USB-6212产品规范

这些产品规范适用于USB-6212 BNC、USB-6212 Mass终端和USB-6212弹簧端子。

定义

担保产品规范给出了型号在规定操作条件下的性能，其中内容涵盖于型号质量担保中。

特性给出了型号在规定操作条件下使用的相关值，但其中内容未涵盖于型号质量担保中。

常规产品规范给出了多数型号符合的性能。
额定产品规范给出了基于设计、一致性测试或补充测试的属性。

除非另外声明，否则产品规范为常规产品规范。

条件

除非另外声明，否则下列规范的适用温度均为25 °C。

USB-6212引脚分布

使用引脚分布连接至USB-6212上的接线端。

模拟输入

通道数

8个差分或16个单端

模数转换器分辨率

16位

DNL

保证无丢失代码

INL

请参考AI绝对精度

采样率
单通道最大值	400 kS/s
多通道最大值（多路综合）	400 kS/s
最小值	0 S/s

定时分辨率

50 ns

定时精度

采样率的50 ppm

输入耦合

DC

输入范围

±0.2 V、±1 V、±5 V、±10 V

模拟输入的最大工作电压（信号+共模）

±10.4 V，AI GND

CMRR（DC至60 Hz）

100 dB

输入阻抗

设备开启
AI+对AI GND	>10 GΩ，与100 pF电容并联
AI-对AI GND	>10 GΩ，与100 pF电容并联

设备关闭
AI+对AI GND	1,200 Ω
AI-对AI GND	1,200 Ω

输入偏置电流

±100 pA

串扰(100 kHz)
相邻通道	-75 dB
非相邻通道	-90 dB

小信号带宽(-3 dB)

1.5 MHz

输入FIFO容量

4,095个采样

扫描列表内存

4,095项

数据传输

USB信号流、编程控制I/O

所有模拟输入和SENSE通道的过压保护
设备开启	±30 V，最多2个AI引脚
设备关闭	±20 V，最多2个AI引脚

过压时的输入电流

±20 mA/AI引脚，最大值

多通道测量的稳定时间

精度、全幅跳变、全量程
跳变的±90 ppm (±6 LSB)	2.5 μs转换间隔
跳变的±30 ppm (±2 LSB)	3.5 μs转换间隔
跳变的±15 ppm (±1 LSB)	5.5 μs转换间隔

典型特性图

AI绝对精度（担保）

注：自设备外部校准起，表中给出精度的有效期为一年。

注：由于功能性原因，该设备的输入/输出通道不具备电磁干扰保护。如连接线缆位于发射或传导电磁干扰的环境中，设备的测量精度可能会下降，并引发暂时的速度减慢。遵照产品规范，确保该设备在可操作的电磁环境中工作，且设计、选择、安装测量传感器和线缆时需小心谨慎以降低射频辐射。

表 2. AI绝对精度
额定正向量程	额定负向量程	残余增益误差（读数的ppm）	残余偏移误差（量程的ppm）	偏移温度系数（量程的ppm/°C）	随机噪声σ (μVrms)	全量程绝对精度(μV)	灵敏度(μV)
10	-10	75	20	34	295	2,710	118.0
5	-5	85	20	36	149	1,420	59.6
1	-1	95	25	49	32	310	12.8
0.2	-0.2	135	40	116	13	89	5.2

注：灵敏度指能够检测到的最小电压变化。灵敏度和噪声相关。

增益温度系数	7.3 ppm/°C
参考温度系数	5 ppm/°C
INL误差	量程的76 ppm

AI绝对精度公式

绝对精度 = 读数 × （增益误差） + 量程 × （偏移误差） + 噪声不确定度

增益误差 = 残余AI增益误差 + 增益温度系数 × (上次内部校准至今的温度变化值) + 参考温度系数 × (上次外部校准至今的温度变化值)
偏移误差 = 残余AI偏移误差 + 偏移温度系数 × （上次内部校准至今的温度变化值） + INL误差
噪声不确定性 =
$\frac{随机噪声 \cdot 3}{\sqrt{100}}$
对于包含因子为3 σ，均匀选取100个采样点的情况。

AI绝对精度范例

假设根据下列值来计算模拟输入通道的全量程绝对精度：

上次外部校准至今的温度变化值 = 10 °C
上次内部校准至今的温度变化值 = 1 °C
采样数量 = 100
包含因子 = 3 σ

例如，10 V范围的全量程绝对精度计算如下：

增益误差 = 75 ppm + 7.3 ppm × 1 + 5 ppm × 10 = 132 ppm
偏移误差 = 20 ppm + 34 ppm × 1 + 76 ppm = 130 ppm
噪声不确定性 =
$\frac{295 µ V \cdot 3}{\sqrt{100}}$
= 88.5 µV
绝对精度 = 10 V × （增益误差） + 10 V × （偏移误差） + 噪声不确定度 = 2,710 μV

