NATIONAL INSTRUMENTS SCXI-1104 通道中等音量tag輸入模塊
產品資訊
SCXI-1104 是 National Instruments 製造的訊號調理模組。 它旨在提供準確可靠的類比訊號測量。 此模組經過工廠校準，校準常數儲存在非揮發性記憶體中，以確保指定的精確度。 然而，隨著時間的推移，由於溫度變化，可能會出現偏移和增益誤差，因此需要定期校準。
為什麼校準很重要
校準對於保持 SCXI-1104 模組的準確性至關重要。 它涉及讀取失調和增益誤差並更新類比校準電路以修正這些誤差。 透過校準模組，您可以將其恢復到指定的精度並確保可靠的測量。
建議校準頻率
SCXI-1104 模組的建議校準間隔取決於您應用的測量精度要求。 National Instruments 建議每年至少進行一次完整的校準。 但是，如果您的應用要求更高的精度，或者您預計失調和增益誤差會出現顯著漂移，則可以考慮將間隔縮短至六個月或 90 天。
設備要求
要校準 SCXI-1104 模組，您將需要以下設備：
- 高精度卷tag精度至少為 50 ppm 的來源
- 精度為 5 ppm 的多量程 1 2/15 位元數位萬用電錶 (DMM)
- National Instruments E 系列 DAQ 設備
如果沒有這些特定儀器，您可以根據上述精度要求選擇替代校準標準。
筆記： 如果您沒有定制連接硬件，則還需要其他組件，例如 National Instruments SCXI-1300 連接器塊、屏蔽 68 針連接器電纜、50 針帶狀電纜、50 針分線盒和SCXI 適配器。 這些組件可以輕鬆存取 SCXI-1104 前後連接器上的各個引腳。
軟件和文檔
若要執行 SCXI-1104 校準程序，您需要在校準系統上安裝最新版本的 National Instruments NI-DAQ 驅動程式。 驅動支援Lab等多種程式語言VIEW、LabWindows/CVI、Microsoft Visual C++、Microsoft Visual Basic 和 Borland C++。 建議安裝對您要使用的程式語言的支援。
產品使用說明
SCXI-1104 校準過程包括以下步驟：
- 設定模組進行測試
- 驗證模組的現有運作以確定其是否在其規格範圍內運行
- 根據已知磁碟區調整模組tag電子資源
- 校準後驗證模組是否在其規格範圍內運行
在繼續校準過程之前，請確保您擁有上述必要的設備、軟體和文件。
介紹
本文檔包含驗證和校準 National Instruments SCXI-1104 訊號調理模組的資訊和逐步說明。
什麼是校準？
校準是從設備讀取偏移和增益誤差並更新修正這些誤差的特殊類比校準電路的過程。 National Instruments 在工廠校準每個 SCXI-1104 模組。 在工廠校準過程中，校準常數儲存在設備的非揮發性記憶體中。 這些值從記憶體載入並根據設備需要使用。
為什麼要校準？
失調和增益誤差隨時間和溫度而漂移，這可能會使設備的出廠設定校準失效。 校準可將設備恢復到指定的精度。
您應該多久校準一次？
您的應用的測量精度要求決定了您校準 SCXI-1104 模組的頻率。 NI 建議您每年至少進行一次完整的校準。 您可以根據應用程式的需求將此間隔縮短至六個月或 90 天。
設備和其他測試要求
本節介紹校準 SCXI-1104 所需的設備、軟體、文件和測試條件。
測試設備
校準需要高精度的體積tag精度至少為 50 ppm 的訊號源、精度為 5 ppm 的多量程 1 2/15 位元數位萬用電表 (DMM) 以及 National Instruments E 系列 DAQ 設備。 National Instruments 建議使用以下儀器來校準 SCXI-1104：
- 校準器—Fluke 5700A
- 數位萬用電錶 — NI 4060 或 HP 34401A
- NI E 系列 DAQ 設備
如果這些儀器不可用，請使用上面列出的精度要求來選擇替代校準標準。
筆記 如果您沒有定制連接硬件，則需要一個連接器模組（例如 National Instruments SCXI-1300）、屏蔽 68 針連接器電纜、50 針帶狀電纜、50 針分線盒和 SCXI 適配器。 這些組件可以輕鬆存取 SCXI-1104 前後連接器上的各個引腳。
