Tecnología CompactDAQ: Múltiples motores de temporización, transmisión de señales y más

Elija entre más de 60 módulos de E/S de la serie C para diferentes medidas, incluyendo termopar, voltaje, detector de temperatura de resistencia, corriente, resistencia, tensión, digital (TTL y otros), acelerómetro y micrófono. La cantidad de canales en los módulos individuales van de 1 a 32 canales para cumplir con una amplia variedad de requerimientos del sistema. Los módulos de E/S de la serie C combinan acondicionamiento de señales, conectividad y adquisición de datos en un módulo pequeño para cada tipo de medida específico, lo cual reduce la complejidad del sistema y aumenta la precisión de la medida. Estos módulos se pueden insertar en cualquier chasis o controlador de la serie C para crear una variedad de sistemas. Usted puede seleccionar los módulos que desee e instalarlos en uno de varios sistemas CompactDAQ para crear una combinación de cantidades de canales y tipos de medidas dentro de un sistema. Con CompactDAQ, usted puede construir el sistema adecuado para satisfacer las necesidades de su aplicación de medidas.

Figura 1. Elija entre más de 60 módulos de E/S de la serie C.

Los controladores CompactDAQ fomentan la integración de su sistema DAQ al combinar el procesador y el almacenamiento de datos con la adquisición de datos y el acondicionamiento de señales en un tamaño pequeño y robusto. NI se ha asociado con Intel para ofrecer al mercado DAQ, procesadores industriales como los procesadores quad-core y dual-core Atom. Además, CompactRIO con controladores NI-DAQmx ofrece la misma integración combinando el procesador y el almacenamiento de datos con el DAQ y el acondicionamiento de señales a su sistema DAQ y agrega el beneficio de un FPGA programable por el usuario para realizar temporización y disparo personalizados y algoritmos de control directamente en hardware para maximizar la fiabilidad y el determinismo.

Aprenda más sobre las ventajas de usar CompactDAQ

Aprenda más sobre CompactRIO con controladores NI-DAQmx

La colocación e instalación de la instrumentación son partes importantes de una configuración de prueba. Puede minimizar el ruido eléctrico circundante colocando la instrumentación cerca del sujeto de la prueba porque las señales digitales utilizadas por USB, Ethernet, 802.11 WiFi y varios otros protocolos son menos susceptibles a la interferencia electromagnética. CompactDAQ puede medir muchos canales en un paquete pequeño y resistente para que pueda colocarlo cerca de la unidad bajo prueba. Los sistemas CompactDAQ ofrecen las siguientes características de diseño mecánico.

Chasis robusto y versátil con opciones de montaje flexibles

• Capacidad para alojar 1, 4, 8 o 14 módulos de E/S de la serie C 
• Capacidad para transferir datos a través de USB, Ethernet o 802.11 WiFi o elegir una opción autónoma con una PC embebida
• Construcción de metal A380 para mayor durabilidad
• 30 g de impacto y 0.3 grms de vibración operativa de acuerdo con IEC-60068-2-27/64 para la mayoría de los chasis
• 50 g de impacto y 5 g de vibración operativa de acuerdo con IEC-60068-2-27/64 para el chasis cDAQ-9185/9189
• Temperatura operativa de -20 °C a 55 °C para la mayoría de los chasis y controladores
• Temperatura operativa de -40 °C a 70 °C para el chasis cDAQ-9185/9189
• Kits de montaje en panel, rack, riel DIN y escritorio
• Dibujos 2D y 3D (consulte la base de datos de dibujos dimensionales en ni.com)

Figura 2. Los controladores y chasis CompactDAQ ofrecen opciones de 1, 4, 8 o 14 ranuras.

Liberación de tensión de cables y cables de señal para conexiones sólidas

• La conexión de alimentación está unida al chasis con tornillos e incluye una cubierta trasera protectora para mayor seguridad
• El cable USB se bloquea en el chasis USB con tornillo de mariposa (el cable USB de bloqueo se incluye en los kits de chasis USB)
• El cable Ethernet se bloquea con un mecanismo de pestillo (el cable Ethernet estándar se vende por separado)
• Todos los módulos se envían con cubiertas de liberación de tensión o las tienen disponibles como accesorios para evitar la extracción de cables
• Las pruebas de impacto y vibración se realizan con cables de alimentación, comunicación y señal del módulo conectados

Líneas de disparo integradas para importar/exportar relojes digitales

• El chasis USB de 8 y 14 ranuras tiene dos conexiones BNC para líneas de disparo
• El chasis cDAQ-9185/9189 incluye un conector SMB para un disparo
• Ancho de banda para soportar hasta un reloj de 1 MHz
• Capacidad para sincronizar múltiples sistemas (la sincronización del sistema no es compatible con todos los módulos, consulte el manual del chasis)

Figura 3. El primer plano muestra la entrada de alimentación, las líneas de disparo BNC y el puerto USB de bloqueo en el cDAQ-9178.

