NATIONAL INSTRUMENTS SCXI-1104 通道中等音量tage 输入模块

产品信息

SCXI-1104 是 National Instruments 制造的信号调理模块。 它旨在提供准确可靠的模拟信号测量。 该模块经过工厂校准，校准常数存储在非易失性存储器中，以确保指定的精度。 然而，随着时间的推移，由于温度变化，可能会出现偏移和增益误差，因此需要定期校准。

为什么校准很重要

校准对于保持 SCXI-1104 模块的准确性至关重要。 它涉及读取失调和增益误差并更新模拟校准电路以纠正这些误差。 通过校准模块，您可以将其恢复到指定的精度并确保可靠的测量。

推荐校准频率

SCXI-1104 模块的建议校准间隔取决于您应用的测量精度要求。 National Instruments 建议每年至少进行一次完整的校准。 但是，如果您的应用要求更高的精度，或者您预计失调和增益误差会出现显着漂移，则可以考虑将间隔缩短至六个月或 90 天。

设备要求

要校准 SCXI-1104 模块，您将需要以下设备：

• 高精度卷tag精度至少为 50 ppm 的源
• 精度为 5 ppm 的多量程 1 2/15 位数字万用表 (DMM)
• National Instruments E 系列 DAQ 设备

如果没有这些特定仪器，您可以根据上述精度要求选择替代校准标准。

笔记： 如果您没有定制连接硬件，则还需要其他组件，例如 National Instruments SCXI-1300 连接器块、屏蔽 68 针连接器电缆、50 针带状电缆、50 针分线盒和SCXI 适配器。 这些组件可以轻松访问 SCXI-1104 前后连接器上的各个引脚。

软件和文档

要执行 SCXI-1104 校准程序，您需要在校准系统上安装最新版本的 National Instruments NI-DAQ 驱动程序。 驱动支持Lab等多种编程语言VIEW、LabWindows/CVI、Microsoft Visual C++、Microsoft Visual Basic 和 Borland C++。 建议安装对您要使用的编程语言的支持。

产品使用说明

SCXI-1104 校准过程包括以下步骤：

1. 设置模块进行测试
2. 验证模块的现有运行以确定其是否在其规格范围内运行
3. 根据已知卷调整模块tag电子资源
4. 校准后验证模块是否在其规格范围内运行

在继续校准过程之前，请确保您拥有上述必要的设备、软件和文档。

介绍

本文档包含验证和校准 National Instruments SCXI-1104 信号调理模块的信息和分步说明。
什么是校准？
校准是从设备读取偏移和增益误差并更新纠正这些误差的特殊模拟校准电路的过程。 National Instruments 在工厂校准每个 SCXI-1104 模块。 在工厂校准过程中，校准常数存储在设备的非易失性存储器中。 这些值从内存加载并根据设备需要使用。
为什么要校准？
失调和增益误差随时间和温度而漂移，这可能会使设备的出厂设置校准失效。 校准可将设备恢复到指定的精度。
您应该多久校准一次？
您的应用的测量精度要求决定了您校准 SCXI-1104 模块的频率。 NI 建议您每年至少进行一次完整的校准。 您可以根据应用程序的需求将此间隔缩短至六个月或 90 天。

设备和其他测试要求

本节介绍校准 SCXI-1104 所需的设备、软件、文档和测试条件。
测试设备
校准需要高精度的体积tag精度至少为 50 ppm 的信号源、精度为 5 ppm 的多量程 1 2/15 位数字万用表 (DMM) 以及 National Instruments E 系列 DAQ 设备。 National Instruments 建议使用以下仪器来校准 SCXI-1104：

• 校准器—Fluke 5700A
• 数字万用表 — NI 4060 或 HP 34401A
• NI E 系列 DAQ 设备

如果这些仪器不可用，请使用上面列出的精度要求来选择替代校准标准。
笔记 如果您没有定制连接硬件，则需要一个连接器模块（例如 National Instruments SCXI-1300）、屏蔽 68 针连接器电缆、50 针带状电缆、50 针分线盒和 SCXI 适配器。 这些组件可以轻松访问 SCXI-1104 前后连接器上的各个引脚。

