FD-11634产品规范

FD-11634产品规范

这些产品规范适用于FD-11634。

修订历史

版本 变更日期 说明信息
377651C-01 2025年6月 已添加引脚。
377651B-01 2019年6月 更新了巴特沃斯滤波器表格和图形。
377651A-01 2019年2月 初始版本。

还想了解其他信息？

关于产品规范中未包含的信息（如操作说明），请浏览相关信息。

环境条件

除非另外声明，否则下列规范的适用温度均为-40 °C～85 °C。

FD-11634前面板

使用前面板定位FD-11634上的连接器、LED和安装孔。

图 1. FD-11634前面板


  1. 电源IN连接器
  2. 电源LED
  3. 以太网端口0和LED
  4. 组1输入连接器0～3和LED
  5. 组2输入连接器0～3和LED
  6. 固定插孔
  7. 电源OUT连接器
  8. STATUS LED指示灯
  9. 以太网端口1和LED
  10. SYNC标志

FD-11634信号输入连接器引脚分布

FD-11634具有8个5引脚A型M12连接器：组1连接器0～3和组2连接器0～3。下图显示了信号输入连接器的引脚。

图 2. FD-11634引脚分布


表 1. 信号说明
引脚编号 导线颜色* 信号 说明
1 棕色 NC 无连接。请勿连接信号至该接线端。
2 白色 AI- 负模拟输入信号和TEDS返回。
3 蓝色 NC 无连接。请勿连接信号至该接线端。
4 黑色 AI+ 正模拟输入信号和TEDS数据。
5 灰色 NC 无连接。请勿连接信号至该接线端。
* 导线颜色适用于通过NI销售的SHM125M I/O线缆。其他制造商的电缆线颜色可能有所不同。
M12连接器必须与电缆匹配，或在连接器上安装帽盖以满足IP65/IP67要求。连接器帽盖可保护连接器，避免水、灰尘和泥沙对连接器造成损坏。

电源连接器引脚

下图为电源IN连接器的引脚分配。

图 3. 电源连接器引脚


表 2. 信号说明
引脚编号 导线颜色* 信号 说明
1 棕色 V 正电压线
2 白色 Aux2 用于为非FieldDAQ设备供电的可选线路
3 蓝色 C 公共端。负电压线
4 黑色 Aux1 用于为非FieldDAQ设备供电的可选线路
5 灰色 机箱地。该端子内部连接至C端子。
* 导线颜色适用于通过NI销售的M125F电源线。其他制造商的电缆线颜色可能有所不同。

以太网端口

FD-11634有两个8引脚X型M12以太网端口，即0和1。

您可以使用带屏蔽的直通式以太网或以太网交叉电缆与任一以太网端口将设备连接到计算机主机、NI Linux Real-Time控制器、另一台FieldDAQ设备或同一子网上的任何网络连接。关于在各类拓扑中使用这些端口的更多信息，请参考拓扑选项。

图 4. 以太网连接器引脚说明


表 3. 信号说明
引脚编号 导线颜色 千兆以太网信号 快速以太网信号
1 橙/白 BI_DA+ TX+
2 橙色 BI_DA- TX-
3 绿/白 BI_DB+ RX+
4 绿色 BI_DB- RX-
5 棕/白 BI_DD+ 不连接
6 棕色 BI_DD- 不连接
7 蓝/白 BI_DC+ 不连接
8 蓝色 BI_DC- 不连接

您可以使用以太网端口将FieldDAQ设备重置为出厂默认设置。更多信息，请参考将FieldDAQ重置为出厂默认设置。

不用时请盖上以太网端口。

线缆引脚

您可使用SHM125M-BNCF和SHM125M-BNCF-RA线缆连接FD-11634。

下图显示了电缆上M12和BNC连接器的引脚分布。

图 5. SHM125M-BNCF和SHM125M-BNCF-RA线缆引脚


表 4. 信号说明
M12连接器引脚编号 BNC连接器 导线颜色 信号 说明
1 — 棕色 NC 无连接。请勿连接信号至该接线端。
2 BNC屏蔽层 白色 AI- 负模拟输入信号和TEDS返回
3 — 蓝色 NC 无连接。请勿连接信号至该接线端。
4 BNC引脚 黑色 AI+ 正模拟输入信号和TEDS数据
5 — 灰色 NC 无连接。请勿连接信号至该接线端。
将M12-BNC电缆与FieldDAQ设备配合使用时，请遵守静电放电的注意事项。