模拟输出

通道数

2

DAC分辨率

16位

DNL

±1 LSB

单调性

16位

最大更新速率
1个通道	250 kS/s
2个通道	每通道250 kS/s

定时精度

采样率的50 ppm

定时分辨率

50 ns

输出范围

±10 V

输出耦合

DC

输出阻抗

0.2 Ω

输出驱动电流

±2 mA

过驱保护

±30 V

过电流

2.4 mA

上电状态

±20 mV

上电毛刺

±1 V，持续200 ms

输出FIFO容量

8,191个采样，供所有通道使用

数据传输

USB信号流、编程控制I/O

AO波形模式

非周期性波形、板载FIFO周期性波形重新生成模式、包括动态更新的由主机缓存重新生成的周期性波形

稳定时间，全幅跳变，15 ppm (1 LSB)

32 µs

边沿斜率

5 V/µs

毛刺能量
幅度	100 mV
持续时间	2.6 µs

AO绝对精度（担保）

全量程绝对精度值内部校准后立即生效，且假设自上次外部校准，设备的工作温度变化小于10 °C。

注：自设备外部校准起，表中给出精度的有效期为一年。

注：由于功能性原因，该设备的输入/输出通道不具备电磁干扰保护。如连接线缆位于发射或传导电磁干扰的环境中，设备的测量精度可能会下降，并引发暂时的速度减慢。遵照产品规范，确保该设备在可操作的电磁环境中工作，且设计、选择、安装测量传感器和线缆时需小心谨慎以降低射频辐射。

表 3. AO绝对精度
额定正向量程(V)	额定负向量程(V)	残余增益误差（读数的ppm）	增益温度系数(ppm/°C)	残余偏移误差（量程的ppm）	偏移温度系数（量程的ppm/°C）	全量程绝对精度(μV)
10	-10	90	11	60	12	3,512

参考温度系数	5 ppm/°C
INL误差	量程的128 ppm

AO绝对精度公式

绝对精度 = 输出值 × （增益误差） + 量程 × （偏移误差）

增益误差 ＝ 残余增益误差 + 增益温度系数 × （上次内部校准至今的温度变化值） + 参考温度系数 × （上次外部校准至今的温度变化值）
偏移误差 = 残余偏移误差 + AO偏移温度系数 × （上次内部校准至今的温度变化值） + INL误差

Digital I/O and PFI

静态数字I/O特征

数字输入/输出
BNC/Mass终端	共24个，8 (P0.<0..7>), 16 (PFI <0..7>/P1.<0..7>,PFI <8..15>/P2.<0..7>)
螺栓端子	共32个,16 (P0.<0..15>), 16 (PFI <0..7>/P1.<0..7>,PFI <8..15>/P2.<0..7>)

参考地

D GND

下拉电阻

常规50 kΩ，最低20 kΩ

输入电压保护

±20 V，最多8个引脚^[1]¹ 超出输入电压保护规范的电压可能导致设备永久性损坏。

PFI功能

功能	静态数字输入、静态数字输出、定时输入、定时输出
定时输出源	多个AI、AO、计数器定时信号
去抖动滤波设置	125 ns、6.425 μs、2.56 ms、禁用；信号高低转换；每个输入可独立配置

最大工作条件

I_OL输出低电流	16 mA，最大值
I_OH输出高电流	-16 mA，最大值

数字输入特性


电平	最小值	最大值
V_IL输入低电压	0 V	0.8 V
V_IH输入高电压	2.2 V	5.25 V
I_IL输入低电流(V_in = 0 V)	-	-10 μA
I_IH输入高电流(V_in = 5 V)	-	250 μA
正向阈值(VT+)	-	2.2 V
反向阈值(VT-)	0.8 V	-
迟滞差值(VT+ - VT-)	0.2 V	-

数字输出特性

图 6. PFI <0..15>/P0.<0..15>: I_oh vs. V_oh

图 7. PFI <0..15>/P0.<0..15>: I_ol vs. V_ol

通用计数器/计时器

计数器/定时器数量	2
分辨率	32位
计数器测量	边沿计数、脉冲、半周期、周期、双边沿间隔
位置测量	X1、X2、X4正交编码（带复位通道Z）；双脉冲编码
输出应用	脉冲、动态更新的脉冲序列、频分、等时采样
内部基准时钟	80 MHz、20 MHz、0.1 kHz
外部基准时钟频率	0 MHz～20 MHz
基准时钟精度	50 ppm
输入	Gate、Source、HW_Arm、Aux、A、B、Z、Up_Down
输入连线选项	PFI <0..15>、多种内部信号
FIFO	1,023个采样
数据传输	USB信号流、编程控制I/O

频率发生器

通道数	1
基准时钟	10 MHz 、100 kHz
分频数	1～16
基准时钟精度	50 ppm

输出可连接至任意输出PFI接线端。

外部数字触发

源	PFI <0..15>
极性	对绝大多数信号是软件可选
模拟输入功能	开始触发、参考触发、暂停触发、采样时钟、转换时钟、采样时钟时基
模拟输出功能	开始触发、暂停触发、采样时钟、采样时钟时基
计数器/定时器功能	Gate、Source、HW_Arm、Aux、A、B、Z、Up_Down