软件和文档

您将需要以下软件和文档来校准 SCXI-1104。 您可以在 National Instruments 上找到这些 Web 网站 ni.com/calibration：

• 最新版本的 National Instruments NI-DAQ 驱动程序
• NI-DAQ 函数参考在线帮助 file
• 适用于 PC 兼容设备的 NI-DAQ 用户手册

软件

SCXI-1104 校准程序需要校准系统上安装最新版本的 National Instruments NI-DAQ 驱动程序。 该驱动程序支持多种编程语言，包括 LabVIEW、LabWindows/CVI、Microsoft Visual C++、Microsoft Visual Basic 和 Borland C++。 安装驱动程序时，您只需安装对您将使用的编程语言的支持。

文档

NI-DAQ 函数参考在线帮助 file PC 兼容机的 NI-DAQ 用户手册包含有关使用 NI-DAQ 驱动程序的详细信息。 在线帮助 file 包括有关驱动程序功能的详细信息。 您可以访问在线帮助 file 单击开始»程序»National Instruments DAQ»NI-DAQ 帮助。 用户手册提供了有关安装和配置 National Instruments DAQ 设备的说明。 本手册还包含有关创建使用 NI-DAQ 驱动程序的应用程序的详细信息。 这些是编写校准实用程序的主要参考。 有关您正在校准的产品的更多信息，请参阅您的设备用户手册。

测试条件

请遵循以下准则来优化校准期间的连接和环境：

• 保持与 SCXI 模块的连接尽可能短。 长电缆和电线可以充当天线，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。
• 保持相对湿度低于80%。
• SCXI 模块至少需要 15 分钟的预热时间，E 系列设备至少需要 30 分钟的预热时间，以确保测量电路处于稳定的工作温度

校准过程包括以下步骤：

1. 设置模块进行测试。
2. 验证模块的现有运行情况以确定您的模块是否在其规格范围内运行。
3. 根据已知卷调整模块tag电子来源。
4. 验证调整后模块是否在其规格范围内运行。

设置您的模块
请完成以下步骤来设置模块以进行验证：

1. 将 SCXI-1104 安装在 SCXI 机箱的插槽 1 中。
2. 在 SCXI 模块和 E 系列 DAQ 设备之间连接 68 至 68 针电缆。
3. 使用Measurement & Automation Explorer 配置硬件。 如果您需要有关配置系统的更多信息，请参阅 E 系列设备和 SCXI 模块文档。

验证模块的运行

验证程序确定 SCXI-1104 模块满足其规格的程度。 您可以使用此信息为您的应用选择适当的校准间隔。
请完成以下步骤来验证 SCXI-1104 的操作：

1. 请阅读本文档前面的测试条件部分。
2. 请参阅本文档末尾的表 1 以查看测试规范。 NI 建议您验证所有范围和增益。 但是，您可以通过仅检查应用程序中使用的范围来节省时间。
3. 将 E 系列设备连接到 SCXI-1104。
4. 调用 Calibrate_E_Series 以最大限度地减少与 E 系列设备相关的不确定性。 设置以下参数：
   • 设备编号—从Measurement & Automation Explorer 获取的值
   • 剪辑—ND_SELF_CALIBRATE
   • setOfCalConstants—ND_USER_EEPROM_AREA
   • calRefVolts—0.0
5. 调用 AI_Configure 将 E 系列设备置于双极模式。
   • 设置以下参数：
     
