NATIONAL INSTRUMENTS SCXI-1104 Canale medio voltage Modulo di ingresso

Informazioni sul prodotto

L'SCXI-1104 è un modulo di condizionamento del segnale prodotto da National Instruments. È progettato per fornire misurazioni accurate e affidabili dei segnali analogici. Il modulo viene sottoposto a calibrazione di fabbrica, in cui le costanti di calibrazione vengono archiviate in una memoria non volatile per garantire la precisione specificata. Tuttavia, nel tempo e a causa delle variazioni di temperatura, potrebbero verificarsi errori di offset e guadagno che richiedono una calibrazione periodica.

Perché la calibrazione è importante

La calibrazione è fondamentale per mantenere la precisione del modulo SCXI-1104. Implica la lettura degli errori di offset e guadagno e l'aggiornamento del circuito di calibrazione analogica per correggere questi errori. Calibrando il modulo, è possibile ripristinarlo alla precisione specificata e garantire misurazioni affidabili.

Frequenza di calibrazione consigliata

L'intervallo di calibrazione consigliato per il modulo SCXI-1104 dipende dai requisiti di precisione della misurazione della vostra applicazione. National Instruments suggerisce di eseguire una calibrazione completa almeno una volta all'anno. Tuttavia, se la tua applicazione richiede una maggiore precisione o se prevedi una deriva significativa negli errori di offset e guadagno, potresti prendere in considerazione di ridurre l'intervallo a sei mesi o 90 giorni.

Requisiti dell'attrezzatura

Per calibrare il modulo SCXI-1104, sarà necessaria la seguente attrezzatura:

• Un voltage sorgente con una precisione di almeno 50 ppm
• Un multimetro digitale (DMM) multiscala a 5 1/2 cifre con precisione di 15 ppm
• Un dispositivo DAQ serie E di National Instruments

Se questi strumenti specifici non sono disponibili, è possibile selezionare standard di calibrazione sostitutivi in ​​base ai requisiti di accuratezza sopra menzionati.

Nota: Se non si dispone di hardware di connessione personalizzato, saranno necessari anche componenti aggiuntivi come il blocco connettori SCXI-1300 di National Instruments, un cavo connettore schermato a 68 pin, un cavo a nastro a 50 pin, una breakout box a 50 pin e un Adattatore SCXI. Questi componenti consentono un facile accesso ai singoli pin sui connettori anteriore e posteriore SCXI-1104.

Software e documentazione

Per eseguire la procedura di calibrazione SCXI-1104, sarà necessaria l'ultima versione del driver NI-DAQ di National Instruments installata sul sistema di calibrazione. Il driver supporta vari linguaggi di programmazione come LabVIEW, LabWindows/CVI, Microsoft Visual C++, Microsoft Visual Basic e Borland C++. Si consiglia di installare il supporto per il linguaggio di programmazione che si intende utilizzare.

Istruzioni per l'uso del prodotto

Il processo di calibrazione dell'SCXI-1104 consiste nei seguenti passaggi:

1. Configurazione del modulo per il test
2. Verificare il funzionamento esistente del modulo per determinare se funziona entro le sue specifiche
3. Regolazione del modulo rispetto ad un vol nototage fonte
4. Verificare che il modulo funzioni secondo le specifiche dopo la calibrazione

Assicurarsi di disporre dell'attrezzatura, del software e della documentazione necessari come descritto sopra prima di procedere con la procedura di calibrazione.

Introduzione

Questo documento contiene informazioni e istruzioni dettagliate per la verifica e la calibrazione del modulo di condizionamento del segnale SCXI-1104 di National Instruments.
Cos'è la calibrazione?
La calibrazione è una procedura di lettura degli errori di offset e guadagno da un dispositivo e di aggiornamento di speciali circuiti di calibrazione analogica che correggono questi errori. National Instruments calibra ogni modulo SCXI-1104 in fabbrica. Durante il processo di calibrazione di fabbrica, le costanti di calibrazione vengono archiviate nella memoria non volatile del dispositivo. Questi valori vengono caricati dalla memoria e utilizzati secondo necessità dal dispositivo.
Perché dovresti calibrare?
Gli errori di offset e guadagno variano con il tempo e la temperatura, il che potrebbe invalidare la calibrazione impostata in fabbrica di un dispositivo. La calibrazione ripristina il dispositivo alla precisione specificata.
Quanto spesso dovresti calibrare?
I requisiti di precisione della misurazione della tua applicazione determinano la frequenza con cui calibrare il modulo SCXI-1104. National Instruments consiglia di eseguire una calibrazione completa almeno una volta all'anno. Puoi ridurre questo intervallo a sei mesi o 90 giorni, in base alle esigenze della tua richiesta.

