Los manuales de especificaciones de los módulos de la serie NI C proporcionan los detalles técnicos necesarios para determinar o elegir qué módulos son los más adecuados para su aplicación y como referencia para validar el rendimiento durante el desarrollo del sistema. Este documento proporciona definiciones de la terminología utilizada, en un formato de glosario, para ilustrar la importancia y relevancia de cada especificación.
Para el uso de la aplicación y más información, utilice la página Documentación del producto NI para buscar la información requerida o el manual del usuario.
Esta guía se divide en las mismas secciones que la mayoría de los manuales de especificaciones de NI. Los siguientes términos y las definiciones se enumeran en orden alfabético y pueden aparecer en los manuales de especificaciones en otro orden. Esta guía se aplica exclusivamente a los módulos de la serie C. Otras familias de productos de NI, como Multifunction DAQ 60xx, 61xx, 62xx y 63xx (anteriormente series B, E, S, M y X), Multifunction RIO 78xx R Series, multímetros digitales, osciloscopios/digitalizadores y otros instrumentos pueden utilizar diferentes terminologías o métodos para determinar las especificaciones y, como tales, esta guía no debe utilizarse como referencia para dispositivos que no sean de las familias cDAQ y cRIO. Aunque los módulos de la serie C se utilizan con chasis y controladores cDAQ y cRIO, sus especificaciones no se incluyen en esta guía.
Esta guía utilizará varios módulos como referencias en todo el documento. Para seguir estas especificaciones, busque la hoja de datos del módulo respectivo, disponible en ni.com/manuals.
En primer lugar, es importante tener en cuenta la diferencia categórica entre varias especificaciones. NI define las capacidades y el rendimiento de sus instrumentos de pruebas y medición como especificaciones, especificaciones típicas y características o especificaciones complementarias. Consulte la hoja de datos de sus módulos para obtener más detalles sobre qué especificaciones están garantizadas o son típicas.
Algunas especificaciones para un sistema de la serie C son designadas por los módulos, mientras que otras son designadas por el backplane. Algunas especificaciones también dependen de System Configuration.
En general, un chasis o controlador cDAQ proporciona temporización, activadores, contadores y transferencias de datos entre módulos y un ordenador host o el controlador integrado. Un controlador cRIO cuenta con un procesador en tiempo real y FPGA reconfigurable para el control de alta velocidad y la temporización y activación personalizadas.
Ambos tipos de backplanes interactúan directamente con los módulos de la serie C, que utilizan la temporización y el control proporcionados por el backplane para sus entradas, salidas u otras funciones. Los módulos realizan su propia adquisición y generación, y comunican esos datos de vuelta al chasis que luego transfiere esos datos al usuario. Algunos módulos también contienen su propio acondicionamiento de señal.
Todos los chasis o controladores cDAQ y controladores cRIO tienen sus propias certificaciones de seguridad, requisitos de energía y otras especificaciones. Consulte la hoja de datos o documentos de especificaciones de su chasis o controlador para ver las especificaciones que no se encuentran en este documento.
La resolución es teóricamente la menor cantidad de cambio en la señal de entrada que puede detectar el módulo o sensor. El número de bits utilizados para representar una señal analógica determina la resolución del ADC.
El NI 9209 es un módulo de 24 bits con rango de ±10 V , lo que significa que el cambio de amplitud más bajo que se puede detectar es de 1,19 μV.
Consulte también
Ruido, ruido de canal inactivo, ruido de entrada o ruido de raíz cuadrada media (RMS)
Cualquier señal que aparezca en el ancho de banda definido libre de alias no es un artefacto alias de una señal a frecuencias más altas.
NI 9250 especifica un ancho de banda libre de alias de 0,5 * fs, lo que significa que para un fs de 102,4 kS/s, el ancho de banda libre de alias es de 0 Hz a 51,2 kHz cuando se selecciona el modo de acoplamiento de CC.
La terminación del puente se refiere a las opciones proporcionadas al usuario en términos de conectar sensores de puente de Wheatstone, que se utilizan normalmente para medir la deformación, al módulo. Los modos de finalización de puente seleccionables por software son puente completo, medio puente y cuarto de puente.
NI 9237 admite los tres modos de finalización del puente.
Además, el NI 9237 especifica la terminación de medio y completo puente como interno. Esto significa que los sensores de puente medio y completo se pueden conectar al módulo directamente ya que hay resistencias internas al módulo que completarán el puente.
El NI 9237 también especifica la terminación de un cuarto de puente como externo. Esto significa que se requiere una resistencia externa o un dispositivo de terminación de un cuarto de puente, como el NI 9944 o NI 9945, junto con el cuarto de puente para conectarse al módulo para completar el puente.
Cuando se ve la misma señal en las entradas positivas y negativas de un amplificador, el CMRR especifica qué cantidad de esta señal se rechaza de la salida final, y se suele medir en dB. Lo ideal sería que el amplificador eliminara el 100% de la señal de modo común, pero esto no se puede lograr en la implementación.
El NI 9205 tiene un CMRR de 100 dB desde CC hasta 60 Hz. Esto significa que atenuará los voltajes de modo común en 100,000x. Por ejemplo, si la señal que se mide es una onda sinusoidal de 5 Vpk, y el desfase o voltaje común entre el canal y tierra es de 5 VDC, la salida final rechazará o atenuará la entrada de 5 VDC a 50 μV. El CMRR no se incluye en las derivaciones de precisión y debe contabilizarse por separado si la señal medida contiene voltajes de modo común.
IEPE se refiere a un tipo de transductor que está empaquetado con un amplificador de carga incorporado o amplificador de voltaje. El voltaje de cumplimiento se aplica a los módulos que admiten sensores IEPE como el NI 9232 y el NI 9234. El voltaje de excitación del sensor debe ser menor o igual a la especificación de voltaje de conformidad para utilizar todo el rango de medición del sensor. En otras palabras, es la mayor caída de tensión que puede manejar la circuitería IEPE manteniendo su suministro constante. La caída de tensión combinada a través de los circuitos IEPE es una suma de:
El NI 9250 tiene una especificación de voltaje de cumplimiento IEPE de 19 V máximo, con una nota para usar la siguiente ecuación para garantizar que la configuración cumpla con el rango de voltaje de cumplimiento IEPE.
(V modo común + polarización V ± escala completa) debe ser de 0 V a 19 V
donde
V modo común es la tensión de modo común aplicada al NI 9250
V polarización es la tensión de polarización del sensor IEPE
V a escala completa es la tensión a escala completa del sensor IEPE
Nota: Algunos módulos especificarán su voltaje de cumplimiento como mínimo. La especificación debe seguir utilizándose de la misma manera. La ecuación de voltaje de cumplimiento anterior debe estar entre 0 y el voltaje de cumplimiento IEPE, ya sea mínimo o máximo.
¿Por qué algunos sensores IEPE especifican el voltaje de excitación?
El ruido de excitación IEPE es el ruido de corriente de raíz cuadrática media (rms) de la corriente de excitación. El ruido de excitación puede afectar a la medición añadiendo ruido a la señal fuente.
NI 9232 tiene una especificación de ruido de excitación de 100 nArms.
¿Por qué algunos sensores IEPE especifican el voltaje de excitación?
Una consecuencia de tener una impedancia de entrada finita es que el módulo requiere una pequeña cantidad de corriente para poder detectar una señal. En teoría, este valor debería ser 0 A, pero en la práctica, esto no es posible. Tome en consideración el valor especificado al leer la medición.
NI 9224 tiene una corriente de polarización de entrada de 6 uA a una tensión de entrada de +8 V. La corriente de polarización de entrada que fluye a través de la impedancia de la fuente crea una tensión de error. Por ejemplo, si la fuente medida utilizando el NI 9224 tiene una impedancia de salida de 1 kΩ, la lectura del módulo sería de 8,006 V, que incluye la tensión de error de +6 mV.
Algunos módulos como el NI 9234 y el NI 9250 admiten los modos acoplados CC y CA. Cuando se selecciona el modo de acoplamiento de CC, cualquier desplazamiento de CC en la señal fuente se pasa al ADC. Cuando se selecciona el modo de acoplamiento de CA, se habilita un filtro de paso alto en la entrada de la ruta de la señal, filtrando la mayor parte del contenido de CC de la señal.
NI 9250 permite el acoplamiento de entrada seleccionable por software entre los modos de acoplamiento CC y CA. El filtro AC tiene 3 dB de punto a 0.43 Hz.
El retardo de entrada es el retardo total de la ruta desde los pines de entrada hasta los datos que están listos para ser leídos. En algunos módulos, el retardo de entrada se especifica en función de la frecuencia de muestreo, mientras que en otros se especifica como un valor.
La especificación de retardo de entrada solo se aplica a módulos con un ADC delta-sigma. Agregar módulos con diferentes retardos de entrada a un sistema puede incurrir en problemas de sincronización entre esos módulos. Esto se puede compensar con un filtro que retarda la señal del módulo con el retardo de entrada más bajo para sincronizarse con el módulo que tiene el retardo de entrada más alto.
NI 9250 tiene un retardo de entrada de 34/fs + 2,7 μs. Por ejemplo, cuando la frecuencia de muestreo se establece en 102,4 kS/s, el retardo de entrada será de 334,73 μs.