   • 设备编号—从Measurement & Automation Explorer 获取的值
   • 陈—0
   • 输入模式—0• 输入范围—0
   • 极性—0
   • 车道—0
6. 调用 MIO_Config 以在 E 系列设备上启用抖动。 设置以下参数：
   • 设备编号—从Measurement & Automation Explorer 获取的值
   • 抖动—1
   • 使用AMUX—0
7. 从通道 0 开始，将校准器连接到适当的模拟输入。请参阅图 1 以确定 96 针前连接器上与指定通道的正输入和负输入相对应的针。 对于前amp例如，通道 0 (CH0+) 的正输入是引脚 C32。 通道 0 (CH0–) 的负输入是引脚 B32。 如果您使用连接到 SCXI-1300 的 SCXI-1104 分线模块，请将校准器连接到 CH0+ 和 CH0– 输入。
8. 调用 SCXI_Single_Chan_Setup 将模块配置为单通道测量。 设置以下参数：
   • SCXIchassisID - 从Measurement & Automation Explorer 获取的值
   • 模块插槽—1
   • 模块可以—您正在验证的通道
   • DAQdeviceNumber - 分配的设备编号
   • 适用于 E 系列 DAQ 设备的测量和自动化浏览器
9. 设置校准器输出测试点体积tage 来自表 1。
10. 调用 DAQ_Op。 设置以下参数：
    • 设备编号—DAQ 设备的设备编号
    • 通道—0
    • 增益 — 1（对于 16 位 E 系列器件）或 –1（对于 12 位 E 系列器件）
    • 计数—100
    • samp率—100
11. 调用 SCXI_Scale。 设置以下参数：
    • SCXIChassisID - 从Measurement & Automation Explorer 获取的值
    • 模块插槽—1
    • 通道—您正在验证的通道
    • SCXI增益—0.1
    • TB增益—1
    • DAQboard - DAQ 设备的设备编号
    • DAQ通道—0
    • DAQgain—0 表示 16 位设备，–1 表示 12 位设备
    • 点数—100
    • binArray - 从 DAQ_Op 函数返回的数组
    • 结果是一组缩放的 voltag您从 SCXI 模块读取的内容。
12. 对 SCXI_Scale 函数返回的结果进行平均。 将平均结果与表 1 中的上限和下限进行比较。如果结果落在这些限制范围内，则您的模块已通过这部分测试。 如果没有，请使用下一节“调整增益和失调误差以及校准常数”中的步骤来调整模块。
13. 对其余通道重复步骤 7 至 12。 您现在已经完成了 SCXI-1104 操作的验证。

笔记 如果所有通道都在上下限范围内，则模块无需调整。

调整增益和失调误差以及校准常数
本节包含有关调整增益和偏移误差以及校准常数的分步说明。 调整增益和偏移误差 请完成以下步骤来调整 SCXI-1104 中的增益和偏移误差：

1. 阅读测试条件部分。
2. 将 E 系列设备连接到 SCXI-1104。
3. 调用 Calibrate_E_Series 以最大限度地减少与 E 系列设备相关的不确定性。 设置以下参数：
   • 设备编号—从Measurement & Automation Explorer 获取的值
   • 剪辑—ND_SELF_CALIBRATE
   • setOfCalConstants—ND_USER_EEPROM_AREA
   • calRefVolts—0.0
4. 调用 AI_Configure 将 E 系列设备置于双极模式。 设置以下参数：
   • 设备编号—从Measurement & Automation Explorer 获取的值
   • 陈—0
   • 输入模式—0
   • 输入范围—0
   • 极性—0
   • 车道—0
5. 调用 MIO_Config 以在 E 系列设备上启用抖动。 设置以下参数：
   • 设备编号—从Measurement & Automation Explorer 获取的值
   • 抖动—1
   • 使用AMUX—0
6. 调用 SCXI_Single_Chan_Setup 将模块配置为单通道测量。 设置以下参数：
   • SCXIchassisID - 从Measurement & Automation Explorer 获取的值
   • 模块插槽—1
   • 模块可以—您要校准的通道
   • DAQdeviceNumber -Measurement & Automation Explorer 为 E 系列 DAQ 设备分配的设备编号
7. 将校准器连接到您要调整的通道。 请参考图 1 确定 96 针前连接器上与指定通道的正输入和负输入相对应的针。 对于前amp例如，通道 0 的正输入是引脚 C32，其标记为 CH0+。 通道 0 的负输入是引脚 B32，标记为 CH0–。 如果您使用连接到 SCXI-1300 的 SCXI-1104 分线模块，请将校准器连接到 CH0+ 和 CH0– 输入。
8. 将 DMM 连接到后面板连接器上引脚 3 (MCHO+) 的​​正极输出和引脚 4 (MCHO–) 的负极输出。 图 2 显示了 50 针后面板连接器的针脚分配。
   • 提示 为了方便连接各个引脚，请使用连接到 50 针端子块的螺丝端子适配器。
9. 设置校准器体积tage 为表 1 中的阳性测试点值。
10. 阅读卷tage 来自数字万用表。 记录实际的 DMM 读数，即输出 1，以及校准器输出量tage，即volt1，供以后使用。
11. 将校准器设置为相同增益的负测试点值。 跳过任何指定为 0 V 的输入限制。您只需要调整上限和下限。
12. 阅读卷tage 来自数字万用表。 记录实际的 DMM 读数、输出 2 和校准器输出量tag电子，体积tage2。 现在，您有两对数据点：(volt1，output1) 和 (volt2，output2)，其中 volt 是校准器读数，output 是 DMM 读数。
13. 转换 DMM 音量tag使用以下等式之一将读数（输出 1 和输出 2）转换为二进制读数（二进制 1 和二进制 2）：
    • 例如amp例如，使用 PCI-MIO-12E-16 等 1 位产品并获得 –9.9 V 的 DMM 读数，您将得到以下结果： 二进制读数 = (–9.9/20) × 212 = –2027.52
14. 将binary1 记录为volt1，将binary2 记录为volt2，以供以后使用。
15. 对要调整的其余通道重复步骤 4 至 14。