关于FieldDAQ线缆使用的详细信息，请参考SHM125M-BNCF线缆安全、环境和合规性信息或SHM125M-BNCF-RA线缆安全、环境和合规性信息。

输入特性

通道数 8个模拟输入通道
隔离 通道间和与机箱间的电隔离
输入电压范围（AI+至AI-） ±10 V, ±1 V
模数转换器分辨率 24位
ADC类型 Delta-Sigma（带模拟预滤波）
采样模式 同步
输入耦合 可通过软件选择AC/DC耦合
TEDS支持 IEEE 1451.4 TEDS Class I
TEDS容性驱动 5,000 pF
表 5. 时基(fM)
频率 13.1072 MHz，12.8 MHz，12.288 MHz，10.24 MHz
精度 ±30 ppm，最大值

基准时钟可与支持TSN网络同步的其他FieldDAQ设备、CompactDAQ、CompactRIO及其他设备实现同步。

表 6. 采样数据速率范围(fs)
最小值 500 S/s
最大值 102.4 kS/s
采样数据速率(fs) 请参考下表，了解每个时基支持的采样数据速率
表 7. 时基(fM)和支持的采样数据速率(fs)，(kS/s)
13.1072 MHz 12.8 MHz 12.288 MHz 10.24 MHz
102.4 100.0 96.0 80.0
51.2 50.0 48.0 40.0
34.133 33.333 32.0 26.667
25.6 25.0 24.0 20.0*
20.48 20.0 19.2 16.0
17.067 16.667 16.0* 13.333
12.8 12.5 12.0 10.0*
10.24 10.0 9.6 8.0
8.533 8.333 8.0* 6.667
6.4 6.25 6.0 5.0*
5.12 5.0 4.8 4.0
4.267 4.167 4.0* 3.333
3.2 3.125 3.0 2.5*
2.56 2.5 2.4 2.0
2.133 2.083 2.0* 1.667
1.6 1.563 1.5 1.25*
1.28 1.25 1.2 1.0
1.067 1.042 1.0* 0.833
0.8 0.781 0.75 0.625
0.64 0.625 0.6 0.5
备注 对于可通过两个不同时基获得的采样率，最低噪声（最高分辨率）选项用星号(*)表示。
输入阻抗（AI+至AI-） 1 MΩ
输入电容（AI+至AI-） 520 pF
表 8. AC耦合响应
-3 dB 0.53 Hz
-0.1 dB 3.48 Hz
表 9. 精度
额定输入范围 温度 增益误差（读数的百分比） DC耦合偏移误差（量程的百分比，mV）
±10 V 5 °C～40 °C 0.05%，常规值 0.012%, 1.2 mV，常规值
0.1%，最大值 0.028%, 2.8 mV，最大值
-40 °C～85 °C 0.15%，最大值 0.0078%，7.8mV，最大值
±1 V 5 °C～40 °C 0.06%，常规值 0.02%, 0.2 mV，常规值
0.12%，最大值 0.04%, 0.4 mV，最大值
-40 °C～85 °C 0.2%，最大值 0.14%, 1.4 mV，最大值
表 10. AC耦合残余偏移
5 °C～40 °C <5 mV，常规值
-40 °C～85 °C <50 mV，常规值
表 11. 稳定性
输入范围 增益漂移 DC耦合偏移漂移
±10 V ±15 ppm/°C ±50 μV/°C
±1 V ±20 ppm/°C ±15 μV/°C
增益不匹配（通道间，DC～40 kHz） 0.1 dB，最大值
相位不匹配（通道间，1 kHz～40 kHz） 0.017°/kHz，最大值
相位非线性度(fs = 102.4 kS/s, 1 kHz～40 kHz) 0.18°，最大值
串扰(1 kHz) -120 dB
CMRR至机箱/大地(fin = 60 Hz) 105 dB
表 12. 使用矩形滤波器后的输入噪声
输入范围 1 kS/s 10 kS/s 102.4 kS/s
±10 V 6.0 μV RMS 9 μV RMS 25 μV RMS
±1 V 0.7 μV RMS 1.2 μV RMS 3.5 μV RMS
表 13. 使用矩形滤波器后的动态范围（1 kHz输入频率，-60 dBF幅值）
采样率(kS/s) ADC降采样率 输入范围
±10 V ±1 V
102.4 64 108 106
51.2 128 111 109
25.6 256 114 112
12.8 512 117 115
6.4 1,024 120 118
表 14. 频谱噪声密度(fs = 102.4 kS/s)
±10 V输入范围
120 ⁢ n V H z ⁢ 1 ⁢ k H z
±1 V输入范围
16 ⁢ n V H z ⁢ ⁢ 1 ⁢ k H z
图 6. 频谱噪声密度v.s. 频率