NI 9224 especifica el retardo de entrada para cada modo de temporización. Por ejemplo, en Alta Resolución el retardo de entrada se especifica en 199.290 ms.
Nota: Algunos módulos de la serie C enumeran su retardo de entrada en notación de fracción mixta. El NI 9239 es un ejemplo de ello. Su retardo de entrada es (40+5/512)/fs + 3,3μs.
¿Cómo puedo compensar diferentes retrasos de grupo con módulos de la serie C en LabVIEW FPGA?
La impedancia de entrada es una medida de la forma en que los circuitos de entrada impiden que la corriente fluya a través de la toma a tierra de entrada analógica. Para un ADC ideal, este valor debe ser infinito, lo que significa que no fluirá corriente desde la entrada a tierra. Sin embargo, en la práctica esto no es posible. La implicación de cierta impedancia de entrada finita es que el ADC tendrá cierto grado de carga en un circuito, particularmente aquellos de alta impedancia de salida. Es típico que los sensores tengan baja impedancia de salida.
El NI 9220 tiene una impedancia de entrada de Zin > 1 GΩ. Tomando el peor escenario de la impedancia de entrada más baja, la medición de extremo único se puede ver como el siguiente circuito simplificado, suponiendo un sensor con impedancia de salida
Zout = 150 Ω.
La combinación en serie de la impedancia de salida del sensor y la impedancia de entrada del módulo introduce un error de medición. Por ejemplo, si la fuente de señal está a 5 V, la señal real medida por el módulo será:
Así, habrá un error de medición de 750 nV. Esto será insignificante cuando se utiliza el NI 9220, ya que el error es mucho menor en comparación con el error de ganancia del módulo. Sin embargo, si la impedancia de la fuente es, por ejemplo, de 10 MΩ, entonces el error será de 50 mV. Por lo tanto, es importante tener una idea de la impedancia de la fuente, así como la impedancia de entrada del módulo para que el error de medición de estas dos fuentes se pueda conocer.
Para la entrada analógica, este es el valor máximo positivo y negativo que se puede medir con precisión. Algunos módulos tienen múltiples rangos de entrada seleccionables por el usuario que se pueden utilizar para proporcionar una mayor resolución y una mayor precisión en señales de nivel inferior.
El NI 9224 especifica un rango de entrada típico de ±10.54 V. Esta es la tensión máxima que un módulo típico es capaz de medir con precisión.
El NI 9224 también especifica un rango mínimo de entrada de ±10,4 V. Este es el voltaje máximo que cada unidad del NI 9224 tiene la garantía de medir con precisión.
Diferencias entre precisión, ancho de código y bits de resolución
El rango de medición instantánea es el rango de entrada real que el módulo puede leer con precisión. Normalmente esta especificación va acompañada de una clasificación de entrada operativa porque estos módulos están destinados a ser utilizados con señales de entrada sinusoidales que tendrán una Corriente RMS. La clasificación de entrada operativa es la corriente RMS máxima que puede ser medida con precisión por el módulo continuamente. Ambas especificaciones deben cumplirse para garantizar mediciones precisas.
El NI 9246 tiene un rango de medición instantánea de al menos +/-30.6A para que pueda medir con precisión valores de corriente de hasta +/-30.6A, pero esas señales también deben tener una corriente RMS de menos de +/-22Arms.
El voltaje de trabajo máximo especifica el nivel de voltaje total que un módulo puede tolerar en cualquier canal de entrada analógica antes de que la validez de los datos en otros canales se convierta en un problema. La combinación de la señal a medir y cualquier voltaje de modo común con respecto a AI GND no debe exceder esta especificación de voltaje de trabajo máximo para garantizar la precisión en otros canales. Tenga en cuenta que el voltaje de trabajo máximo es independiente del rango de entrada del módulo.
En un NI 9205, que tiene un voltaje de trabajo máximo de ±10.4 VDC, se mide una onda sinusoidal de 10 V con modo común de 2.5 VDC, como se muestra a continuación:
La combinación de las dos señales alcanza un pico a +12,5 V, que excede el voltaje de trabajo máximo. El hecho de superar el voltaje de trabajo máximo pone en riesgo la validez de los datos en otros canales multiplexados debido a que el exceso de carga en el multiplexor no tiene tiempo suficiente para establecerse.
RMN es el rechazo que el front-end analógico proporciona a una frecuencia particular. Se especifica en decibelios (dB) y suele estar en frecuencias de línea eléctrica, como 50/60 Hz.
El NI 9212 especifica el rechazo de ruido de 74 dB a 50/60 Hz cuando el módulo se utiliza en modo de alta resolución. Si hay una señal de línea eléctrica de 50 Hz de 100 μVrms que está acoplada en la ruta de señal, esta será rechazada a 20 nVrms por el NI 9212.
Ruido adicional del sistema generado por el frontal analógico, medido conectando a tierra el canal de entrada. El valor especificado es el ruido RMS en voltios RMS o en LSB RMS. La medición del ruido se realiza tomando un gran número de muestras y obteniendo la desviación estándar de las muestras. Dado que el ruido del canal inactivo probablemente tiene una distribución gaussiana con una media de cero, el ruido RMS es equivalente a una desviación estándar. Así, alrededor del 66% de las muestras tomadas por el módulo tendrán valores de ruido que caen dentro del valor de ruido RMS. La especificación de ruido es la resolución efectiva del dispositivo, ya que no se podría percibir nada inferior al valor del ruido.
NI 9223 especifica ruido de 0.75 LSB rms. NI 9223 tiene un rango de entrada de ±10 V con 16 bits de resolución, por lo tanto, el valor de 1 LSB en voltios es de 305 μV y el valor de ruido es de 0,75 x 305 μV, que es de 229 μVrms.
Esta terminología se aplica solo a los módulos con ADC delta-sigma. Los ADC Delta-sigma utilizan frecuencias de muestreo que son múltiplos grandes, como 128 veces la frecuencia de Nyquist de una señal dada, por ejemplo. Por ejemplo, para muestrear una señal de 25 kHz, una frecuencia de muestreo mayor que la frecuencia de Nyquist (por encima de 50 kHz) sería suficiente. Sin embargo, un ADC delta-sigma usando una tasa de sobremuestreo de 128 muestreará la señal a una frecuencia mucho mayor que la tasa de Nyquist. Este enfoque tiene varios beneficios, como un mejor anti-aliasing y una mayor resolución.
Los datos sobremuestreados son procesados por un filtro digital dentro del ADC antes de que los datos estén disponibles como salida. Dado que los datos sobremuestreados tardan un tiempo distinto de cero en ser procesados por el filtro digital, la tasa de datos de salida siempre es inferior a la tasa de sobremuestreo. La tasa de datos de salida es igual a la tasa de sobremuestreo dividida por la tasa de diezmado ADC.
El NI 9218 tiene una tasa de sobremuestreo de 64*fs, donde fs es la tasa de datos de salida seleccionada por software.
El NI 9250 tiene una tasa de sobremuestreo (1024*fs, 512*fs, 256*fs, 128*fs, 64*fs o 32*fs) que depende de la tasa de datos de salida seleccionada por el software.
El rechazo de alias especifica cuánto rechazo se proporciona a una frecuencia dada que se alias de nuevo en la banda de paso del módulo. Para entender el rechazo de alias, primero debe entenderse la propiedad de aliasing de un sistema muestreado. El teorema de Nyquist establece que la frecuencia de una señal con frecuencia f puede medirse con precisión siempre que se muestree a más de 2f. Si se intenta medir frecuencias superiores a f muestreando la señal en 2f, se creará un alias o imágenes falsas de la señal a frecuencias inferiores a f. Estas frecuencias falsas aparecerán como imágenes especulares de la frecuencia original alrededor de la frecuencia de Nyquist.
donde
R (frecuencia de muestreo) = 100MS/s
fs (señal muestreada) = 70MHz
fN (la frecuencia de Nyquist, con respecto a la frecuencia de muestreo R) = 50MHz
fa (frecuencia aliasada) = 30 MHz
La frecuencia de la señal aliased se puede encontrar en la siguiente ecuación:
fa = |R*n-fs|
donde n es el múltiplo entero más cercano de la frecuencia de muestreo (R) a la señal que se está aliasando.
El rechazo de la tasa de sobremuestreo cuando se especifica a la tasa de salida mínima seleccionada por software también proporciona orientación sobre la cantidad de rechazo proporcionado por el dispositivo en señales que pueden aparecer en agujeros de alias debido al filtro digital.
NI 9250 especifica el rechazo de alias, a una velocidad de sobremuestreo, como 100 dB a 3,2768 MHz para la velocidad de datos, fs = 102,4 kS/s. Dado que la velocidad de datos es un múltiplo entero de la velocidad de sobremuestreo, una señal a la velocidad de sobremuestreo se alias entre 0 Hz y 51,2 kHz, que es la banda de Nyquist. Con 100 dB de rechazo, esta señal se atenuará en 100.000x.
Aliasing y muestreo a frecuencias superiores a la frecuencia de Nyquist
Rechazo de alias de baja frecuencia con módulos de adquisición de señales dinámicas NI
La cantidad de módulo de voltaje puede resistir entre los pines de entrada durante un período especificado antes de que se dañe.
El NI 9223 tiene protección contra sobretensiones de ±30 V en cada canal. El módulo puede soportar una diferencia de voltaje máxima de 30 V entre pines continuamente sin sufrir daños.