軟件和文檔
您將需要以下軟體和文件來校準 SCXI-1104。 您可以在 National Instruments 上找到這些 Web 網址 ni.com/calibration：
- 最新版本的 National Instruments NI-DAQ 驅動程式
- NI-DAQ 函數參考線上幫助 file
- 適用於 PC 兼容設備的 NI-DAQ 用戶手冊
軟體
SCXI-1104 校準程序需要校準系統上安裝最新版本的 National Instruments NI-DAQ 驅動程式。 此驅動程式支援多種程式語言，包括 LabVIEW、LabWindows/CVI、Microsoft Visual C++、Microsoft Visual Basic 和 Borland C++。 安裝驅動程式時，您只需安裝對您將使用的程式語言的支援。
文件
NI-DAQ 函數參考線上幫助 file PC 相容機的 NI-DAQ 使用手冊包含有關使用 NI-DAQ 驅動程式的詳細資訊。 線上幫助 file 包括有關驅動程式功能的詳細資訊。 您可以訪問線上幫助 file 點選開始»程式»National Instruments DAQ»NI-DAQ 幫助。 使用者手冊提供了安裝和設定 National Instruments DAQ 設備的說明。 本手冊還包含有關建立使用 NI-DAQ 驅動程式的應用程式的詳細資訊。 這些是編寫校準實用程式的主要參考。 有關您正在校準的產品的更多信息，請參閱您的設備用戶手冊。
測試條件
請遵循以下準則來優化校準期間的連接和環境：
- 保持與 SCXI 模組的連接盡可能短。 長電纜和電線可以充當天線，吸收額外的噪聲，從而影響測量。
- 使用屏蔽銅線連接設備的所有電纜。 使用雙絞線來消除雜訊和熱偏移。
- 保持溫度在 18 至 28 °C 之間。
- 保持相對濕度低於80%。
- SCXI 模組至少需要 15 分鐘的預熱時間，E 系列設備至少需要 30 分鐘的預熱時間，以確保測量電路在穩定的工作溫度
校準過程包括以下步驟：
- 設定模組進行測試。
- 驗證模組的現有運作以確定您的模組是否在其規格範圍內運作。
- 根據已知磁碟區調整模組tag電子來源。
- 驗證調整後模組是否在其規格範圍內運作。
設定您的模組
請完成以下步驟來設定模組以進行驗證：
- 將 SCXI-1104 安裝在 SCXI 機箱的插槽 1 中。
- 在 SCXI 模組和 E 系列 DAQ 設備之間連接 68 至 68 針電纜。
- 使用Measurement & Automation Explorer 設定硬體。 如果您需要有關配置系統的更多信息，請參閱 E 系列設備和 SCXI 模組文件。
驗證模組的運行
驗證程序確定 SCXI-1104 模組滿足其規格的程度。 您可以使用此資訊為您的應用選擇適當的校準間隔。
請完成以下步驟來驗證 SCXI-1104 的操作：
- 請閱讀本文檔前面的測試條件部分。
- 請參閱本文檔末尾的表 1 以查看測試規格。 NI 建議您驗證所有範圍和增益。 但是，您可以透過僅檢查應用程式中使用的範圍來節省時間。
- 將 E 系列設備連接到 SCXI-1104。
- 呼叫 Calibrate_E_Series 以最大限度地減少與 E 系列裝置相關的不確定性。 設定以下參數：
- 設備編號—從Measurement & Automation Explorer 取得的值
- 剪輯—ND_SELF_CALIBRATE
- setOfCalConstants—ND_USER_EEPROM_AREA
- calRefVolts—0.0
- 呼叫 AI_Configure 將 E 系列裝置置於雙極模式。
- 設定以下參數：
- 設備編號—從Measurement & Automation Explorer 取得的值
- 陳—0
- 輸入模式—0• 輸入範圍—0
- 極性—0
- 車道—0
- 設定以下參數：
- 呼叫 MIO_Config 以在 E 系列裝置上啟用抖動。 設定以下參數：
- 設備編號—從Measurement & Automation Explorer 取得的值
- 抖動—1
- 使用AMUX—0