无杂波动态范围(SFDR)，(1 kHz, -60 dBFS) >130 dBFS
表 15. 总谐波失真(THD)
输入范围 1 kHz 20 Hz～20 kHz 20 kHz～40 kHz
±10 V -105 dB -98 dB -90 dB
±1 V -105 dB -88 dB -75 dB
表 16. 总谐波失真 + N (THD+N)
输入范围 20 Hz～20 kHz 20 kHz～40 kHz
±10 V -98 dB -90 dB
±1 V -88 dB -75 dB
表 17. 互调失真(IMD)
输入范围 SMPTE 60 Hz + 7 kHz CCIF 11 kHz + 12 kHz
±10 V -98 dB -93 dB
±1 V -98 dB -85 dB

测试标准：SMPTE 60 Hz + 7 kHz，幅值比4:1，总幅值为0 dBFS，以及CCIF 11 kHz + 12 kHz，幅值比为1:1，每个单频幅值为-6 dBFS，高达5阶谐波。

IEPE

表 18. 激励电流（可通过软件选择开/关）
最小值 4 mA
常规值 4.17 mA
激励噪声 4 nA RMS, 0.1 Hz～ 40 kHz BW
表 19. 短路检测
检测阈值（AI+至AI-） 180 mV
检测阈值滞后 50 mV
兼容电压 23 V，最大值
备注 如果使用的是IEPE传感器，请使用以下公式确保配置符合IEPE兼容电压范围：(V偏置 ± V全量程)必须为0 V～23 V，其中V 偏置是IEPE传感器的偏置电压， V全量程是IEPE传感器的全量程电压。

滤波

矩形滤波器（默认）

输入延迟 36/fs + 1.5 μs
输入延迟容差 ±100 ns
通带频率 DC至0.4 · fs
表 20. 矩形滤波器通带平坦度和频率
20 Hz～20 kHz ±0.03 dB，最大值
20 kHz～40 kHz ±0.05 dB，最大值
阻带频率 等于或高于0.5 · fs
阻带抑制 ≥100 dB
无混叠带宽 0.5 · fs
图 7. 矩形滤波器幅度响应