El NI 9244 tiene sobretensión de resistencia especificada a 1000 Vrms durante 1 segundo, y 800 Vrms continua. Por lo tanto, si se aplicó una señal de 1000 Vrms al módulo se garantiza que solo soportará esto hasta 1 segundo antes de que se dañe. Si se aplica un voltaje de 800 Vrms al módulo, se garantiza que el módulo soportará esto continuamente.
Para algunos módulos, la resistencia a la sobretensión es una función de la frecuencia de la señal. El siguiente gráfico muestra el SOA para el NI 9775. La traza naranja indica el límite de protección del módulo en función de la tensión de entrada y la frecuencia de la señal de entrada. Por ejemplo, si la frecuencia de la señal de entrada es de 5 MHz, el módulo está protegido hasta 30 Vpk. Sin embargo, si la frecuencia de la señal es de 25 MHz, el módulo solo está protegido hasta 10 Vpk.
El desajuste de fase de canal a canal define la diferencia de fase en cualquier canal dado en relación con un canal de referencia. Se especifica en función de la frecuencia de entrada.
NI 9250 especifica desajuste de ganancia de canal a canal de aleta * 0,035° máximo, donde aleta está en kHz. Por ejemplo, si la frecuencia de la señal de entrada es de 2 kHz, la diferencia máxima de fase en un canal en relación con cualquier otro canal en el módulo es de 0,07°.
La velocidad de muestreo especifica con qué frecuencia un ADC convierte datos de valores analógicos en valores digitales. Algunos módulos tienen solo un ADC, por lo que la frecuencia de muestreo se comparte o multiplexa a través de canales. Esto también se conoce como tener un modo de muestreo escaneado. Mientras que otros módulos tienen un ADC dedicado por canal, también conocido como modo de muestreo simultáneo. La velocidad de muestreo se mide en Muestras por segundo (S/s) o Muestras por segundo por canal (S/s/ch) cuando se adquiere desde múltiples canales.
NI 9205 especifica una frecuencia de muestreo de 250 kS/s agregado. NI 9205 es un módulo multiplexado, solo tiene un solo ADC, por lo tanto, si está configurado para adquirir en los 16 canales diferenciales, la frecuencia de muestreo máxima en cada canal será de 15,625 kS/s (250/16).
NI 9223 especifica una tasa de muestreo de 1MS/s/ch. NI 9223 es un módulo de entrada simultánea con cada canal que tiene un ADC independiente por lo que la frecuencia de muestreo en cada canal es de 1 MS/s.
La cantidad de voltaje repentino que el módulo puede soportar durante un período especificado antes de que se dañe.
NI 9244 especifica una tensión de resistencia a sobretensiones de 8 kV (1,2 μs / 50 μs). El módulo fue probado con una forma de onda de sobretensión como la mostrada a continuación. Donde Um es 8 kV.
TEDS es un estándar IEEE1451.4 para sensores que proporcionan atributos críticos para que los módulos utilicen correctamente las señales de un sensor analógico.
El NI 9250 es compatible con IEEE 1451.4 TEDS Clase 1.
Cuánta capacitancia es capaz de conducir el módulo antes de que se superen las especificaciones de precisión de los módulos. Superar este valor ya no garantiza que la integridad de la señal de salida coincida con la especificación.
El NI 9264 tiene una especificación de unidad de capacidad de 1500 pF máximo.
La cantidad máxima de corriente que un módulo puede emitir, que también define la cantidad de impedancia de carga que el módulo es capaz de impulsar mientras mantiene el rango de salida completo. Normalmente se especifica en cada canal y como máximo por módulo. Superar esta especificación interfiere con la capacidad del módulo para mantener el rango de salida completo, pero no daña el módulo ya que proporciona protección contra cortocircuitos. Los chasis NI admiten módulos con la máxima corriente de accionamiento en todas las ranuras simultáneamente.
El NI 9264 tiene la siguiente especificación de unidad actual:
Si el módulo está configurado para producir una salida en un canal, la unidad actual de ese canal es de ±4 mA. Otra forma de verlo es que para poder emitir ±10 V en un canal, la resistencia a la carga tiene que ser al menos
10 V / 4 mA = 2,5 kΩ.
Sin embargo, si el módulo está configurado para emitir en múltiples canales, la corriente total que el módulo puede accionar se limitará a ±16 mA. Por ejemplo, si el módulo está configurado para emitir una tensión en cuatro canales y la carga en cada uno de los cuatro canales es de ± 4 mA , el módulo podrá hacerlo ya que aún no se ha superado la corriente máxima de ± 16 mA. Sin embargo, si se tratara de cinco canales en lugar de cuatro, ya no se garantiza que el módulo accione ±4 mA por canal, ya que la unidad de corriente total del módulo ha superado los ±16 mA.
La diferencia entre el tamaño de paso ideal de un convertidor digital a analógico (DAC) y el valor real que se emite (por lo general, se mide en LSB). En un DAC ideal, el valor DNL sería 0 LSB. INL es el efecto compuesto de DNL, por lo que la especificación INL se usa a menudo en cálculos de precisión.
El NI 9264 tiene DNL especificado en ±1 LSB máximo, e INL especificado en ±12 LSB máximo. Esto significa que para cualquier valor que se emite desde el DAC, el valor real puede estar a ±1 LSB del valor programado. Por ejemplo, si el usuario programa el DAC para emitir un valor de 1 V, la salida (sin incluir los efectos de precisión) puede oscilar entre:
Consulte también
El número de bits que representa una señal analógica cuando se convierte desde un valor digital.
El NI 9264 tiene una resolución DAC de 16 bits, lo que significa que hay 2^16 o 65.536 valores discretos que se pueden emitir dentro del rango de salida de ±10 V, siendo cada paso de 10 V / 65.536 = 305 μV.
La monotonicidad es la garantía de que cuando los códigos DAC aumentan, el voltaje de salida también aumenta. Se garantiza que un módulo es monótono si la DNL no es superior a ±1 LSB.
NI 9264 tiene una DNL máxima de ±1 LSB, lo que implica que la monotonicidad del módulo está garantizada. También especifica la monotonicidad de 16 bits, lo que implica que la transición entre los 16 bits son monótonas.
Consulte también
Define la carga máxima que un módulo de salida de corriente puede accionar para una resistencia de carga dada antes de que alcance el voltaje de cumplimiento de salida.
El NI 9265 tiene una carga máxima de 600 Ω para la corriente de salida a 20 mA, porque la tensión de cumplimiento del módulo es de 12 VCC. Es el voltaje de cumplimiento y la corriente de salida que definen el accionamiento de carga máxima para el módulo. Por ejemplo, si la corriente de salida deseada es de solo 10 mA, el módulo podría impulsar cargas de hasta 12 V / 10 mA = 1,2 kΩ en su lugar.
Consulte también
La impedancia de salida es la impedancia que está de manera efectiva en serie con un canal de salida analógico, como se ilustra a continuación:
Una impedancia de salida baja permite que se pierda más voltaje generado a través de la carga de la salida analógica. Es importante tener en cuenta la impedancia de salida para garantizar que se alcanza el nivel de voltaje deseado.
El NI 9264 tiene una impedancia de salida de 2 Ω. Esto significa que si una carga conectada tiene una impedancia de 500 Ω y el voltaje especificado por el usuario es 1 V, el voltaje real en la carga sería 0.996 V o 4 mV, menos de lo esperado. A este voltaje, también se extraerán 1.99 mA del módulo.
Los valores máximos positivos y negativos que puede generar el módulo. Algunos módulos tienen varios rangos de salida que se pueden usar para proporcionar una resolución más alta en señales de nivel más bajos.
El NI 9265 es un módulo de salida de corriente con un rango de salida de 0 mA a 20 mA.
El NI 9264 es un módulo de salida de tensión con un rango de salida de ±10 V.
Consulte también
Carga máxima, carga de resistencia máxima para la corriente
Diferencias entre precisión, ancho de código y bits de resolución
La cantidad de tiempo que tarda un valor de salida analógica en estabilizarse en un determinado grado de precisión. El tiempo de asentamiento está relacionado con la capacitancia de carga. Un valor de capacitancia de carga más bajo puede conducir a un tiempo de asentamiento más corto.
El NI 9264 especifica el tiempo de liquidación como:
Aquí, el tiempo de asentamiento se aplica a 100 pF de capacitancia de carga y el tiempo establecido es cuánto tiempo tarda la salida en asentarse dentro de 1 LSB. Por lo tanto, para un tamaño de paso de 20 V, con una salida impulsada de -10 V a 10 V, se tarda 20 μs en establecerse en 9.999695 V. Se tarda menos tiempo en establecerse en el caso de un tamaño de paso de 1 V o un tamaño de paso de 0,1 V.
La velocidad de respuesta especifica la velocidad de cambio para los canales de salida analógica en un módulo determinado. Por lo general, se mide en V/µs. El tiempo de establecimiento de la salida se calcula con el tiempo de respuesta ya incluido en el cálculo. Es importante tener en cuenta la velocidad de respuesta al diseñar un sistema para señales de alta frecuencia y alta amplitud, ya que la gran oscilación de la amplitud puede exceder la velocidad de respuesta para un módulo determinado.