- 從通道 0 開始，將校準器連接到適當的類比輸入。請參閱圖 1 以確定 96 針前連接器上與指定通道的正輸入和負輸入相對應的針。 對於前amp例如，通道 0 (CH0+) 的正輸入是引腳 C32。 通道 0 (CH0–) 的負輸入是引腳 B32。 如果您使用連接到 SCXI-1300 的 SCXI-1104 分線模組，請將校準器連接到 CH0+ 和 CH0– 輸入。
- 呼叫 SCXI_Single_Chan_Setup 將模組配置為單通道測量。 設定以下參數：
- SCXIchassisID - 從Measurement & Automation Explorer 取得的值
- 模組插槽—1
- 模組可以—您正在驗證的通道
- DAQdeviceNumber - 指派的裝置編號
- 適用於 E 系列 DAQ 設備的測量和自動化瀏覽器
- 設定校準器輸出測試點體積tage 來自表 1。
- 呼叫 DAQ_Op。 設定以下參數：
- 設備編號—DAQ 設備的設備編號
- 通道—0
- 增益 — 1（適用於 16 位元 E 系列元件）或 –1（適用於 12 位元 E 系列元件）
- 計數—100
- samp率—100
- 呼叫 SCXI_Scale。 設定以下參數：
- SCXIChassisID - 從Measurement & Automation Explorer 取得的值
- 模組插槽—1
- 通道—您正在驗證的通道
- SCXI增益—0.1
- TB增益—1
- DAQboard - DAQ 設備的設備編號
- DAQ通道—0
- DAQgain—0 表示 16 位元設備，–1 表示 12 位元設備
- 點數—100
- binArray - 從 DAQ_Op 函數傳回的陣列
- 結果是一組縮放的 voltag您從 SCXI 模組讀取的內容。
- 對 SCXI_Scale 函數傳回的結果進行平均。 將平均結果與表 1 中的上限和下限進行比較。如果結果落在這些限制範圍內，則您的模組已通過這部分測試。 如果沒有，請使用下一節「調整增益和失調誤差以及校準常數」中的步驟來調整模組。
- 對其餘通道重複步驟 7 至 12。 您現在已經完成了 SCXI-1104 操作的驗證。
筆記 如果所有通道都在上下限範圍內，則模組無需調整。
調整增益和失調誤差以及校準常數
本節包含調整增益和偏移誤差以及校準常數的逐步說明。 調整增益和偏移誤差 請完成以下步驟來調整 SCXI-1104 中的增益和偏移誤差：
- 閱讀測驗條件部分。
- 將 E 系列設備連接到 SCXI-1104。
- 呼叫 Calibrate_E_Series 以最大限度地減少與 E 系列裝置相關的不確定性。 設定以下參數：
- 設備編號—從Measurement & Automation Explorer 取得的值
- 剪輯—ND_SELF_CALIBRATE
- setOfCalConstants—ND_USER_EEPROM_AREA
- calRefVolts—0.0
- 呼叫 AI_Configure 將 E 系列裝置置於雙極模式。 設定以下參數：
- 設備編號—從Measurement & Automation Explorer 取得的值
- 陳—0
- 輸入模式—0
- 輸入範圍—0
- 極性—0
- 車道—0
- 呼叫 MIO_Config 以在 E 系列裝置上啟用抖動。 設定以下參數：
- 設備編號—從Measurement & Automation Explorer 取得的值
- 抖動—1
- 使用AMUX—0
- 呼叫 SCXI_Single_Chan_Setup 將模組配置為單通道測量。 設定以下參數：
- SCXIchassisID - 從Measurement & Automation Explorer 取得的值
- 模組插槽—1
- 模組可以—您要校準的通道
- DAQdeviceNumber -Measurement & Automation Explorer 為 E 系列 DAQ 裝置指派的裝置編號
- 將校準器連接到您要調整的通道。 請參考圖 1 決定 96 針前連接器上與指定通道的正輸入和負輸入相對應的針。 對於前amp例如，通道 0 的正輸入是引腳 C32，其標記為 CH0+。 通道 0 的負輸入是引腳 B32，標記為 CH0–。 如果您使用連接到 SCXI-1300 的 SCXI-1104 分線模組，請將校準器連接到 CH0+ 和 CH0– 輸入。