Sincronización automática de módulos y canales

• Se pueden conectar módulos adicionales para agregar más tipos de medidas y canales al sistema
• Los módulos son intercambiables en vivo y se detectan automáticamente una vez que los inserta en un chasis o controlador CompactDAQ
• Un solo sistema CompactDAQ puede transmitir simultáneamente entrada analógica de alta velocidad, salida analógica, entrada digital y salida digital
• Se pueden sincronizar múltiples chasis CompactDAQ habilitados por TSN a través de la red con cables Ethernet estándares
• Se pueden sincronizar múltiples chasis USB CompactDAQ con el módulo NI 9469 y el cable RJ50

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Una pieza vital de un sistema DAQ es el convertidor A/D, que necesita señales de reloj para designar cuándo adquirir muestreos. Muchos sistemas tienen múltiples convertidores A/D que comparten el mismo reloj para sincronizar todas las medidas de los canales. Los sistemas CompactDAQ tienen la ventaja de la flexibilidad cuando se trata de motores de temporización y van más allá de la sincronización estándar.

El chasis CompactDAQ tiene tres motores de temporización de entrada analógica. Esto hace posible que los programadores dividan todas sus entradas analógicas en hasta tres grupos diferentes conocidos como tareas:

• Cada tarea puede ejecutarse a una velocidad diferente, como se ve en la Figura 4. Esto es ideal cuando se combinan medidas de temperatura, que a menudo son lentas, con medidas de mayor velocidad, como sonido y vibración.
• Las tres tareas operan de forma independiente, se pueden abordar desde ciclos o hilos separados en un programa y se pueden iniciar simultáneamente.
• Todos los canales dentro de una sola tarea se sincronizan automáticamente. En el caso de que un módulo multiplexado se combine en una tarea con un módulo de muestreo simultáneo, el primer canal en el módulo multiplexado se sincroniza y los canales posteriores en el módulo multiplexado se escanean en sucesión.
• Todos los canales dentro de una sola tarea, simultáneos y multiplexados, se devuelven a la velocidad de muestreo solicitada.
• Todos los módulos se pueden colocar en una sola tarea. Esto sincroniza todos los canales con el mismo reloj.

CompactDAQ puede realizar hasta siete tareas simultáneamente. Puede elegir entre varias opciones de tareas:

• Entrada analógica con hasta tres motores de temporización
• Entrada digital con motor de temporización designado
• Salida digital con motor de temporización designado
• Salida analógica con motor de temporización designado
• Tareas de contador/temporizador para medidas de cuadratura, PWM, evento, período o frecuencia (el chasis CompactDAQ contiene cuatro contadores/temporizadores integrados a los que puede acceder a través de un módulo digital)

Al tener un recurso designado, las tareas de salida digital y analógica pueden ejecutarse de forma independiente sin tener que compartir una señal de reloj de otra tarea. Esto hace que la programación sea más fácil e intuitiva. Los recursos designados se pueden compartir con otros subsistemas del chasis. Por ejemplo, puede compartir el reloj de entrada digital con el reloj de salida analógica para generar un voltaje con cada borde ascendente/descendente de la entrada digital.

Los múltiples motores de temporización y la capacidad de enrutar y compartir recursos proporcionan un nivel inigualable de flexibilidad para CompactDAQ por la mayoría de los sistemas DAQ comerciales.

Figura 4. Diferentes tareas de entrada analógica pueden ejecutarse a diferentes velocidades en el mismo chasis.

Para una mayor flexibilidad cuando se trata de motores de temporización, CompactRIO con controladores NI-DAQmx ofrece a los usuarios la capacidad de usar un motor de temporización por ranura en el controlador. Esto permite al usuario tener hasta 8 motores de temporización por controlador, lo que brinda la flexibilidad de usar los 8 motores de temporización para programar 8 tareas de entrada analógica usando NI-DAQmx, todas ejecutándose a una velocidad de muestreo independiente simultáneamente y temporizadas por hardware.

