述了如何使用本节表格中的信息。
范围
范围指的是最大允许音量tage 输出信号的范围。
测试点
测试点是卷tag为验证目的而生成的值。该值分为两列：位置和值。位置是指测试值在测试范围内的位置。 Pos FS 代表正满量程，Neg FS 代表负满量程。值是指卷tag要验证的 e 值，单位为伏特。
24 小时范围
24 小时范围列包含测试点值的上限和下限。也就是说，当设备在其 24 小时校准间隔内时，测试点值应落在上下限值之间。上限和下限以伏特表示。
1 年范围
1 年范围列包含测试点值的上限和下限。即当设备在其一年校准间隔内时，测试点值应落在上下限值之间。上限和下限以伏特表示。
计数器
无法调整计数器/定时器的分辨率。因此，这些值没有 1 年或 24 小时的校准期。但是，测试点和上下限是为了验证目的而提供的。
NI 6711/6713—12 位分辨率
表 4. NI 6711/6713 模拟输出值

范围 (V)		测试点		24 小时范围		1 年范围
最低限度	最大限度	地点	价值（V）	下限（V）	上限（V）	下限（V）	上限（V）
–10	10	0	0.0	–0.0059300	0.0059300	–0.0059300	0.0059300
–10	10	位置FS	9.9900000	9.9822988	9.9977012	9.9818792	9.9981208
–10	10	阴性FS	–9.9900000	–9.9977012	–9.9822988	–9.9981208	–9.9818792

表 5. NI 6711/6713 计数器值

设定点（MHz）	上限（MHz）	下限（MHz）
5	5.0005	4.9995

NI 6722/6723—13 位分辨率
表 6. NI 6722/6723 模拟输出值

范围 (V)		测试点		24 小时范围		1 年范围
最低限度	最大限度	地点	价值（V）	下限（V）	上限（V）	下限（V）	上限（V）
–10	10	0	0.0	–0.0070095	0.0070095	–0.0070095	0.0070095
–10	10	位置FS	9.9000000	9.8896747	9.9103253	9.8892582	9.9107418
–10	10	阴性FS	–9.9000000	–9.9103253	–9.8896747	–9.9107418	–9.8892582

表 7. NI 6722/6723 计数器值

设定点（MHz）	上限（MHz）	下限（MHz）
5	5.0005	4.9995

NI 6731/6733—16 位分辨率
表 8. NI 6731/6733 模拟输出值

范围 (V)		测试点		24 小时范围		1 年范围
最低限度	最大限度	地点	价值（V）	下限（V）	上限（V）	下限（V）	上限（V）
–10	10	0	0.0	–0.0010270	0.0010270	–0.0010270	0.0010270
–10	10	位置FS	9.9900000	9.9885335	9.9914665	9.9883636	9.9916364
–10	10	阴性FS	–9.9900000	–9.9914665	–9.9885335	–9.9916364	–9.9883636

表 9. NI 6731/6733 计数器值

设定点（MHz）	上限（MHz）	下限（MHz）
5	5.0005	4.9995

CVI™，实验室VIEW™、美国国家仪器™、NI™、 NI网™ 和 NI-DAQ™ 是美国国家仪器公司的商标。本文提及的产品和公司名称是其各自公司的商标或商品名称。有关 National Instruments 产品的专利，请参阅相应位置：帮助»软件中的专利，patents.txt file 在您的 CD 上，或 ni.com/patents.
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04 年 XNUMX 月

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NI-DAQmx 的 NATIONAL INSTRUMENTS AO 波形校准程序 [pdf] 用户指南
PXI-6733, PCI-6711, PCI-6713, PXI-6711, PXI-6713, DAQCard-6715, 6715, 6731, 6733, PCI-6731, PCI-6733, PXI-6731, PXI-6733, 6722, PCI- 6722、PXI-6722、6723、PCI-6723、PXI-6723、NI-DAQmx 的 AO 波形校准程序、AO 波形校准程序、NI-DAQmx 的校准程序、波形校准程序、校准程序、NI-DAQmx

参考

用户手册