总线接口

USB	USB 2.0高速或全速^[2]² 全速模式下使用USB M系列设备会降低设备性能，且无法获得最大采样/更新速率。
USB信号流	4个：可用于模拟输入、模拟输出、计数器/定时器0和计数器/定时器1

电流限制

+5 V端子，作为输出³ USB螺栓端子/BNC设备带有自动重置保险丝，电流超出规范时将自动断开。USB Mass终端设备带有用户可替换的保险丝，电流超出规范时将自动断开。关于更换保险丝的详细信息，见NI USB-621x User Manual。^[3]
电压	4.6 V～5.2 V
电流（内部限制）	50 mA，最大值，供数字输出使用

+5 V端子，作为输入^[3]
电压	4.75 V～5.35 V
电流	350 mA，最大值，自动重置保险丝

注意请勿超过每个DIO引脚上16 mA的电流限制。

保护

±10 V

电源要求

USB端口的输入电压

4.5 V～5.25 V，配置模式

最大浪涌电流

500 mA

无负载典型电流

320 mA，电压为 4.5 V时

最大负载
典型电流	400 mA，电压为4.5 V时
挂起电流	260 μA，典型

物理特性

尺寸（含连接器）
BNC	23.5 cm × 11.2 cm × 6.4 cm(9.25 in. × 4.40 in. × 2.50 in.)
Mass终端	19.3 cm × 9.4 cm × 3.1 cm(7.61 in. × 3.68 in. × 1.20 in.)
螺栓端子	16.9 cm × 9.4 cm × 3.1 cm(6.65 in. × 3.70 in. × 1.20 in.)

权重
BNC	950 g (33.5 oz)
Mass终端	227 g (8.0 oz)
螺栓端子	206 g (7.2 oz)

I/O连接器
BNC	19个BNC和26个螺栓端子
Mass终端	1个68针SCSI
螺栓端子	4个16针COMBICON

螺栓端子连线

16 AWG～28 AWG

螺栓端子扭矩

0.22 N · m to 0.25 N · m(2.0 lb · in. to 2.2 lb · in.)

USB连接器

B型接头

请使用干毛巾清洁设备。

校准

推荐预热时间	15分钟
校准间隔	1年

环境

运行温度	0 ºC～45 ºC
存储温度	-20 ºC～70 ºC
湿度	10% RH～90% RH，无凝结
最高海拔	2,000米
污染等级	2

仅限室内使用。

安全电压

仅连接规定范围之内的电压。

通道对地	11 V，Measurement Category I

Measurement Category I是指在不直接连接至配电系统（称为MAINS电压）的电路上的测量。MAINS是对设备供电的电源系统，可能对人体造成伤害。该类测量主要用于受二级电路保护的电压测量。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、低电压源供能的电路、电子设备。

注意在Measurement Category II、III和IV中，请勿使用设备进行测量。

注：测量类别CAT I和CAT O（其他）具有相同的测量要求。这些测量不用于测量类别为CAT II、III、IV的MAINS建筑物配电系统直接连接的电路。

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

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

产品符合以下测量、控制和实验室用途电气设备、无线设备和通信终端设备的EMC标准：

EN 61326-1 (IEC 61326-1): Class A放射标准；基本抗扰度
EN 55011 (CISPR 11): Group 1, Class A放射标准
EN 55022 (CISPR 22): Class A放射标准
EN 55024 (CISPR 24)：抗扰度标准
AS/NZS CISPR 11: Group 1, Class A放射标准
AS/NZS CISPR 22: Class A放射标准
FCC 47 CFR Part 15B: Class A放射标准
ICES-001: Class A放射标准

注：在美国（依据FCC 47 CFR），Class A设备适用于商业、轻工业和重工业环境。在欧洲、加拿大、澳大利亚和新西兰（依据CISPR 11），Class A设备仅适用于重工业环境。

注： Group 1设备（依据CISPR 11）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。

注：关于EMC声明和认证等详细信息，见在线产品认证章节。

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。

环境保护

NI始终致力于设计和制造有利于环境保护的产品。NI认为减少产品中的有害物质不仅有益于环境，也有益于客户。

如需了解更多环境保护信息，请访问ni.com/environment，参阅以工程守护健康地球页面。该页包含NI遵守的环境准则和规范，以及本文档未涉及的其他环境信息。

欧盟和英国客户

电子电器设备废弃物(WEEE)—所有超过生命周期的NI产品都必须依照当地法律法规进行处理。关于如何在当地回收NI产品，请访问ni.com/environment/weee。

电子信息产品污染控制管理办法（中国RoHS）

中国RoHS— NI符合中国电子信息产品中限制使用某些有害物质指令(RoHS)。关于NI中国RoHS合规性信息，请登录 ni.com/environment/rohs_china。(For information about China RoHS compliance, go to ni.com/environment/rohs_china.)