Butterworth滤波器

输入延迟 请参考可用时基的巴特沃斯滤波器输入延迟(fM)
输入延迟容差 ±100 ns
滤波器阶数 二阶或四阶
表 21. 可用时基的巴特沃斯滤波器截止频率(-3 dB点)
13.1072 MHz 12.8 MHz 12.288 MHz 10.24 MHz
4,096 Hz 4,000 Hz 3,840 Hz 3,200 Hz
2,048 Hz 2,000 Hz 1,920 Hz 1,600 Hz
1,024 Hz 1,000 Hz 960 Hz 800 Hz
512 Hz 500 Hz 480 Hz 400 Hz
256 Hz 250 Hz 240 Hz 200 Hz
128 Hz 125 Hz 120 Hz 100 Hz
表 22. 可用时基的巴特沃斯滤波器输入延迟(fM)
时基(MHz) 截止(Hz) 4阶 2阶
输入延迟 最大输入延迟 输入延迟 最大输入延迟
13.1072 4,096 436.0 μs 457.4 μs 398.7 μs 405.1 μs
2,048 537.1 μs 580.3 μs 453.3 μs 466.3 μs
1,024 740.3 μs 827.4 μs 563.1 μs 589.2 μs
512 1.1465 ms 1.3208 ms 782.9 μs 834.8 μs
256 1.9583 ms 2.3046 ms 1.2224 ms 1.3263 ms
128 3.5831 ms 4.2770 ms 2.0825 ms 2.2924 ms
12.8 4.000 446.5 μs 468.3 μs 408.2 μs 414.7 μs
2.000 549.9 μs 594.2 μs 464.2 μs 477.5 μs
1.000 758.1 μs 847.2 μs 576.5 μs 603.3 μs
500 1.1739 ms 1.3524 ms 801.6 μs 854.8 μs
250 2.0053 ms 2.3598 ms 1.2517 ms 1.3581 ms
125 3.6691 ms 4.3796 ms 2.1324 ms 2.3474 ms
12.288 3.840 465.0 μs 487.8 μs 425.1 μs 432.0 μs
1.920 572.8 μs 618.9 μs 483.5 μs 497.3 μs
960 789.6 μs 882.4 μs 600.5 μs 628.3 μs
480 1.2228 ms 1.4087 ms 834.9 μs 890.4 μs
240 2.0888 ms 2.4581 ms 1.3038 ms 1.4146 ms
120 3.8219 ms 4.5620 ms 2.2212 ms 2.4451 ms
10.24 3.200 557.7 μs 585.0 μs 509.9 μs 518.0 μs
1,600 687.0 μs 742.4 μs 579.9 μs 596.5 μs
800 947.2 μs 1.0586 ms 720.3 μs 753.7 μs
400 1.4671 ms 1.6902 ms 1.0016 ms 1.0682 ms
200 2.5063 ms 2.9494 ms 1.5643 ms 1.6972 ms
100 4.5860 ms 5.4741 ms 2.6651 ms 2.9338 ms
备注 输入延迟是信号频率远低于截止频率的延迟。最大输入延迟是高信号频率下的峰值延迟。下图描述了输入延迟随信号频率的变化。详细信息见 FD-11634用户手册 。
图 8. 巴特沃斯滤波器幅度响应（4阶、12.8 MHz时基）


图 9. 巴特沃斯滤波器幅度响应（2阶、12.8 MHz时基）


图 10. 巴特沃斯滤波器输入延迟（4阶、12.8 MHz时基，4 kHz、2 kHz、1 kHz滤波器）


图 11. 巴特沃斯滤波器输入延迟（4阶、12.8 MHz时基，500 Hz、250 Hz、125 Hz滤波器）


图 12. 巴特沃斯滤波器输入延迟（2阶、12.8 MHz时基，4 kHz、2 kHz、1 kHz滤波器）


图 13. 巴特沃斯滤波器输入延迟（2阶、12.8 MHz时基，500 Hz、250 Hz、125 Hz滤波器）


梳状滤波器

输入延迟 5/fs + 1.5 μs
输入延迟容差 ±100 ns
陷波 fs, 2 fs, 3 fs, ...
图 14. 梳状滤波器幅度响应


基于时间的触发

类型 开始触发，同步脉冲

定时和同步

协议 IEEE 802.1AS用于1000 Base-TX网络同步，全双工
网络同步精度[1]1 I/O同步取决于系统。假设设备以直线拓扑方式连接。 <1 μs
带优化配置的网络同步精度[2]2 I/O同步取决于系统。假设系统包含一个跳跃节点(hop)。 <100 ns
备注 配置为使用IEEE 1588时，同步性能可能与这些规范不同。

关于网络同步精度的详细信息，请参阅基于NI-DAQmx的TSN同步精度说明。关于实现高精度同步的信息，请参阅如何使用基于NI-DAQmx的TSN设备实现高精度测量。

网络接口

网络协议 TCP/IP, UDP
使用的网络端口 HTTP:80（仅可配置）, TCP:3580; UDP:5353（仅可配置）, TCP:5353（仅可配置）; TCP:31415; UDP:7865（仅可配置）, UDP:8473（仅可配置）
网络IP配置 DHCP + Link-Local, DHCP，静态，Link-Local
默认MTU容量 1500字节