El NI 9264 tiene una velocidad de 4 V/μs, esto significa que la frecuencia teórica más alta que se puede generar si la salida alterna entre -10 V y 10 V es de 200 kHz. Sin embargo, sabemos que no es posible generar una señal de 200 kHz ya que la limitación aquí es la velocidad de datos de salida del módulo que es de solo 25 kS/s. Aquí la velocidad de giro puede verse como una limitación del borde de la señal nominal en lugar de una limitación de la frecuencia de salida.
Consulte también
Para la salida analógica, la tasa de actualización especifica con qué frecuencia el módulo produce una salida. La mayoría de los módulos de la serie NI C tienen un solo DAC por canal de salida analógica, pero todos compartirán el FIFO donde se almacenan los datos de salida analógica. La velocidad a la que pueden leerse los datos pueden desde este FIFO y transferirse a los diferentes CAD internos a veces puede limitar la velocidad de actualización cuando se usan varios canales AO en el mismo módulo. La velocidad de actualización se mide en muestras por segundo (S/s) cuando se emite desde un solo canal, o muestras por segundo por canal (S/s/ch) cuando se emite desde múltiples canales.
Basado en las especificaciones de NI 9264, el módulo tarda un mínimo de 3,1 μs en actualizar su salida cuando está configurado para salir en solo 1 canal. Se tarda más si está configurado para salir en varios canales.
La precisión se refiere a lo cerca que está el valor correcto de una medición. La precisión absoluta a escala completa es una precisión teórica que se calcula asumiendo que el valor que se mide es el voltaje máximo admitido en un rango determinado. La precisión de una medición cambiará a medida que cambie la medición, por lo que para poder hacer una comparación entre módulos, se utiliza la precisión a escala completa. Tenga en cuenta que la precisión absoluta a escala completa hace suposiciones sobre las variables de entorno, como la temperatura de funcionamiento a 25 °C, que pueden ser diferentes en la práctica.
NI 9223 publica la tabla anterior en la sección de precisión. Por ejemplo, cuando el módulo está configurado para devolver datos calibrados y se miden 5 VCC, el error de ganancia máximo esperado para todo el rango de temperatura de funcionamiento es de ±0,20% x 5 V = ±10 mV. El error de offset es de ±0,10% x 10 V = ±10 mV, por lo que la incertidumbre total al medir una señal de 5 V será de 5 V ±20 mV.
¿Cómo calculo la precisión absoluta o la precisión del sistema?
La medida de cuánto puede acoplarse una señal de un canal a un canal adyacente o afectarlo. Hay interferencia cada vez que hay una señal en la que varía la amplitud en un cable o una traza de PCB que está físicamente cerca de otro cable o traza de PCB. La diafonía también se conoce a veces como ver fantasmas, flotación u otros voltajes inesperados.
El NI 9224 tiene una especificación de diafonía de -125 dB a una frecuencia de entrada de 1 kHz. Por ejemplo, si AI 0 es accionado con una señal de entrada de 10 Vpk, 1 KHz, una señal de 5.6 μVpk 1 kHz será acoplada a AI 1.
SFDR es el rango dinámico utilizable antes de que el ruido espurio interfiera o distorsione la señal fundamental. La amplitud de la señal fundamental suele ser de -1 dBFs. SFDR es la medida si la relación en amplitud entre el espolón fundamental y el más grande armónicamente o no armónicamente relacionado de CC al ancho de banda completo de Nyquist (la mitad de la frecuencia de muestreo). Un espolón en cualquier intervalo de frecuencias en el analizador de espectro, o de una transformada de Fourier, de la señal analógica expresada en dBc.
La siguiente figura ilustra cómo se mide el SFDR.
El NI 9250 especifica su SFDR no armónica de 138 dBFs.
Esta es la corriente de excitación que el módulo es capaz de proporcionar a los sensores IEPE. Se puede activar o desactivar en el software.
NI 9232 especifica una corriente de excitación típica de 4,25 mA.
Esta es la caída de tensión que los circuitos IEPE pueden manejar mientras mantienen su suministro de corriente constante.
El NI 9232 especifica el voltaje de excitación IEPE (en términos de voltaje de cumplimiento) de 22 V mínimo que puede activarse o desactivarse a través de software.
¿Por qué algunos sensores IEPE especifican el voltaje de excitación?
Las señales dentro de una banda de paso tienen ganancia o atenuación dependiente de la frecuencia. La pequeña cantidad de variación en la ganancia con respecto a una frecuencia de referencia se llama planitud de banda de paso.
NI 9250 especifica una planitud de 0,03 dB como máximo, de CC a 20 kHz. Esto significa que la variación máxima entre cualquier señal en CC y 20 kHz es como máximo de 0,03 dB.
Comprensión de las especificaciones de rendimiento de frecuencia
El desajuste de fase de canal a canal define la diferencia de fase en cualquier canal dado en relación con un canal de referencia. Se especifica en función de la frecuencia de entrada.
NI 9250 especifica desajuste de ganancia de canal a canal de aleta * 0,035° máximo, donde aleta está en kHz. Por ejemplo, si la frecuencia de la señal de entrada es de 2 kHz, la diferencia máxima de fase en un canal en relación con cualquier otro canal es de 0,07°.
El IMD es otra medida de distorsión debido a la no linealidad en el módulo. El IMD se utiliza a menudo para medir la distorsión de un módulo cerca del límite de alta frecuencia del módulo o del sistema de medición. Si la entrada al módulo es una señal multitono, la no linealidad presente en el módulo haría que los tonos se mezclaran y crearan nuevos tonos en el espectro que no son deseables. El nivel de estas nuevas señales está definido por IMD.
NI 9250 especifica la distorsión de intermodulación que se prueba de acuerdo con dos estándares: -101 dB (SMTPE 60 Hz + 7 kHz) y -103 dB (CCIF 14 kHz + 15 kHz).
El ancho de banda de entrada, a menudo también especificado como el ancho de banda de -3 dB, es la frecuencia a la que la magnitud de la señal está 3 dB por debajo de la magnitud de la señal en CC. El -3dB es el estándar de la industria que especifica el ancho de banda de entrada del producto.
NI 9224 especifica un ancho de banda de entrada de 1,3 kHz. Si la entrada al módulo fuera una señal de 1 VCC, el módulo mediría 1 VCC. Si la entrada al módulo fue una señal de 1 Vpk con una frecuencia de 1,3 kHz, la magnitud de la señal será de 0,707 Vpk.
Se trata de un coeficiente de escala que cuando se multiplica por la salida ADC, que está en códigos, da las unidades de ingeniería. Conocer este escalado solo es importante cuando se lee en códigos ADC sin procesar de lo contrario esto puede ignorarse ya que el escalado de códigos a unidades de ingeniería se produce cuando se lee en modo calibrado.
El NI 9244 especifica un coeficiente de escala de 118.911 nV/LSB. Esto se refiere a la entrada especificada a escala completa en voltaje de 997.5 Vpk. Cuando un NI 9244 es accionado con una entrada positiva a escala real, el código ADC será 8.388.608 que es 2^23; el código ADC se eleva a la potencia de 23 aquí en lugar de 24 porque el módulo lleva a cabo la manipulación interna del software para usar uno de los 24 bits como bit de signo. Así, 8.388.608 x 118.911 nV/LSB = 997,5 Vpk ; igualmente cuando la entrada esté a escala completa negativa, el código ADC será -8.388.608 x 118.911 nV/LSB = -997,5 Vpk
La deriva de ganancia y compensación define cuánto pueden cambiar los errores de ganancia y compensación en función de la temperatura. A menudo se especifica como cambio por grado Celsius.
NI 9224 tiene una deriva de ganancia de ±17 ppm/°C y una deriva de compensación de 21 μV/°C. Esto significa que para una placa típica el error de ganancia cambia en 17 ppm por cada grado Celsius y el error de compensación en 21 μV por cada grado Celsius. La deriva de ganancia solo es aplicable a la especificación típica y fuera de la ventana de ±5 °C.
¿Cómo calculo la precisión absoluta o la precisión del sistema?
Idealmente en un sistema de fase lineal, la fase y la frecuencia de la señal tienen una relación lineal. Esto significa que las señales de entrada de todas las frecuencias tienen el mismo retardo de tiempo a través del sistema. La no linealidad de fase es una expresión de la medida en que la función fase-frecuencia se desvía del ideal.
NI 9239 especifica la no linealidad de fase de 0,11° máximo. Esto significa que la desviación máxima que se puede esperar de la CURVE ideal de frecuencia-fase lineal es 0.11°.
En un sistema ideal, la Transformada Rápida de Fourier (FFT) de una sinusoide resulta en un solo pico a una frecuencia específica. Sin embargo, en los sistemas del mundo real, la presencia de no linealidad y ruido resulta en imperfecciones. Cuando una señal de frecuencia particular, f1 pasa a través de un sistema no lineal, la salida consiste en f1 y sus armónicos.
La distorsión armónica es la medida de la potencia contenida en los armónicos de la señal relativa a la potencia en la fundamental. La distorsión armónica total (THD) es una medida de la suma de potencias de todos los armónicos del espectro en relación con la potencia en la fundamental. Se puede definir como relación de potencia o relación porcentual.
Cuando se expresa en relación de potencia:
Donde PTHD es la potencia de la distorsión armónica total, Pfund es la potencia de señal fundamental en dB, y Pharm es la potencia total de los armónicos en dB.
