USB-6363产品规范

USB-6363产品规范

这些产品规范适用于USB-6363 BNC、USB-6363 Mass终端和USB-6363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-6363引脚分布

图 1. USB-6363 Mass终端引脚
表 1. X系列PCI Express/PXI Express/USB Mass终端/USB BNC设备默认NI-DAQmx计数器/定时器引脚
计数器/定时器信号 默认连接器0引脚编号(名称)
CTR 0 SRC 37 (PFI 8)
CTR 0 GATE 3 (PFI 9)
CTR 0 AUX 45 (PFI 10)
CTR 0 OUT 2 (PFI 12)
CTR 0 A 37 (PFI 8)
CTR 0 Z 3 (PFI 9)
CTR 0 B 45 (PFI 10)
CTR 1 SRC 42 (PFI 3)
CTR 1 GATE 41 (PFI 4)
CTR 1 AUX 46 (PFI 11)
CTR 1 OUT 40 (PFI 13)
CTR 1 A 42 (PFI 3)
CTR 1 Z 41 (PFI 4)
CTR 1 B 46 (PFI 11)
CTR 2 SRC 11 (PFI 0)
CTR 2 GATE 10 (PFI 1)
CTR 2 AUX 43 (PFI 2)
CTR 2 OUT 1 (PFI 14)
CTR 2 A 11 (PFI 0)
CTR 2 Z 10 (PFI 1)
CTR 2 B 43 (PFI 2)
CTR 3 SRC 6 (PFI 5)
CTR 3 GATE 5 (PFI 6)
CTR 3 AUX 38 (PFI 7)
CTR 3 OUT 39 (PFI 15)
CTR 3 A 6 (PFI 5)
CTR 3 Z 5 (PFI 6)
CTR 3 B 38 (PFI 7)
FREQ OUT 1 (PFI 14)
图 2. USB-6363螺栓端子引脚
表 2. X系列USB螺栓端子设备默认NI-DAQmx计数器/定时器引脚
计数器/定时器信号 默认的引脚编号(名称)
CTR 0 SRC 81 (PFI 8)
CTR 0 GATE 83 (PFI 9)
CTR 0 AUX 85 (PFI 10)
CTR 0 OUT 89 (PFI 12)
CTR 0 A 81 (PFI 8)
CTR 0 Z 83 (PFI 9)
CTR 0 B 85 (PFI 10)
CTR 1 SRC 76 (PFI 3)
CTR 1 GATE 77 (PFI 4)
CTR 1 AUX 87 (PFI 11)
CTR 1 OUT 91 (PFI 13)
CTR 1 A 76 (PFI 3)
CTR 1 Z 77 (PFI 4)
CTR 1 B 87 (PFI 11)
CTR 2 SRC 73 (PFI 0)
CTR 2 GATE 74 (PFI 1)
CTR 2 AUX 75 (PFI 2)
CTR 2 OUT 93 (PFI 14)
CTR 2 A 73 (PFI 0)
CTR 2 Z 74 (PFI 1)
CTR 2 B 75 (PFI 2)
CTR 3 SRC 78 (PFI 5)
CTR 3 GATE 79 (PFI 6)
CTR 3 AUX 80 (PFI 7)
CTR 3 OUT 95 (PFI 15)
CTR 3 A 78 (PFI 5)
CTR 3 Z 79 (PFI 6)
CTR 3 B 80 (PFI 7)
FREQ OUT 93 (PFI 14)
图 3. USB-6363 BNC引脚分布

模拟输入

通道数

32个单端或16个差分

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

2.00 MS/s

多通道最大值(多路综合)

1.00 MS/s

最小值

无最小值

定时分辨率

10 ns

定时精度

采样率的50 ppm

输入耦合

DC

输入范围

±0.1 V、±0.2 V、±0.5 V、±1 V、±2 V、±5 V、±10 V

模拟输入的最大工作电压(信号+共模)

±11 V,AI GND

CMRR(DC至60 Hz

100 dB

图 4. AI <0..31> CMRR


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

820 Ω

AI-对AI GND

820 Ω

输入偏置电流

±100 pA

串扰(100 kHz)