以太网

端口数量 2个8针X型M12端口，内部切换[3]3 允许线拓扑或网络冗余。
网络接口 1000 Base-TX, 全双工; 1000 Base-TX, 半双工; 100 Base-TX, 全双工; 100 Base-TX, 半双工; 10 Base-T, 全双工; 10 Base-T, 半双工
通信速率 10/100/1,000 Mbps， 自动调节
线缆最大长度 100 m/段
每行最大切分数[4]4 使用默认软件配置。 15

关于创建可靠的基于以太网的系统的信息，请参阅设计基于以太网的分布式TSN测量系统。

电源要求

表 23. 电压输入范围
Vin 9 V DC～30 V DC
Vaux 最高至30 V DC
表 24. 设备功耗
额定值 7.3 W
最大值 10 W
  • 设备功耗—设备从电源输入连接器汲取的总电源，包括传输到外部传感器的电源。

    • 电流限制

    超出电流限制可能会损坏设备。Input和Aux接线端之间的综合电流强度不要超过10 A。
    表 25. 电源输入/输出接线端
    Vin 10 A，最大值
    Vaux 10 A，最大值，综合（与Vin相加）
    推荐的外部过流保护 16 A，慢熔保险丝

    物理特性

    表 26. 尺寸和重量
    尺寸 198.5 mm × 77.4 mm × 47.1 mm(7.8 in. × 3.0 in. × 1.9 in.)
    权重 1.179 kg (2 lb9.6 oz)
    表 27. 输入连接
    数值 8
    类型 5引脚 A型M12连接器
    M12连接器的扭矩（电源，以太网，输入连接） 0.6 N · m (5.31 lb · in.)

    校准

    校准间隔 1年

    环境特性

    关于规范的详细信息，见 FD-11634用户手册 。

    表 28. 温度
    运行 -40 °C～85 °C
    存储 -40 °C～100 °C
    表 29. 湿度
    运行 最高100％相对湿度，凝结或无凝结
    存储 最高100%相对湿度，凝结或无凝结
    防护等级 IP65/IP67
    污染等级 4
    最高海拔 5,000 m
    如未按照 FD-11634用户手册 中的要求安装，可能会导致适用温度范围变小。
    要符合本文档中的冲击和振动产品规范，必须将系统固定在面板上。
    M12连接器必须与电缆匹配，或在连接器上安装帽盖以满足IP65/IP67要求。随附的塑料盖或选配的金属盖可保护连接器，避免水、灰尘和泥沙对连接器造成损坏。
    避免将连接器长时间暴露在阳光下。

    冲击和振动

    表 30. 运行环境振动
    随机 10 g RMS, 5 Hz～2,000 Hz
    正弦 10 g，5 Hz～2,000 Hz
    12.4 mm最小值，峰-峰位移，5 Hz～20 Hz
    运行环境冲击 100 g, 11 ms半正弦，3次冲击6个方向，共18次冲击
    40 g, 6 ms半正弦，4000次冲击6个方向，共24000次冲击

    环境标准

    产品符合以下电气设备的环境标准：

    • IEC 60068-2-1低温
    • IEC 60068-2-2干热
    • IEC 60068-2-6正弦振动
    • IEC 60068-2-27冲击
    • IEC 60068-2-30交变湿热（12 h + 12 h循环）
    • IEC 60068-2-64宽带随机振动

    安全电压

    FD-11637经评定可用于干燥或潮湿环境。请勿将危险电压连接至FD-11634。危险电压是指干燥环境下高于30 V RMS、42.4 V峰值或60 V DC的电压，或潮湿环境下高于22.6 V峰值或35 V DC的电压。