Cuando se expresa en relación porcentual:
Donde VkN es la amplitud del enésimo armónico, Vfund es la amplitud fundamental de la señal.
NI 9223 especifica THD de -85 dB con una señal de 20 Vpp a 1 KHz siendo la señal de prueba. Esto significa que la diferencia de potencia entre el tono fundamental a 1 kHz y la suma de todos los armónicos es equivalente a -85 dB.
El termopar en sí se basa en el principio de que existe un potencial eléctrico en la unión de dos metales diferentes. CJC se hace necesario porque la unión entre cada extremo del termopar y su sistema de medición (bloque de conectores, bloque de terminales) también agrega una diferencia de potencial a la tensión del termopar. Esto se compensa mediante el uso de un sensor CJC a bordo para medir la temperatura entre el termopar y el sistema de medición. La precisión del sensor CJC es la especificación de precisión del sensor CJC solamente.
El NI 9212 especifica la precisión CJC para ambos tipos de conectores soportados. La precisión CJC se tiene en cuenta en la precisión total publicada del termopar, como la tabla 1 de la ficha técnica NI 9212.
Información sobre sensores de compensación de unión en frío (CJC)
Los circuitos de detección de termopar abierto (OTD) se utilizan para detectar daños en el termopar o errores en el termopar. El circuito OTD detecta termopares que pueden tener una unión abierta cuando se conectan al dispositivo de medición, inyectando corriente en el termopar y leyendo la tensión de vuelta. En el caso de que la unión de termopar esté abierta, se devuelve un valor de tensión significativamente alto. La corriente que se inyecta en el termopar es la corriente de polarización OTD de entrada. En algunos sistemas, el estado de la OTD puede sondearse programáticamente para ayudar a prevenir lecturas inesperadas.
NI 9212 especifica una corriente de polarización OTD de entrada de 37,4 nA a 23 °C ± 5 °C. Por ejemplo, si la impedancia de la fuente del termopar es de 0,5 Ω, entonces se puede esperar un error adicional de 18,7 nV de la corriente de polarización OTD.
Los circuitos de detección de termopar abierto (OTD) se utilizan para detectar daños en el termopar o errores en el termopar. La deriva de corriente de polarización OTD de entrada define cuánto cambia la deriva de corriente de polarización OTD de entrada en función de la temperatura. A menudo se especifica como cambio por grado Celsius.
El NI 9212 tiene una deriva de corriente de polarización OTD de entrada especificada a ±12 pA/°C como máximo. Este valor se normaliza a 23 °C
Por ejemplo, si la impedancia de la fuente del termopar es de 0,5 Ω y la temperatura ambiente de funcionamiento del módulo es de 43 °C, puede esperarse un error adicional de 20 x ±12 pA/°C x 0,5 Ω = 120 pV.
Los circuitos de detección de termopar abierto (OTD) se utilizan para detectar daños en el termopar o errores en el termopar. El error de desviación de la impedancia de la fuente con OTD es la corriente de polarización de OTD de entrada normalizada a 1 Ω.
Cuando el error de desviación de la impedancia de la fuente con OTD sea 37,4 nV por Ω a 23 °C ± 5 °C. Por ejemplo, si la impedancia de la fuente del termopar es de 0,5 Ω, entonces se puede esperar un error adicional de 18,7 nV de la corriente de polarización OTD.
Los circuitos de detección de termopar abierto (OTD) se utilizan para detectar daños en el termopar o errores en el termopar. En módulos como el NI 9214 es posible activar y desactivar la configuración de OTD a través de software.
El tiempo de reposo del termopar abierto al encender/apagar el OTD es la cantidad de tiempo que se recomienda esperar después de activar o desactivar el circuito OTD antes de tomar medidas de temperatura.
El NI 9214 especifica un tiempo de asentamiento del termopar abierto de 6 segundos antes de recomendar tomar una medición de temperatura después de encender o apagar OTD.
Los circuitos de detección de termopar abierto (OTD) se utilizan para detectar daños en el termopar o errores en el termopar. El tiempo de asentamiento OTD es la cantidad de tiempo requerido por el módulo antes de que se detecte el termopar abierto.
En la mayoría de los módulos este número es tan pequeño que no se especifica, sin embargo, el valor se especifica en los casos en que el número es más significativo.
NI 9212 tiene un tiempo de asentamiento de termopar abierto de 0,75 segundos. Si un termopar está abierto, el módulo tardará 0,75 segundos en detectarlo.
La sensibilidad de medición representa el cambio más pequeño en la temperatura que un sensor de medición puede detectar. Se aplica a los termopares y el valor exacto depende del tipo de termopar. Esto es similar a la especificación de peso LSB donde el cambio más pequeño en la tensión que puede ser detectado por un módulo de entrada de tensión.
La norma NI 9212 especifica una sensibilidad de medición de 0,05 °C para los termopares de tipo J, K, T y E cuando el módulo funciona en modo de alta velocidad. Esto significa que el cambio más pequeño en la temperatura que se puede detectar cuando se utilizan estos tipos de termopares es de 0,05 °C.
Este rango especifica las temperaturas más altas y más bajas que el módulo puede medir con precisión garantizada.
El NI 9214 tiene un rango de medición de temperatura especificado para cubrir todos los rangos de temperatura definidos por el Instituto Nacional de Normas y Tecnología (NIST) para todos los tipos de termopares soportados (J, K, T, E N, B, R, S). Por ejemplo, el NI 9214 podía medir en el rango de temperatura del Tipo K: -270 °C a 1260 °C.
Tipos de termopar Definiciones e intervalos de temperatura - NIST
Define el tipo de termopar que se puede utilizar con el módulo. Los tipos de termopares están estandarizados e identificados por tipo de letra, con cada tipo compuesto por una composición química particular y cada uno adecuado para medir dentro de un rango de temperatura particular.
El NI 9212 se puede utilizar con termopares de los tipos J, K, T, E, N, R, S y B.
Tipos de termopar Definiciones e intervalos de temperatura - NIST
Idealmente, la impedancia de entrada de un dispositivo es infinita y no se extraerá corriente; sin embargo, esto no se puede lograr en la práctica. Al leer en un valor digital a 0 V o 5 V, los circuitos de entrada digital del dispositivo NI extraerán una pequeña cantidad de corriente. La cantidad de corriente extraída mientras se mide un nivel de alto voltaje es la corriente alta de entrada, del mismo modo, la cantidad de corriente extraída mientras se mide un nivel de bajo voltaje es la corriente baja de entrada. Es importante asegurarse de que una señal digital que se esté midiendo tenga la capacidad de tolerar los valores actuales especificados. Dependiendo del módulo, esta especificación puede ser listada como corriente de entrada, IIH, IIL, o bajo niveles lógicos digitales como corriente de sumidero y/o fuente.
El NI 9403 se hundirá o abastecerá hasta 250 μA cuando 0 V ≤ Vin ≤ 5 V. El NI 9402 abastecerá hasta 55 μA cuando Vin = 0 V o hundirá hasta 150 μA cuando Vin = 4,5 V.
El NI 9426 suministrará hasta 150 μA cuando esté en el estado OFF o absorberá al menos 330 μA cuando esté en el estado ON. Esto se aplica a todas las líneas digitales.
Consulte también
Impedancia de entrada, o resistencia de entrada
Voltaje de entrada alto (VIH), o voltaje de entrada bajo (VIL), o voltaje de entrada
La capacitancia de entrada se puede utilizar para determinar la impedancia de entrada cuando los circuitos de entrada de un módulo NI involucran más que una resistencia pull-down típica. La impedancia de entrada es necesaria para determinar la cantidad de corriente necesaria para accionar una entrada de un módulo y se puede calcular mediante la siguiente fórmula:
Donde:
Vcc es la tensión proporcionada por el circuito del usuario que está accionando el NI 9401
fin es la frecuencia de la tensión proporcionada por el circuito del usuario que está accionando el NI 9401
C (in,9401) es la capacitancia de entrada especificada en el manual
El cable C es la capacitancia del cable utilizado
I (in,9401) es la corriente de entrada del NI 9401
El NI 9401 especifica una capacitancia de entrada de 30 pF. Dado que el NI 9401 proporciona un tipo de señal DIO TTL, la impedancia normalmente no afecta a este tipo de aplicaciones. En cambio, el accionamiento actual es la especificación de conducción que se puede calcular utilizando la fórmula anterior.
Por ejemplo, cuando se proporciona una señal de 2,2 V a 10 kHz, la corriente necesaria para accionar la entrada es Iinput = [2,2 V x 500 kHz x (30 pF + 1000 pF) + 250mA] = 251,133 mA.
Consulte también
¿Cuál es la impedancia del NI 9401?
La impedancia de entrada es una medida de la forma en que los circuitos de entrada impiden que la corriente fluya a través de la toma a tierra de entrada digital COM. Algunos módulos separan esta especificación en resistencia de entrada y capacitancia de entrada. Estos módulos no tienen una característica lineal de CURVE I/V y posteriormente pueden tener un único valor de resistencia para todas las tensiones. Dado que la impedancia es una función fuerte de la tensión, algunos módulos no especifican la impedancia de entrada, pero proporcionan las corrientes esperadas a una tensión dada.
El NI 9402 especifica una resistencia de entrada de al menos 49 kΩ como mínimo.