Attrezzature e altri requisiti di prova

Questa sezione descrive l'attrezzatura, il software, la documentazione e le condizioni di test richieste per la calibrazione dell'SCXI-1104.
Attrezzatura di prova
La calibrazione richiede un voltage con una precisione di almeno 50 ppm, un multimetro digitale (DMM) multiscala a 5 1/2 cifre con una precisione di 15 ppm e un dispositivo DAQ serie E di National Instruments. National Instruments consiglia i seguenti strumenti per la calibrazione di un SCXI-1104:

• Calibratore—Fluke 5700A
• Multimetro digitale: NI 4060 o HP 34401A
• Dispositivo DAQ serie E di National Instruments

Se questi strumenti non sono disponibili, utilizzare i requisiti di accuratezza sopra elencati per selezionare uno standard di calibrazione sostitutivo.
Nota Se non disponi di hardware di connessione personalizzato, avrai bisogno di un blocco connettore come SCXI-1300 di National Instruments, un cavo connettore schermato a 68 pin, un cavo a nastro a 50 pin, una breakout box a 50 pin e un adattatore SCXI . Questi componenti consentono un facile accesso ai singoli pin sui connettori anteriore e posteriore SCXI-1104.

Software e documentazione

Per calibrare l'SCXI-1104 saranno necessari il software e la documentazione seguenti. Puoi trovarli su National Instruments Web sito su ni.com/calibration:

• L'ultima versione del driver NI-DAQ di National Instruments
• Guida in linea di riferimento delle funzioni NI-DAQ file
• Manuale utente NI-DAQ per PC compatibili

Software

La procedura di calibrazione SCXI-1104 richiede la versione più recente del driver NI-DAQ di National Instruments sul sistema di calibrazione. Il driver supporta numerosi linguaggi di programmazione, incluso LabVIEW, LabWindows/CVI, Microsoft Visual C++, Microsoft Visual Basic e Borland C++. Quando installi il driver, devi solo installare il supporto per il linguaggio di programmazione che utilizzerai.

Documentazione

La guida in linea di riferimento delle funzioni NI-DAQ file e il Manuale utente NI-DAQ per PC compatibili contengono informazioni dettagliate sull'utilizzo del driver NI-DAQ. L'aiuto in linea file include informazioni dettagliate sulle funzioni del driver. È possibile accedere alla guida in linea file facendo clic su Start»Programmi»National Instruments DAQ»NI-DAQ Help. Il manuale utente fornisce istruzioni sull'installazione e la configurazione dei dispositivi DAQ di National Instruments. Questo manuale include anche informazioni dettagliate sulla creazione di applicazioni che utilizzano il driver NI-DAQ. Questi sono i riferimenti principali per scrivere l'utilità di calibrazione. Per ulteriori informazioni sui prodotti che si sta calibrando, fare riferimento ai manuali utente del dispositivo.

Condizioni di prova

Seguire queste linee guida per ottimizzare le connessioni e l'ambiente durante la calibrazione:

• Mantenere le connessioni al modulo SCXI quanto più brevi possibile. Cavi e fili lunghi possono fungere da antenne, che captano rumore aggiuntivo che può influenzare le misurazioni.
• Utilizzare filo di rame schermato per tutti i collegamenti via cavo al dispositivo. Utilizzare cavi a doppino intrecciato per eliminare il rumore e gli offset termici.
• Mantenere la temperatura tra 18 e 28 °C.
• Mantenere l'umidità relativa al di sotto dell'80%.
• Consentire un tempo di riscaldamento di almeno 15 minuti per il modulo SCXI e 30 minuti per il dispositivo E Series per garantire che i circuiti di misurazione abbiano una temperatura operativa stabile

Il processo di calibrazione consiste nei seguenti passaggi:

1. Configurazione del modulo per il test.
2. Verificare il funzionamento esistente del modulo per determinare se il modulo funziona entro le sue specifiche.
3. Regolazione del modulo rispetto ad un vol nototage fonte.
4. Verificare che il modulo funzioni secondo le specifiche dopo le regolazioni.