相邻通道

-75 dB

非相邻通道

-95 dB

小信号带宽(-3 dB)

1.7 MHz

图 5. AI <0..31>小信号带宽


输入FIFO容量

2,047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

±25 V,最多2个AI引脚

设备关闭

±15 V,最多2个AI引脚

过压时的输入电流

±20 mA/AI引脚,最大值

表 3. 多通道测量的稳定时间
量程 跳变的±60 ppm全幅跳变±4 LSB) 跳变的±15 ppm全幅跳变±1 LSB)
±10 V±5 V±2 V±1 V 1 μs 1.5 μs
±0.5 V 1.5 μs 2 μs
±0.2 V, ±0.1 V 2 μs 8 μs
图 6. 稳定误差和不同源阻抗时间的关系


模拟触发

触发次数

1

AI <0..31>APFI <0,1>

函数

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

源电平

AI <0..31>

±全量程

APFI <0,1>

±10 V

分辨率

16位

模式

模拟边沿触发、具有迟滞的模拟边沿触发模拟窗触发

带宽(-3 dB)

AI <0..31>

3.4 MHz

APFI <0,1>

3.9 MHz

精度

量程的±1%

APFI <0,1> 特性

输入阻抗

10 kΩ

耦合

DC

保护

有电源供电

±30 V

无电源供电

±15 V

AI绝对精度(担保)

表 4. AI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) 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)
10 -10 48 13 21 315 1,660
5 -5 55 13 21 157 870
2 -2 55 13 24 64 350
1 -1 65 17 27 38 190
0.5 -0.5 68 17 34 27 100
0.2 -0.2 95 27 55 21 53
0.1 -0.1 108 45 90 17 33
注: 全量程绝对精度根据下列假设计算:
  • 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 = 10,000
  • 包含因子 = 3 σ
注: 自设备外部校准起,表中给出精度的有效期为两年。

增益温度系数

13 ppm/°C

参考温度系数

1 ppm/°C

INL误差

量程的60 ppm

AI绝对精度公式

绝对精度 = 读数 ×(增益误差) + 量程 ×(偏置误差) + 噪声不确定性

  • 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 + 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 =
    随机噪声310,000
    对于包含因子为3 σ,均匀选取10000个采样点的情况。

AI绝对精度范例

例如,10 V范围的全量程绝对精度计算如下:

  • 增益误差:48 ppm + 13 ppm × 1 + 1 ppm × 10 = 71 ppm
  • 偏移误差:13 ppm + 21 ppm × 1 + 60 ppm = 94 ppm
  • 噪声不确定性:
    315µV310,000
    = 9.4 µV
  • 绝对精度:10 V × (增益误差) + 10 V × (偏移误差) + 噪声不确定度 = 1,660 μV

模拟输出

通道数

4

DAC分辨率

16位

DNL

±1 LSB

单调性

16位保证

最大更新速率(同步)

1个通道

2.86 MS/s

2个通道

2.00 MS/s

3个通道

1.54 MS/s

4个通道

1.25 MS/s

定时精度

采样率的50 ppm

定时分辨率

10 ns

输出范围

±10 V±5 V和±外部参考APFI <0,1>

输出耦合

DC

输出阻抗

0.2 Ω

输出驱动电流

±5 mA

过驱保护

±25 V

过电流

26 mA

上电状态

±5 mV

上电/断电毛刺

1.5 V峰值,持续1.2 s[1]1 常规行为。根据主机系统USB性能,时间周期可能会更长。固件更新期间,时间周期会更长。

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)

2 µs

边沿斜率

20 V/µs

幅度中点转换时的毛刺能量,±10 V量程

10 nV · s

外部参考

APFI <0,1>特性

输入阻抗

10 kΩ

耦合

DC

保护,设备开启

±30 V

保护,设备关闭

±15 V

量程

±11 V

边沿斜率

20 V/μs

图 7. AO <0..3>外部参考带宽


AO绝对精度(担保)