Por su parte, el NI 9426 especifica una impedancia de entrada de 30 kΩ con una tolerancia de ±5 %. La combinación de series de la salida del sensor y la entrada del módulo NI significa que el voltaje se dividirá entre los dos valores de impedancia, y la mayor impedancia tendrá la mayor parte del voltaje. Esto significa que la tensión medida por el módulo NI es la tensión de salida del sensor multiplicada por la relación entre la impedancia de entrada y la suma de la entrada del módulo NI y la impedancia de salida del sensor. Para este ejemplo, la impedancia de salida del sensor será de 150 Ω.
Para ilustrar un ejemplo cuando la impedancia de entrada se convierte en una especificación importante, tomemos el caso hipotético donde un sensor tiene una impedancia de salida extremadamente alta, como 20 kΩ. La conexión del módulo NI a un sensor con esta impedancia de salida extremadamente alta hace que una salida nominal de 5 V del sensor se lea como 3,00 V.
Consulte también
En teoría, cuando una señal digital pasa de un nivel bajo a un nivel alto, ocurriría instantáneamente. Sin embargo, se necesita tiempo para que una señal cambie entre niveles altos y bajos. El tiempo de subida es el tiempo que tarda una señal en subir del 10% al 90% del voltaje entre el nivel bajo y el nivel alto. El tiempo de caída es el tiempo que tarda una señal en caer del 90% al 10% del voltaje entre el nivel bajo y el nivel alto.
El NI 9401 especifica un tiempo de subida/bajada de entrada de 500 ns máximo. Esto significa que al leer una señal que está pasando de TTL bajo a TTL alto, puede tomar hasta 500 ns para pasar de 0.525 V a 4.725 V.
El tiempo de configuración es la cantidad de señales de entrada de tiempo que deben ser estables antes de que el módulo muestre la lectura del módulo NI y se pueda obtener un valor de medición preciso. Si las señales de entrada no se mantienen estables, o dentro de los límites superior e inferior de los umbrales de tensión especificados, durante este período de tiempo pueden medirse datos incorrectos.
El NI 9403 especifica un tiempo de configuración de 10 ns como mínimo. Esto significa que una señal alta de entrada debe permanecer entre 2,2 V y 5,25 V durante al menos 10 ns antes de iniciar una lectura para el NI 9403 para poder medir con precisión el nivel lógico digital. Dado que el NI 9403 también tiene un tiempo de espera de 60 ns, la señal debe permanecer estable durante al menos 70 ns.
Consulte también
Tiempo de actualización/transferencia, o Tasa máxima de actualización
El tiempo de espera es la cantidad de tiempo que las señales de entrada deben ser estables después de iniciar una lectura desde el módulo NI. Si las señales de entrada no se mantienen estables, o dentro de los límites superior e inferior de los umbrales de tensión especificados, durante este período de tiempo pueden medirse datos incorrectos.
El NI 9403 especifica un tiempo de espera de 60 ns como mínimo. Esto significa que una señal debe permanecer estable durante al menos 60 ns después de iniciar una lectura para el NI 9403 para poder medir con precisión el nivel lógico digital. Dado que el NI 9403 también tiene un tiempo de configuración de 10 ns, la señal debe permanecer estable durante al menos 70 ns.
Consulte también
Tiempo de actualización/transferencia, o Tasa máxima de actualización
La histéresis define el cambio de nivel de corriente y voltaje que debe ocurrir para que el módulo NI reconozca una transición. En este caso, la transición observada va del estado alto al estado indeterminado y del estado bajo al estado indeterminado. Esta especificación ilustra cuánto puede cambiar el nivel de tensión por debajo del nivel de tensión del estado ON o por encima del nivel de tensión del estado OFF antes de entrar de nuevo en el estado indeterminado. El componente actual de la especificación de histéresis define un comportamiento similar para el nivel actual especificado.
El NI 9425 especifica una histéresis de al menos 2 V. Esto significa que si una señal pasa de 6 V a 4,5 V (es decir, un cambio de 1,5 V), todavía estará en un estado indeterminado a pesar de que el propio nivel lógico pasó del estado indeterminado al estado OFF. Si la señal pasa de 6 V a 4 V (es decir, un cambio de 2 V), pasará al estado OFF. El mínimo de corriente de 60 μA especifica que debe cumplirse la corriente de entrada, que se correlaciona directamente con la tensión de entrada.
Consulte también
Voltaje de entrada alto (VIH), o voltaje de entrada bajo (VIL), o voltaje de entrada
El tiempo de retardo de entrada es la cantidad de tiempo que la señal tarda en propagarse desde el pin de entrada del módulo hasta la conexión del chasis o controlador del DSUB de 15 pines. Con respecto a la tensión de entrada, el tiempo de retardo de entrada es el tiempo que la tensión a través de un canal debe permanecer en el nivel ON o OFF para cambiar el canal de ON a OFF, o de OFF a ON. Esta especificación también debe tenerse en cuenta al determinar las velocidades de señal para una aplicación, ya que el tiempo de retardo de entrada puede tardar más que el tiempo de transición de señal permitido.
El NI 9411 especifica un tiempo de retardo de entrada de 500 ns como máximo. Por lo tanto, la señal tarda 500 ns en propagarse. Esto significa que una señal debe permanecer estable durante al menos 500 ns para poder medir con precisión el nivel lógico digital.
Consulte también
Tiempo de actualización/transferencia, o Tasa máxima de actualización
El estado de salida de encendido especifica el estado predeterminado (ON o OFF) de los canales de salida cuando el módulo NI está encendido.
El estado de salida de encendido NI 9476 es “canales apagados”. Esto significa que los canales de salida por defecto están en el estado OFF al encenderse.
Consulte también
Comprender los estados de encendido y arranque de los módulos de salida CompactRIO (interfaz FPGA)
Los rangos de voltaje de operación que se pueden esperar de una señal de salida al generar un alto lógico o un bajo lógico. La tensión de salida generalmente también especifica la cantidad de corriente que el módulo puede absorber y mantener la tensión de salida alta o baja.
El NI 9402 especifica que la salida de tensión máxima es de 3,4 V para una tensión alta. Para un voltaje bajo, el VOL especifica que el módulo puede absorber 2 mA y emitir un máximo de 0.3 V.
Consulte también
El tiempo de retardo de salida es la cantidad de tiempo que la tensión a través de un canal tarda en cambiar el canal de ON a OFF, o de OFF a ON. Este tiempo también incluye el tiempo de propagación desde la conexión del chasis hasta el pin de salida del módulo. Esta especificación se define a plena carga con el accionamiento de corriente máximo y el rango de salida de voltaje. Esta especificación también debe tenerse en cuenta al determinar las tasas de actualización de señal para una aplicación, ya que el tiempo de retardo de salida puede tardar más que el tiempo de transición de señal permitido.
El NI 9472 especifica un tiempo de retardo de salida de 100 μs máximo a plena carga. Esto significa que una señal puede tardar hasta 100 μs máximo en propagarse al extremo frontal del módulo cuando se utiliza un rango de voltaje de 30 V a la corriente de salida continua máxima de 0,75 A.
Consulte también
Tiempo de actualización/transferencia, o Tasa máxima de actualización
La corriente de salida continua es la cantidad de corriente que cada canal puede suministrar sin moverse fuera de los límites de las condiciones de operación especificadas; esto puede incluir el apagado o daño del módulo. Consulte la hoja de datos de su módulo específico para determinar el comportamiento de su módulo.
El NI 9472 especifica una corriente de salida continua por canal de 0,75 A. El NI 9472 especifica el siguiente comportamiento cuando se obtiene más de 0,75 A por canal:
La corriente de salida conmutada es la cantidad de corriente que cada canal puede generar a una frecuencia de salida especificada, ciclo de trabajo máximo y 2 metros de cableado. Esta especificación se aplica al NI 9478.
El NI 9478 especifica una corriente de salida conmutada en un canal de 4 A máximo con una frecuencia de salida de 10 kHz. Cuando se emite a una frecuencia más alta de 20 kHz con un canal encendido, el máximo es de 3,33 A.
La resistencia de salida es el componente de resistencia a la impedancia de entrada de un módulo NI. En la figura siguiente, la impedancia de salida es de 50 Ω. La impedancia de las características coincidentes mejora la pérdida de señal y las reflexiones.
El NI 9402 especifica una resistencia de salida de al menos 49 Ω como mínimo. Esto permite que la impedancia característica del cable BNC coincida con 50 Ω para garantizar una integridad óptima de la señal.
Consulte también
Impedancia de salida (R0) es la impedancia que está efectivamente en serie con un canal de salida digital. Una impedancia de salida baja permite que se pierda más voltaje generado a través de la carga. Es importante tener en cuenta la impedancia de salida para garantizar que se alcanza el nivel de voltaje deseado. La impedancia de salida con corriente de salida se puede utilizar para determinar la tensión de salida esperada.
El NI 9475 especifica una impedancia de salida de 0,14 Ω como máximo. Utilizando la siguiente fórmula con una corriente de salida continua máxima de 1 A y una fuente de alimentación externa de 60 VCC:
Vsup - (I0 x R0)
La tensión de salida mínima para esta aplicación se puede calcular como 59,86 V.