Configurazione del modulo
Completa i seguenti passaggi per impostare il modulo per la verifica:

1. Installa il tuo SCXI-1104 nello slot 1 del tuo chassis SCXI.
2. Collega un cavo da 68 a 68 pin tra il modulo SCXI e il dispositivo DAQ E Series.
3. Configura l'hardware con Measurement & Automation Explorer. Se sono necessarie ulteriori informazioni sulla configurazione del sistema, fare riferimento alla documentazione del dispositivo E Series e del modulo SCXI.

Verifica del funzionamento del modulo

La procedura di verifica determina quanto bene il modulo SCXI-1104 soddisfa le sue specifiche. È possibile utilizzare queste informazioni per selezionare l'intervallo di calibrazione appropriato per la propria applicazione.
Completare i seguenti passaggi per verificare il funzionamento dell'SCXI-1104:

1. Leggere la sezione Condizioni di test precedentemente in questo documento.
2. Fare riferimento alla Tabella 1 alla fine di questo documento per vedere le specifiche del test. National Instruments consiglia di verificare tutte le gamme e i guadagni. Tuttavia, puoi risparmiare tempo controllando solo gli intervalli che utilizzi nella tua applicazione.
3. Collegare il dispositivo E Series all'SCXI-1104.
4. Chiamare Calibrate_E_Series per ridurre al minimo l'incertezza associata al dispositivo E Series. Impostare i seguenti parametri:
   • numero dispositivo: il valore ottenuto da Measurement & Automation Explorer
   • clip: ND_SELF_CALIBRATE
   • setOfCalConstants—ND_USER_EEPROM_AREA
   • voltRif cal: 0.0
5. Chiama AI_Configure per mettere il dispositivo E Series in modalità bipolare.
   • Impostare i seguenti parametri:
     
   • numero dispositivo: il valore ottenuto da Measurement & Automation Explorer
   • chan—0
   • modalità di input: 0• inputRange: 0
   • polarità—0
   • vialetto—0
6. Chiama MIO_Config per abilitare il dithering sul tuo dispositivo E Series. Impostare i seguenti parametri:
   • numero dispositivo: il valore ottenuto da Measurement & Automation Explorer
   • tremare—1
   • utilizzareAMUX—0
7. Collegare il calibratore all'ingresso analogico appropriato, iniziando dal canale 0. Fare riferimento alla Figura 1 per determinare i pin sul connettore frontale a 96 pin che corrispondono agli ingressi positivo e negativo del canale specificato. Per esampa sinistra, l'ingresso positivo per il canale 0 (CH0+) è il pin C32. L'ingresso negativo per il canale 0 (CH0–) è il pin B32. Se si utilizza un modulo breakout SCXI-1300 collegato a SCXI-1104, collegare il calibratore agli ingressi CH0+ e CH0–.
8. Chiamare SCXI_Single_Chan_Setup per configurare il modulo per le misurazioni a canale singolo. Impostare i seguenti parametri:
   • SCXIchassisID: il valore ottenuto da Measurement & Automation Explorer
   • slot del modulo—1
   • module can: il canale che stai verificando
   • DAQdeviceNumber: il numero del dispositivo assegnato da
   • Measurement & Automation Explorer per il dispositivo DAQ E Series
9. Imposta il calibratore in modo che emetta il punto di test voltage dalla tabella 1.
10. Chiama DAQ_Op. Impostare i seguenti parametri:
    • numero dispositivo: il numero del dispositivo DAQ
    • canale: 0
    • guadagno: 1 per dispositivi E Series a 16 bit o –1 per dispositivi E Series a 12 bit
    • contare: 100
    • sampleRate—100
11. Chiama SCXI_Scale. Impostare i seguenti parametri:
    • SCXIChassisID: il valore ottenuto da Measurement & Automation Explorer
    • slot del modulo—1
    • canale: il canale che stai verificando
    • Guadagno SCXI: 0.1
    • Guadagno TB—1
    • DAQboard: il numero del dispositivo DAQ
    • Canale DAQ: 0
    • Guadagno DAQ: 0 per dispositivi a 16 bit, –1 per dispositivi a 12 bit
    • numPunti: 100
    • binArray: l'array restituito dalla funzione DAQ_Op
    • Il risultato è una serie di voltages che leggi dal modulo SCXI.
12. Media dei risultati restituiti dalla funzione SCXI_Scale. Confronta il risultato medio con i limiti superiore e inferiore nella Tabella 1. Se il risultato rientra entro questi limiti, il modulo ha superato questa parte del test. In caso contrario, utilizzare i passaggi nella sezione successiva, Regolazione degli errori di guadagno e offset e costanti di calibrazione, per regolare il modulo.
13. Ripetere i passaggi da 7 a 12 per i canali rimanenti. Hai ora completato la verifica del funzionamento del tuo SCXI-1104.