表 5. 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) 参考温度系数(ppm/°C) 残余偏移误差(量程的ppm) 偏移温度系数(量程的ppm/°C INL误差(量程的ppm) 全量程绝对精度(μV)
10 -10 63 17 1 33 2 64 1,890
5 -5 70 8 1 33 2 64 935
注: 全量程绝对精度值自校准后立即生效,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两年。

AO绝对精度公式

绝对精度 = 输出值 × (增益误差) + 量程 × (偏置误差)

  • 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 + 偏移温度系数 × (上次内部校准至今的温度变化值) + INL误差

数字I/O/PFI

静态特性

通道数

共48个32 (P0.<0..31>), 16 (PFI <0..7>/P1, PFI <8..15>/P2)

参考地

D GND

方向控制

各端子可通过编程独立配置为输入或输出

下拉电阻

常规值

50 kΩ

最小值

20 kΩ

输入电压保护

±20 V,最多两个引脚

注意 超出输入电压保护规范的电压可能导致器件永久性损坏。

波形特性(仅限端口0)

使用的接线端

端口0 (P0.<0..31>)

端口/采样容量

最高32位

波形生成(DO) FIFO

2,047个采样

波形采集(DI) FIFO

255个采样

DI采样时钟频率

0 MHz1 MHz,取决于系统和总线活动

DO采样时钟频率

通过FIFO重新生成

0 MHz10 MHz

来自内存流

0 MHz1 MHz,取决于系统和总线活动

数据传输

USB信号流、编程控制I/O

数字线滤波器设置

160 ns10.24 μs5.12 ms、禁用

PFI/端口1/端口2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、DI、DO定时信号

去抖动滤波设置

90 ns5.12 μs2.56 ms、自定义间隔、禁用;可编程的信号高低转换;每个输入可独立配置

建议工作条件

输入高电压(VIH)

最小值

2.2 V

最大值

5.25 V

输入低电压(VIL)

最小值

0 V

最大值

0.8 V

输出高电流(IOH)

P0.<0..31>

-24 mA ,最大值

PFI <0..15>/P1/P2

-16 mA ,最大值

输出低电流(IOL)

P0.<0..31>

24 mA ,最大值

PFI <0..15>/P1/P2

16 mA ,最大值

数字I/O特性

正向阈值(VT+)

2.2 V,最大值

反向阈值(VT-)

0.8 V,最小值

迟滞差值(VT+ - VT-)

0.2 V,最小值

IIL输入低电流(VIN = 0 V)

-10 μA,最大值

IIH输入高电流(VIN = 5 V)

250 μA,最大值

图 8. P0.<0..31>: IOH vs. VOH


图 9. P0.<0..31>: IOL vs. VOL


图 10. PFI <0..15>/P1/P2: IOH vs. VOH


图 11. PFI <0..15>/P1/P2: IOL vs. VOL


频率发生器

通道数

1

基准时钟

20 MHz10 MHz100 kHz

分频数

1~16

基准时钟精度

50 ppm

通用计数器

计数器/定时器数量

4

分辨率

32位

计数器测量

边沿计数、脉冲、脉冲宽度、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

100 MHz, 20 MHz, 100 kHz

外部基准时钟频率

0 MHz25 MHz

基准时钟精度

50 ppm

输入

Gate、Source、HW_Arm、Aux、A、B、Z、Up_Down、采样时钟

输入连线选项

任意PFI、模拟触发、多种内部信号

FIFO

127个采样/计数器

数据传输

USB信号流、编程控制I/O

锁相环(PLL)

PLL数

1

PFI <0..15>参考时钟锁定频率

10 MHz

PLL输出

100 MHz时基;由100 MHz时基衍生得到的其他信号,包括20 MHz100 kHz时基

外部数字触发

任意PFI

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、采样时钟

数字波形生成(DO)功能

开始触发、暂停触发采样时钟采样时钟时基

数字波形采集(DI)功能

开始触发、参考触发暂停触发采样时钟采样时钟时基

总线接口

USB兼容性

USB 2.0 高速全速[2]2 全速总线上运行设备将降低设备性能,且可能无法获得最大采样率/更新速率

USB信号流

8个:可用于模拟输入模拟输出数字输入数字输出计数器/定时器0计数器/定时器1计数器/定时器2计数器/定时器3

电源要求

注意 采用X Series User Manual中未提及的其他方式操作设备可能影响设备提供的保护。
注意 USB设备必须使用NI提供的交流电源适配器或NEC Class 2直流电源。电源必须符合设备的电源要求,必须有设备使用发生国家或地区的安全认证标志。