调整校准常数

请完成以下步骤来调整 SCXI-1104 上的校准常数：

1. 调用 SCXI_Cal_Constants 创建新的校准常数并将其存储在 SCXI-1104 内存中。 设置以下参数：
   • SCXIchassisID - 由Measurement & Automation Explorer 分配的ID
   • ModuleSlot - 1，除非您已将模块安装在不同的插槽中
   • 频道—您要调整的频道
   • 操作码—2
   • 校准区域—0
   • 范围代码 — 0（不用于 SCXI-1104）
   • SCXI增益—0.1
   • DAQboard—Measurement & Automation Explorer 分配的设备编号
   • DAQ通道—0
   • DAQGain—1 用于 16 位设备，–1 用于 12 位设备
   • TB增益—1.0
   • volt1 和 volt2 - 第一个和第二个 voltag您要保存在 SCXI-1104 上的增益值读数
   • 二进制 1 和二进制 2 — 您要在 SCXI-1104 上保存的增益值的第一个和第二个二进制读数
   • calConst1 和 calConst2 - 这些是返回值。
2. 重复步骤 1，将calibrationArea 更改为 1。
3. 重复步骤 1，将calibrationArea 更改为 3。
4. 对下一个通道重复步骤 1 至 3。 您现在已经调整了校准常数。

验证调整值

完成调整后，重要的是通过重复本文档验证模块的操作部分中列出的步骤来验证调整后的值。 验证调整后的值可确保您的模块现在在其规格范围内运行。

前面板和后面板图

图 1 显示了 SCXI-1104 模块前面板连接器的引脚分配。 图 2 显示了 SCXI-1104 后面板连接器的引脚分配。

图 1。 SCXI-1104 前连接器引脚分配

图 2。 SCXI-1104 后面板连接器引脚分配

规格

下表包含 SCXI-1104 信号调理模块的测试规范。 如果设备在去年进行过校准，则测试点值应落在上限和下限值之间。
表 1. SCXI-1104 规格

		范围
获得	测试点 (V)	上限（V）	下限（V）
0.100	41.8000	41.8219	41.7781
	0.0000	0.0010	–0.0010
	–41.8000	–41.7781	–41.8219

© National Instruments Corporation SCXI-1104 校准程序

文件/资源

NATIONAL INSTRUMENTS SCXI-1104 通道中等音量tage 输入模块 [pdf] 使用说明书 SCXITM-1104、SCXI-1104、SCXI-1104 通道中等容量tage 输入模块，通道中等音量tage 输入模块，中等容量tage 输入模块，卷tage 输入模块、模块

参考

• 用户手册