Nota Se tutti i canali rientrano nei limiti superiore e inferiore, non è necessario regolare il modulo.

Regolazione degli errori di guadagno e offset e delle costanti di calibrazione
Questa sezione contiene istruzioni passo passo sulla regolazione degli errori di guadagno e offset e sulle costanti di calibrazione. Regolazione degli errori di guadagno e offset Completare i seguenti passaggi per regolare gli errori di guadagno e offset nell'SCXI-1104:

1. Leggi la sezione Condizioni di test.
2. Collegare il dispositivo E Series all'SCXI-1104.
3. Chiamare Calibrate_E_Series per ridurre al minimo l'incertezza associata al dispositivo E-series. Impostare i seguenti parametri:
   • numero dispositivo: il valore ottenuto da Measurement & Automation Explorer
   • clip: ND_SELF_CALIBRATE
   • setOfCalConstants—ND_USER_EEPROM_AREA
   • voltRif cal: 0.0
4. Chiama AI_Configure per mettere il dispositivo E Series in modalità bipolare. Impostare i seguenti parametri:
   • numero dispositivo: il valore ottenuto da Measurement & Automation Explorer
   • chan—0
   • modalità di input: 0
   • intervallo di input: 0
   • polarità—0
   • vialetto—0
5. Chiama MIO_Config per abilitare il dithering sul tuo dispositivo E Series. Impostare i seguenti parametri:
   • numero dispositivo: il valore ottenuto da Measurement & Automation Explorer
   • tremare—1
   • utilizzareAMUX—0
6. Chiamare SCXI_Single_Chan_Setup per configurare il modulo per le misurazioni a canale singolo. Impostare i seguenti parametri:
   • SCXIchassisID: il valore ottenuto da Measurement & Automation Explorer
   • slot del modulo—1
   • il modulo può: il canale che desideri calibrare
   • DAQdeviceNumber: il numero del dispositivo assegnato da Measurement & Automation Explorer per il dispositivo DAQ E Series
7. Collegare il calibratore al canale che si desidera regolare. Fare riferimento alla Figura 1 per determinare i pin sul connettore frontale a 96 pin che corrisponde agli ingressi positivo e negativo del canale specificato. Per esampa sinistra, l'ingresso positivo per il canale 0 è il pin C32 etichettato CH0+. L'ingresso negativo per il canale 0 è il pin B32 etichettato CH0–. Se si utilizza un modulo breakout SCXI-1300 collegato a SCXI-1104, collegare il calibratore agli ingressi CH0+ e CH0–.
8. Collega il tuo multimetro digitale all'uscita positiva sul pin 3 (MCHO+) e all'uscita negativa sul pin 4 (MCHO–) sul connettore del pannello posteriore. La Figura 2 mostra le assegnazioni dei pin del connettore a 50 pin del pannello posteriore.
   • Suggerimento Per un facile accesso ai singoli pin, utilizzare un adattatore terminale a vite collegato a una morsettiera a 50 pin.
9. Impostare il volume del calibratoretage al valore del punto di test positivo nella Tabella 1.
10. Leggi il vol.tage dal DMM. Registrare la lettura effettiva del DMM, che è output1, e il volume di output del calibratoretage, che è volt1, per un uso successivo.
11. Impostare il calibratore sul valore del punto di test negativo per lo stesso guadagno. Ignorare eventuali limiti di ingresso specificati come 0 V. Per la regolazione sono necessari solo i limiti superiore e inferiore.
12. Leggi il vol.tage dal DMM. Registrare la lettura effettiva del DMM, output2 e il volume di output del calibratoretage, voltage2. Ora hai due coppie di punti dati, (volt1, output1) e (volt2, output2), dove volt è la lettura del calibratore e l'output è la lettura del DMM.
13. Converti il ​​DMM voltage letture (uscita1 e uscita2) in letture binarie (binario1 e binario2) utilizzando una delle seguenti equazioni:
    • Per esempioample, utilizzando un prodotto a 12 bit come un PCI-MIO-16E-1 e ottenendo una lettura DMM di –9.9 V, si otterrebbero i seguenti risultati: lettura binaria = (–9.9/20) × 212 = –2027.52
14. Registra binario1 con volt1 e binario2 con volt2 per un uso successivo.
15. Ripetere i passaggi da 4 a 14 per i restanti canali che si desidera regolare.