Consulte también
Corriente de salida continua por canal
Voltaje de salida alto (VOH), o voltaje de salida bajo (VOL), o voltaje de salida
El sesgo canal a canal es la cantidad de tiempo entre la primera actualización del canal de salida y la última actualización del canal de salida. Es el retardo entre dos canales que se pretende actualizar al mismo tiempo. Es la diferencia de tiempo entre un flanco ascendente o descendente en un canal en relación con otro cuando ese flanco ascendente o descendente se leyó o se emitió al mismo tiempo.
El NI 9403 especifica el sesgo de canal a canal a un máximo de 265 ns, lo que significa que puede haber un retardo de hasta 265 ns entre dos canales que se transicionan al mismo tiempo. No hay manera de evitar el sesgo en las líneas de salida de este módulo. El NI 9401 se recomienda para aplicaciones donde se requiere un control más estricto sobre el sesgo. El sesgo máximo de canal a canal para el 9401 es de 100 ns, igual a su tasa de actualización máxima.
El voltaje de salida define el rango de voltaje que el módulo NI puede suministrar en sus líneas de salida. Para estos módulos NI, la tensión de salida se define en términos de la impedancia de salida, la corriente de salida y el rango de tensión de la fuente de alimentación externa.
Vsup - (I0 * R0)
El NI 9476 tiene una impedancia de salida de 0.3Ω como máximo y una corriente de salida continua de 200 mA como máximo cuando se utiliza una tensión de alimentación de CC de 36 V. Por lo tanto, a plena carga, la tensión máxima de salida sería de 35,94 V.
Consulte también
Corriente de salida alta (IOH) o Corriente de salida baja (IOL)
La corriente máxima garantizada que el módulo puede conducir desde todas las líneas de entrada / salida sin pasar a un estado de sobrecorriente.
El NI 9403 especifica una corriente de salida del módulo de 64 mA como máximo. Con 32 canales, cada módulo puede obtener hasta 2 mA. Si se extrae más corriente a través de los canales de salida, el módulo pasará a un estado de sobrecorriente, durante el cual el módulo tri-establecerá todos los canales DIO durante aproximadamente 280 ms. El módulo continúa en el estado de sobrecorriente hasta que se elimine la condición de sobrecorriente.
Consulte también
Corriente de salida alta (IOH) o Corriente de salida baja (IOL)
El rango de voltaje de la fuente de alimentación externa (Vsup o Vsup-to-COM) define el rango de voltaje aceptado de la fuente de alimentación de CC.
El NI 9476 define un rango de voltaje de fuente de alimentación externa de 6 V CC a 36 V CC. Algunos módulos NI, como el NI 9411, proporcionan esta información en una sección Fuente de alimentación externa.
Consulte también
El consumo de corriente Vsup especifica la cantidad máxima de corriente que se requiere de la fuente de alimentación externa del usuario.
El NI 9476 define un consumo de corriente Vsup como 28 mA. Esto significa que la fuente de alimentación externa utilizada con el NI 9476 debe ser capaz de proporcionar hasta 28 mA de corriente.
Consulte también
Para módulos que son bidireccionales, la dirección de la línea de encendido digital especifica si las líneas se predeterminan como entradas o salidas cuando el módulo está encendido.
Las líneas NI 9403 predeterminarán los canales de entrada cuando estén encendidas.
La frecuencia de conmutación es la rapidez con la que se pueden actualizar los circuitos del módulo. Esto significa que el módulo puede perder una transición de alto a bajo o de bajo a alto si ocurre más rápido que la frecuencia de conmutación. Esta especificación es relevante para aplicaciones que utilizan un chasis CompactRIO. Dependiendo del ciclo de trabajo y las tasas solicitadas, los diseños más rápidos pueden funcionar, pero NI no garantiza estos límites y requeriría que un usuario valide su diseño final. La frecuencia de conmutación se especifica por canal porque está directamente relacionada con la capacidad de actualización de los circuitos.
El NI 9401 es capaz de una frecuencia de conmutación de 5 MHz cuando utiliza los 8 canales de salida. Esto significa que los 8 canales pueden actualizar sus salidas cada 0.2 μs.
Consulte también
Tiempo de actualización/transferencia, o Tasa máxima de actualización
El tipo de entrada/salida se utiliza para definir con qué tipo de señales lógicas es compatible el módulo NI, cómo se termina la señal y si las líneas se disipan o generan corriente. Hundimiento y Abastecimiento son términos utilizados para definir el control del flujo de corriente continua en una carga.
Un DIO de hundimiento proporciona una conexión a tierra a la carga.
Un DIO de fuente proporciona una fuente de voltaje a la carga.
Las señales TTL (transistor-transistor-lógica) y LVTTL (transistor-transistor-lógica de baja tensión) deben cumplir con las especificaciones definidas para ser compatibles con la norma. Estos módulos NI son módulos de hundimiento/abastecimiento.
El diferencial y el monoterminal determinan qué tipo de señal puede medir el módulo NI.
El NI 9403 define el tipo de entrada/salida como TTL, de un solo extremo. Esto significa que este módulo no es compatible con señales diferenciales, pero es capaz de medir / emitir señales de 5 V compatibles con TTL. Como es un módulo TTL, tiene entradas de hundimiento y salidas de abastecimiento.
Consulte también
¿Cuál es la diferencia entre los términos hundimiento y abastecimiento?
¿Cuál es la definición de una señal compatible con TTL (transistor-lógica de transistor)?
El tiempo de actualización/transferencia es el tiempo máximo que el software tarda en leer datos de los módulos NI o en escribir datos en los módulos NI. Tenga en cuenta que esto puede diferir dependiendo del hardware, por ejemplo, el NI 9775.
El NI 9403 tiene un tiempo de actualización/transferencia de 7 μs. De acuerdo con el teorema de Nyquist, eso significa que el NI 9403 es capaz de adquirir una señal de como máximo un ciclo cada 14 μs.
Consulte también
La distorsión de ancho de pulso de E/S es el sesgo inherente máximo entre los canales de entrada y/o salida de un módulo NI.
El NI 9401 especifica una distorsión de ancho de pulso de E/S de 10 ns. Esto significa que todavía puede haber 10 ns de sesgo entre dos señales, incluso si se gestionan todas las fuentes de error de sincronización.
Consulte también
La unidad capacitiva define la capacitancia máxima de la carga del usuario que garantiza que el módulo no consumirá más de la corriente permitida.
El NI 9381 especifica una unidad capacitiva de 100 pF.
El retardo de propagación es la cantidad de tiempo que tarda una señal de entrada o salida en propagarse entre el backplane y el conector de E/S y no incluye ningún retardo adicional introducido por el cableado. Puede ser la cantidad de tiempo después de escribir en el módulo NI que la señal de entrada o salida se vuelve válida.
El NI 9402 tiene un retardo de propagación máximo de 55 ns y un retardo de propagación típico de 18 ns.
Consulte también
Tiempo de actualización/transferencia, o Tasa máxima de actualización
Frecuencia máxima de conmutación de señal o frecuencia máxima de conmutación de E/S
El tiempo de cambio de dirección especifica el tiempo máximo que se tarda en cambiar la dirección de la línea de entrada a salida o de salida a entrada.
El NI 9403 tiene un tiempo máximo de cambio de dirección de 18 μs. Esto significa que puede tomar hasta 18 μs cambiar una línea de entrada para que sea una línea de salida (o viceversa) y obtener datos válidos.
Consulte también
Idealmente, la impedancia de entrada de un dispositivo es infinita y no se extraerá corriente; sin embargo, esto no se puede lograr en la práctica. Al leer en un valor digital a 0 V o 5 V, los circuitos de entrada digital del módulo NI extraerán una pequeña cantidad de corriente. La cantidad de corriente extraída mientras se mide un nivel de alto voltaje es la corriente alta de entrada, del mismo modo que la cantidad de corriente extraída mientras se mide un nivel de bajo voltaje es la corriente baja de entrada. Es importante asegurarse de que una señal digital que se esté midiendo tenga la capacidad de tolerar los valores actuales especificados. Esta especificación también se puede enumerar en tensión de entrada y salida.
El NI 9402 generará hasta 100 μA cuando Vin = 0 V o bajará hasta 100 μA cuando Vin = 5.25 V. Esto se aplica a todas las líneas digitales.
Los rangos de voltaje operativo recomendados que debería tener una señal de entrada para registrar una señal lógica alta o una señal lógica baja.
El NI 9401 especifica que la entrada de voltaje que se grabará como una señal baja oscila entre 0 y 0.8 V. Para una señal alta, este rango es de 2 a 5.25 V. Por debajo de 0 V y por encima de 5.25 V, el dispositivo está en el estado de protección contra sobre voltaje. También existe un rango indeterminado donde no se registra un cambio de bajo a alto o de alto a bajo hasta que exceden el VIH o VIL.
Consulte también
Protección de E/S o protección contra sobretensiones
Voltaje de entrada alto (VIH), o voltaje de entrada bajo (VIL), o voltaje de entrada
Cuando se emite un valor alto o bajo, los voltajes nominales para varios módulos de NI son 0 V y 5 V. Sin embargo, si se conecta una carga de impedancia relativamente baja, existe una mayor demanda de corriente y este voltaje nominal aumentará desde 0 V o caerá desde 5 V. Esta especificación caracteriza la relación entre la corriente de salida y el voltaje de salida.