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Parte de la tecnología principal en el chasis y controladores CompactDAQ se comparte con otros productos NI DAQ. Esta tecnología se conoce como la tercera generación del controlador de temporización del sistema (NI-STC3). Muchos dispositivos utilizan relojes y osciladores comerciales para la temporización del sistema. La tecnología de NI está diseñada para el rendimiento desde cero, comenzando con los motores de temporización y 30 años de experiencia en instrumentación basada en PC. La tecnología NI-STC3 es un código fuente patentado que está integrado en un ASIC y separa los sistemas como CompactDAQ de todos los demás dispositivos en el mercado.

Cuatro contadores/temporizadores avanzados de 32 bits

• Puede usar contadores para conteo de eventos, medidas de codificador de cuadratura, PWM, generación de series de pulsos o medidas de período o frecuencia.
• Los contadores NI-STC3 son avanzados porque contienen un contador auxiliar embebido o integrado. El usuario no puede acceder directamente a esto, pero el controlador accede a él para algunas medidas de frecuencia. Estos procesos normalmente requieren dos contadores en cascada, pero con la tecnología NI-STC3, estos contadores avanzados pueden hacer más con menos recursos.
• Usted puede compartir recursos para sincronizar tareas de contador con otras tareas de contador, digitales o analógicas.

Figura 5. El diagrama muestra el Contador 0 y el generador de frecuencia.

Generador de frecuencia integrado

• Relojes base de 10 MHz, 20 MHz y 100 kHz
• 16 divisores (n=1..16)
• Salida a través de un módulo digital temporizado por hardware instalado o líneas de disparo BNC integradas (límite de ancho de banda de 1 MHz en líneas de disparo integradas)

Contador avanzado y funciones digitales

• Evento de detección de cambios
• Disparo de hardware (inicio, referencia y pausa)
• Terminales de interfaz de función programable (PFI) utilizadas para señales de temporización de entrada/salida para funciones analógicas, digitales o de contador
• 8 funciones de entrada de contador
• 5 funciones de salida de contador

Los buses de comunicación, como USB, Ethernet y 802.11 WiFi, tienen una estructura de datos estandarizada y un método definido de cómo un dispositivo se comunica con el host, pero no todos los dispositivos son iguales. La tecnología patentada de transmisión de señales se propone operar dispositivos NI DAQ de la manera más eficiente dentro de los límites de estos estándares de bus. Muchos productos de consumo solo necesitan uno o dos flujos de datos direccionales. Los reproductores de música y los dispositivos de almacenamiento a menudo mueven grandes cantidades de datos en una dirección, actualizándose hacia o desde la PC principal. Los sistemas de pruebas a menudo involucran múltiples entradas y salidas que se ejecutan simultáneamente. Signal Streaming permite la transmisión de datos bidireccional de alta velocidad hacia y desde el sistema CompactDAQ.

Figura 6. Signal Streaming permite la transmisión paralela de datos de múltiples tareas con una participación mínima del procesador.

Lea más sobre la tecnología Signal Streaming

Con los sistemas CompactDAQ, usted puede desarrollar aplicaciones de pruebas y medidas en múltiples entornos de programación, incluyendo ANSI C/C++, Visual C# y Visual Basic .NET. Sin embargo, la estrecha integración de hardware y software hace que el entorno de desarrollo de LabVIEW sea la mejor opción para aprovechar al máximo el rendimiento de su sistema CompactDAQ con el menor esfuerzo de programación.

LabVIEW es un entorno de programación para desarrollar sistemas sofisticados de medidas, pruebas y control utilizando íconos gráficos intuitivos y cables que se asemejan a un diagrama de flujo. LabVIEW ofrece una integración incomparable con miles de dispositivos de hardware, incluyendo la plataforma CompactDAQ, y proporciona cientos de bibliotecas integradas para análisis avanzado y visualización de datos. Puede automatizar medidas desde varios dispositivos, analizar datos en tiempo real y crear reportes personalizados en solo minutos utilizando esta herramienta estándar en la industria.

Figura 7. La programación gráfica y la representación del flujo de datos lo hacen más productivo al brindarle la capacidad de programar como usted piensa.

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