- 將 DMM 連接到後面板連接器上引腳 3 (MCHO+) 的正極輸出和引腳 4 (MCHO–) 的負極輸出。 圖 2 顯示了 50 針後面板連接器的針腳分配。
- 提示 為了方便連接各個接腳，請使用連接到 50 針端子塊的螺絲端子轉接器。
- 設定校準器體積tage 為表 1 的陽性測試點數值。
- 閱讀卷tage 來自數位萬用電錶。 記錄實際的 DMM 讀數，即輸出 1，以及校準器輸出量tage，即volt1，以供日後使用。
- 將校準器設定為相同增益的負測試點值。 跳過任何指定為 0 V 的輸入限制。您只需要調整上限和下限。
- 閱讀卷tage 來自數位萬用電錶。 記錄實際的 DMM 讀數、輸出 2 和校準器輸出量tag電子，體積tage2。 現在，您有兩對資料點：(volt1，output1) 和 (volt2，output2)，其中 volt 是校準器讀數，output 是 DMM 讀取。
- 轉換 DMM 音量tag使用下列等式之一將讀數（輸出 1 和輸出 2）轉換為二進位讀數（二進位 1 和二進位 2）：
- 對於前amp例如，使用 PCI-MIO-12E-16 等 1 位元產品並獲得 –9.9 V 的 DMM 讀數，您將得到以下結果： 二進位讀數 = (–9.9/20) × 212 = –2027.52
- 將binary1 記錄為volt1，將binary2 記錄為volt2，以便日後使用。
- 對要調整的其餘頻道重複步驟 4 至 14。
調整校準常數
請完成以下步驟來調整 SCXI-1104 上的校準常數：
- 呼叫 SCXI_Cal_Constants 建立新的校準常數並將其儲存在 SCXI-1104 記憶體中。 設定以下參數：
- SCXIchassisID - 由Measurement & Automation Explorer 指派的ID
- ModuleSlot - 1，除非您已將模組安裝在不同的插槽中
- 頻道—您要調整的頻道
- 操作碼—2
- 校準區域—0
- 範圍代碼 — 0（不用於 SCXI-1104）
- SCXI增益—0.1
- DAQboard—Measurement & Automation Explorer 指派的裝置編號
- DAQ通道—0
- DAQGain—1 用於 16 位元設備，–1 用於 12 位元設備
- TB增益—1.0
- volt1 和 volt2 - 第一和第二個 voltag您要儲存在 SCXI-1104 上的增益值讀數
- 二進位 1 和二進位 2 — 您要在 SCXI-1104 上儲存的增益值的第一個和第二個二進位讀數
- calConst1 和 calConst2 - 這些是傳回值。
- 重複步驟 1，將calibrationArea 改為 1。
- 重複步驟 1，將calibrationArea 改為 3。
- 對下一個頻道重複步驟 1 至 3。 您現在已經調整了校準常數。
驗證調整值
完成調整後，重要的是透過重複本文檔驗證模組的運作部分中列出的步驟來驗證調整後的值。 驗證調整後的值可確保您的模組現在在其規格範圍內運作。
前面板和後面板圖
圖 1 顯示了 SCXI-1104 模組前面板連接器的引腳分配。 圖 2 顯示了 SCXI-1104 後面板連接器的引腳分配。
圖1。 SCXI-1104 前連接器接腳分配
圖2。 SCXI-1104 後面板連接器接腳分配
規格
下表包含 SCXI-1104 訊號調理模組的測試規範。 如果設備在去年進行過校準，則測試點值應落在上限和下限值之間。
表 1. SCXI-1104 規格
| 範圍 | |||
| 獲得 | 測試點 (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 校準程序
文件/資源
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NATIONAL INSTRUMENTS SCXI-1104 通道中等音量tag輸入模塊 [pdf] 使用說明書 SCXITM-1104、SCXI-1104、SCXI-1104 頻道中等容量tage 輸入模組，通道中等音量tage 輸入模塊，中等容量tage 輸入模塊，卷tage 輸入模組、模組 |