El NI 9401 es capaz de obtener o perder corriente dependiendo de si se escribe un valor alto o un valor bajo en el pin. El valor máximo para la corriente de abastecimiento y disipación es de 2 mA o 100 μA por canal, dependiendo de la salida baja y salida alta. Cuando la corriente sale del dispositivo (sourcing), la corriente se indica como -2 mA. Cuando la corriente entra en el dispositivo (sinking), la corriente se indica como +2 mA.
Consulte también
Las líneas digitales individuales tienen protección de E/S dedicada contra descargas electrostáticas (ESD) y condiciones de sobrevoltaje. Para mayor seguridad del dispositivo, hay un segundo nivel de protección que se comparte en todas las líneas digitales. El sobrevoltaje excesivo en varias líneas al mismo tiempo estresa este circuito de protección compartido y puede provocar daños en el dispositivo. El uso continuado a este nivel de voltaje degradará la vida útil del módulo.
El NI 9401 tiene una protección contra sobretensiones de ±30 V entre el canal y los pines COM en un canal a la vez. Esto significa que cada línea puede manejar individualmente hasta ±30 V en sobre voltaje de manera segura, pero no más de una línea a la vez pueden exceder la entrada de voltaje nominal.
Consulte también
Voltaje de entrada alto (VIH), o voltaje de entrada bajo (VIL), o voltaje de entrada
La protección contra cortocircuitos define en qué condiciones se acoplará la protección del módulo NI cuando esté en estado de cortocircuito. Cada módulo especifica la respuesta y el umbral de voltaje o corriente en una línea digital que se acoplará a la circuitería de protección de cortocircuito (este estado se conoce como estado de cortocircuito).
El NI 9476 especifica que la protección contra cortocircuitos se activará indefinidamente cuando un canal se cortocircuite a COM o a una tensión hasta el valor de la tensión de la fuente de alimentación externa. Esto significa que si una línea digital se cortocircuita accidentalmente a COM, el canal se apagará y encenderá hasta que se elimine el cortocircuito o la corriente regrese a un nivel aceptablemente bajo. Cada canal del NI 9476 tiene una línea de estado que indica en el software si el canal está en un estado de sobrecorriente.
Al igual que todos los equipos de prueba y medición, es importante que se realice una calibración de rutina para garantizar que el módulo esté funcionando dentro de la configuración de precisión especificada. El módulo tiene cierta cantidad de calentamiento automático, por lo que es importante permitir el tiempo de calentamiento especificado antes de tomar cualquier medida para garantizar que se alcance una temperatura estable. Una vez calentado, se recomienda realizar una autocalibración, si se apoya. Consulte los Servicios de calibración para obtener más información sobre los servicios de calibración que ofrece NI.
El NI 9212 tiene un tiempo de calentamiento de 15 minutos y un intervalo de calibración de 1 año. Después de un año de uso, NI recomienda enviar el módulo para calibración certificada.
¿Cuáles son las diferencias entre la autocalibración y la calibración externa?
Estas especificaciones describen las condiciones en las que el módulo está garantizado para trabajar. El chasis, los controladores y los backplanes se clasifican por separado, así que compruebe que todos los componentes de su sistema cumplen con las especificaciones de su entorno.
El NI 9250 tiene un rango de temperatura de funcionamiento de -40 °C a 70 °C, y una altitud máxima de 5.000 m.
Para obtener más información sobre el compromiso de NI para diseñar y fabricar productos de manera responsable con el medio ambiente, visite ni.com/environment.
Un lugar peligroso es un entorno que contiene material potencialmente inflamable o explosivo en la atmósfera circundante. En América del Norte, la clase describe la naturaleza del material inflamable (por ejemplo, gas, polvo, etc.), la división describe en qué condiciones pueden existir los materiales peligrosos (normales o anormales), y el grupo describe el tipo específico de material presente (por ejemplo, acetileno, hidrógeno, etc.). Consulte el manual de usuario de su módulo o la guía de inicio para obtener advertencias sobre el funcionamiento en lugares peligrosos.
El NI 9250 está certificado para varias ubicaciones, pero específicamente para UL Clase I, División 2, Grupo A, así como IECEx IIC. Ambas certificaciones son para lugares donde puede haber gas acetileno.
El tiempo medio entre fallos (MTBF) es el tiempo medio entre sucesos de fallo para un producto reparable. Es el número medio de unidades de vida útil durante las cuales todas las partes del artículo funcionan dentro de sus límites especificados, durante un intervalo de medición particular en condiciones establecidas. MTBF es una estimación estadística que se utiliza comúnmente para calcular la probabilidad de éxito (fiabilidad) o la probabilidad de fracaso para un producto durante una duración de operación en un entorno definido.
¿Qué es la fiabilidad?
¿Dónde puedo encontrar el MTBF para mi dispositivo NI?
NI publica dibujos dimensionales de la mayoría de los productos que pueden usarse para verificar la autorización antes de comprar un módulo o crear un modelo del sistema que se está creando. Las características físicas también describen los requisitos de cableado para las conexiones de terminales.
Es importante conocer los requisitos de potencia de su sistema para poder obtener la cantidad de potencia correcta. Los valores indicados en esta sección son para uso normal y no muestran la potencia máxima que puede extraer un módulo si se usa al margen de las especificaciones. NI vende fuentes de alimentación que cumplen con las especificaciones recomendadas, pero puede usar una fuente de alimentación de terceros o personalizada según sea necesario. Asegúrese de que su fuente de alimentación sea adecuada para su entorno, especialmente en condiciones peligrosas o difíciles. Algunos módulos de la serie C tienen requisitos de energía adicionales separados del backplane.
El NI 9250 consume 0,96 W máximo del chasis cuando está en modo activo.
Potenciar su sistema CompactDAQ
Los módulos de la serie C están probados y cumplen con varias normas, que se enumeran en las tres secciones de nuestros manuales de especificaciones. Para obtener más información sobre cualquier estándar, visite ni.com/certifications.
Puede ver las especificaciones de cumplimiento para el NI 9212 mediante la búsqueda de certificaciones: NI 9212 - Certificación de productos - NI
Las especificaciones de aislamiento se aplican a lo que el módulo puede manejar entre tierra y los pines. Las conexiones a módulos de la serie C están clasificadas para varias categorías de tensiones. Categoría de Medición CAT O, anteriormente conocida como Categoría de Medición CAT I, es para mediciones de cargas, dispositivos o Circuits que no están conectados directamente a la RED, y están aislados. Categoría de medición CAT II es para mediciones que podrían estar conectadas a la RED o no están aisladas de la RED. Para los módulos de la serie C, sus clasificaciones de voltaje de seguridad son para la conexión específica (por ejemplo, puerto serie RS-485, etc.), por lo que los módulos con clasificaciones de alto voltaje se pueden utilizar en cualquier chasis.
Conecte de forma segura hasta 30 V (categoría de medición I) a través del canal a tierra en el NI 9250.
Normas de aislamiento y seguridad para instrumentos electrónicos
Las especificaciones de sobretensión se aplican a lo que el módulo puede manejar entre pines. Las conexiones a módulos de la serie C están clasificadas para varias categorías de tensiones. Categoría de Medición CAT O, anteriormente conocida como Categoría de Medición CAT I, es para mediciones de cargas, dispositivos o Circuits que no están conectados directamente a la RED, y están aislados. Categoría de medición CAT II es para mediciones que podrían estar conectadas a la RED o no están aisladas de la RED. Para los módulos de la serie C, sus clasificaciones de voltaje de seguridad son para la conexión específica (por ejemplo, puerto serie RS-485, etc.), por lo que los módulos con clasificaciones de alto voltaje se pueden utilizar en cualquier chasis.
Conecte de forma segura hasta 30 V a través de AI+ a AI- en el NI 9215 con BNC.
Los módulos de la serie C se prueban según los estándares específicos de la industria para garantizar que la precisión establecida de acuerdo con las especificaciones y la integridad del dispositivo se mantenga por encima de las especificaciones de impacto y vibración establecidas. Es importante no exceder estos valores especificados para garantizar el funcionamiento correcto y preciso del módulo. Todos los módulos de la serie C, así como los chasis cRIO y cDAQ, se prueban para los mismos estándares de choque y vibración. Sin embargo, cumplir con estas especificaciones puede requerir ciertos procedimientos de montaje o conexión, que se explican en el manual de usuario de su chasis.
Para cumplir con las especificaciones de choque y vibración de la NI 9250, debe montar el sistema en un panel.
Esto cuantifica cuánta potencia se disipa en las peores condiciones. Esto incluye situaciones en las que la tensión de entrada del módulo excede la tensión de entrada recomendada (sobretensión).
El NI 9250 tiene una disipación térmica a 70 °C de 1,30 W máximo cuando el módulo está en modo activo. Esto significa que cuando el módulo está listo para adquirir datos, está adquiriendo datos o está actualmente en un estado de falla, el módulo se disipará como máximo 1,30 W.
Algunos ADC son muy sensibles a los cambios de temperatura. Al permitir que el módulo alcance una temperatura de estado estacionario, esta sensibilidad se puede reducir y se puede medir una lectura más precisa.
El NI 9212 tiene un tiempo de calentamiento de 15 minutos. Esto significa que se recomienda esperar durante 15 minutos después de que el módulo se encienda para comenzar a usar el módulo para tomar mediciones, para garantizar una precisión óptima.