Regolazione delle costanti di calibrazione

Completare i seguenti passaggi per regolare le costanti di calibrazione sull'SCXI-1104:

1. Richiamare SCXI_Cal_Constants per creare e archiviare le nuove costanti di calibrazione nella memoria dell'SCXI-1104. Impostare i seguenti parametri:
   • SCXIchassisID: l'ID assegnato da Measurement & Automation Explorer
   • ModuleSlot: 1, a meno che non sia stato installato il modulo in uno slot diverso
   • canale: il canale che si desidera regolare
   • Codice operativo: 2
   • Area di calibrazione: 0
   • rangeCode—0 (non utilizzato per SCXI-1104)
   • Guadagno SCXI: 0.1
   • DAQboard: il numero del dispositivo assegnato da Measurement & Automation Explorer
   • DAQChan—0
   • DAQGain: 1 per dispositivi a 16 bit, –1 per dispositivi a 12 bit
   • Guadagno: 1.0
   • volt1 e volt2: il primo e il secondo voltage letture per i valori di guadagno che si sta per salvare sull'SCXI-1104
   • binario1 e binario2: la prima e la seconda lettura binaria per i valori di guadagno che si sta per salvare sull'SCXI-1104
   • calConst1 e calConst2: questi sono valori restituiti.
2. Ripetere il passaggio 1, modificando l'area di calibrazione su 1.
3. Ripetere il passaggio 1, modificando l'area di calibrazione su 3.
4. Ripetere i passaggi da 1 a 3 per il canale successivo. Ora hai regolato le costanti di calibrazione.

Verifica dei valori corretti

Dopo aver completato le regolazioni, è importante verificare i valori regolati ripetendo i passaggi elencati nella sezione Verifica del funzionamento del modulo di questo documento. La verifica dei valori regolati garantisce che il modulo funzioni ora entro le sue specifiche.

Schemi del pannello anteriore e posteriore

La Figura 1 mostra le assegnazioni dei pin per il connettore del pannello anteriore del modulo SCXI-1104. La Figura 2 mostra le assegnazioni dei pin per il connettore del pannello posteriore SCXI-1104.

Figura 1. Assegnazioni dei pin del connettore anteriore SCXI-1104

Figura 2. Assegnazioni dei pin del connettore del pannello posteriore SCXI-1104

Specifiche

La tabella seguente contiene le specifiche di test per il modulo di condizionamento del segnale SCXI-1104. Se il dispositivo è stato calibrato nell'ultimo anno, il valore del punto di prova dovrebbe essere compreso tra i valori del limite superiore e del limite inferiore.
Tabella 1. Specifiche SCXI-1104

		Intervalli
Guadagno	Punto di prova (V)	Limite superiore (V)	Limite inferiore (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 Procedura di calibrazione

Documenti / Risorse

NATIONAL INSTRUMENTS SCXI-1104 Canale medio voltage Modulo di ingresso [pdf] Manuale di istruzioni SCXITM-1104, SCXI-1104, SCXI-1104 Canale medio voltage Modulo di ingresso, canale medio voltage Modulo di ingresso, medio voltage Modulo di ingresso, voltage Modulo di ingresso, Modulo

Riferimenti

• Manuale d'uso