电源要求

11 VDC~30 VDC30 W,带螺栓锁的2针可插拔式螺栓端子(螺距3.5 mm),类似于Phoenix Contact MC 1,5/2-STF-3,5 BK

电源输入对接连接器

Phoenix Contact MC 1,5/2-GF-3,5 BK或同等性能

电流限制

注意 超出电流限制可能引起设备不可预期的后果。

+5 V端子

1 A最大值[3]3 带有自动重置保险丝,电流超出规范时将自动断开。

P0/PFI/P1/P2和+5 V端子组合

2 A,最大值

物理特性

外壳尺寸(含连接器)

BNC

20.3 cm × 18.5 cm × 6.8 cm(8.0 in. × 7.3 in. × 2.7 in.)

Mass终端

18.5 cm × 17.3 cm × 3.6 cm(7.3 in. × 6.8 in. × 1.4 in.)

螺栓端子

26.4 cm × 17.3 cm × 3.6 cm(10.4 in. × 6.8 in. × 1.4 in.)

重量

BNC

1.803 kg (3 lb15 oz)

Mass终端

971 g (2 lb2.2 oz)

螺栓端子

1.459 kg (3 lb3.4 oz)

I/O连接器
BNC

设备连接器

30个BNC和60个螺栓端子

螺栓端子线规

0.2047 mm21.3087 mm2(16 AWG~24 AWG)

Mass终端

设备连接器

2个68针直角单座PCB固定VHDCI(插座)

线缆连接器

68针偏置IDC线缆连接器(插头)(SHC68-*)

螺栓端子

设备连接器

128个螺栓端子

螺栓端子线规

0.2047 mm21.3087 mm2(16 AWG~24 AWG)

注: 有关用于DAQ设备的连接器的详细信息,请访问ni.com/info并输入信息代码rdspmb,查看文档NI DAQ设备自配线缆、替换连接器和螺丝

校准

推荐预热时间 15分钟
校准间隔 2年

最大工作电压

最大工作电压指信号电压和共模电压之和。

通道对地 11 V

环境特性

温度
运行环境 0 °C ~ 50 °C
存储 -40 °C至70 °C
湿度
运行环境 10% RH~90% RH,无凝结
存储 5% RH~95% RH,无凝结
污染等级 2
最高海拔 2,000米

仅限室内使用。

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 60068-2-56湿热(恒定)

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;基本抗扰度
  • EN 55011 (CISPR 11): Group 1, Class A放射标准
  • AS/NZS CISPR 11: Group 1, 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: 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: 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。
关于EMC声明和认证等详细信息,见产品认证和声明

环境守则

如未按照产品文档中的安装说明操作,可能会导致适用温度范围缩小。
该产品仅用于室内应用。

环境特性

温度 运行环境 0 °C ~ 50 °C
存储 -40 °C至70 °C
湿度 运行环境 10% RH至90% RH,无凝结
存储 5% RH至95% RH,无凝结
污染等级 2
最高海拔 2000 m

仅限室内使用。

CE兼容

产品已达到现行欧盟产品规范的下列基本要求:

  • 2014/35/EU;低电压规范(安全性)
  • 2014/30/EU;电磁兼容性规范(EMC)
  • 2011/65/EU;有害物质限用指令(RoHS)

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RoHSNI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.)
  • 1 常规行为。根据主机系统USB性能,时间周期可能会更长。固件更新期间,时间周期会更长。

    2全速总线上运行设备将降低设备性能,且可能无法获得最大采样率/更新速率

    3 带有自动重置保险丝,电流超出规范时将自动断开。