    额定电压

    仅可连接规定范围之内的电压。

    任意端子间 60 V DC（干燥环境）； 35 V DC（潮湿环境）

    临时过压保护

    产品设计用于承受较长持续时间的电源频率过压，如下所示。超出该范围的电压可能会造成永久性损坏。

    连接器上任意两个引脚之间 ±30 V DC

    隔离电压

  • 工作电压—额定工作电压是在流经隔离层的直流或交流电压的最高RMS值，可为设备提供连续不间断的电压。
  • 瞬时超高压(Vpk)—瞬时超高压持续时间为几个毫秒或更短的超高压、振荡或非振荡、通常高衰减。
  • 耐压性—为验证绝缘能够在正常使用中承受工作电压的电气和机械应力，隔离屏障已经经过测试的交流或直流电压的最高均方根值，验证时间为1分钟。
    • 表 31. 通道间隔离
    工作电压 60 V DC（干燥环境）；35 V DC（潮湿环境）非Mains
    耐压性 1,000 V RMS，经5秒介电耐压测试
    表 32. 通道对地隔离
    工作电压 60 V DC（干燥环境）；35 V DC（潮湿环境）非Mains
    耐压性 1,000 V RMS，经5秒介电耐压测试

    这些测试和测量电路不适用于直接连接到MAINS配电系统的电路上进行的测量。

    MAINS是一种危险的现场电源系统，设备连接至MAINS是为了获取电源。该产品适用于具有特殊保护的二级电路的电压测量。这类电压测量包括：信号电平、特种设备、设备的特定低能量部件、稳压低压电源供能的电路和电子设备。

    危险电压 请勿将产品连接到信号或用于测量类别II、III、IV的测量，或用于MAINs电路或过电压类别II、III或IV电路的测量，因为这些电路的瞬态过压可能高于产品所能承受的电压。产品不得连接至最大电压超过连续工作电压的电路（相对地或其他通道），否则可能会损坏产品的绝缘功能。产品只能在绝缘功能完好的情况下，才能承受额定的瞬态过压。进行测量之前，必须对系统中的工作电压、回路阻抗、暂时过压以及瞬态过压进行分析。
    危险电压 Ne pas connecter le produit à des signaux dans les catégories de mesure II, III ou IV et ne pas l'utiliser pour des mesures dans ces catégories, ou des mesures sur secteur ou sur des circuits dérivés de surtensions de catégorie II, III ou IV pouvant présenter des surtensions transitoires supérieures à ce que le produit peut supporter. Le produit ne doit pas être raccordé à des circuits ayant une tension maximale supérieure à la tension de fonctionnement continu, par rapport à la terre ou à d'autres voies, sous peine d'endommager et de compromettre l'isolation. Le produit peut tomber en panne et son isolation risque d'être endommagée si les tensions transitoires dépassent la surtension transitoire nominale. Une analyse des tensions de fonctionnement, des impédances de boucle, des surtensions temporaires et des surtensions transitoires dans le système doit être effectuée avant de procéder à des mesures.

    安全合规性标准

    该产品设计符合以下测量、控制和实验室用途的电气设备安全标准：

    • IEC 61010-1, EN 61010-1
    • UL 61010-1、CSA C22.2 No. 61010-1
    备注 关于安全认证，请参阅产品标签或产品认证和声明章节。

    电磁兼容性标准

    产品设计符合以下测量、控制和实验室用途电气设备的EMC标准：

    • EN 61326-1 (IEC 61326-1): Class A放射标准；工业抗扰度标准
    • EN 55011 (CISPR 11): Group 1, Class A放射标准
    • AS/NZS CISPR 11: Group 1, Class A放射标准
    • ICES-001: Class A放射标准
    备注 Group 1设备是指不会出于处理材料或检查/分析目的，而有意释放射频能量的工业、科学或医疗设备。
    备注 在欧洲、澳大利亚、新西兰和加拿大（依据CISPR 11），Class A设备适用于非住宅场所。
    备注 关于EMC声明和认证等详细信息，见产品认证和声明。
    仅使用屏蔽式线缆和附件操作本产品。
    为确保指定的EMC性能，必须使用屏蔽式以太网线缆操作本产品。

    产品认证和声明

    关于合规信息，见产品的合规声明(DoC)。如需获取NI产品认证及合规声明(DoC)，请访问ni.com/product-certifications，通过模块编号搜索，并查看相应链接。

    1 I/O同步取决于系统。假设设备以直线拓扑方式连接。

    2 I/O同步取决于系统。假设系统包含一个跳跃节点(hop)。

    3 允许线拓扑或网络冗余。

    4 使用默认软件配置。