Especificaciones explicadas: NI R Series Multifunction RIO

Esta guía se divide en las mismas secciones que la mayoría de los manuales de especificaciones de NI. Los siguientes términos y definiciones se enumeran en un orden similar al de las hojas de especificaciones. Esta guía se aplica exclusivamente a los dispositivos y módulos 78xx Multifunction Reconfigurable I/O (conocidos formalmente como NI R Series Multifunction RIO NI-78xx). Otras familias de productos de NI, como chasis y controladores cDAQ y cRIO, módulos de la Serie C 91xx, 92xx, 94xx, E/S multifunción, multímetros digitales, osciloscopios/digitizadores y otros instrumentos pueden utilizar terminología o métodos diferentes para derivar especificaciones y, por lo tanto, esta guía no debe utilizarse como referencia para dispositivos y módulos distintos de los de la familia de E/S reconfigurables multifunción (Serie R).

Esta guía usará el dispositivo PXIe-7847 como referencia en todo momento. Si desea seguir estas especificaciones del dispositivo, puede hacerlo siguiendo este enlace: PXIe-7847

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 el manual de especificaciones de sus dispositivos para obtener más información sobre qué especificaciones están garantizadas o son típicas.

• Las especificaciones caracterizan el rendimiento garantizado del instrumento dentro del intervalo de calibración recomendado y bajo las condiciones de funcionamiento establecidas.
  
• Las especificaciones típicas son especificaciones que cumplen la mayoría de instrumentos dentro del intervalo de calibración recomendado y bajo las condiciones de funcionamiento establecidas. Las especificaciones típicas no están garantizadas.
  
• Las características o especificaciones complementarias describen funciones y atributos básicos del instrumento establecidos por diseño o durante el desarrollo y no evaluados durante la verificación o el ajuste. Proporcionan información relevante para el uso adecuado del instrumento que no se incluye en las definiciones anteriores.
  
  

Los dispositivos de E/S reconfigurables multifunción (Serie R) pueden tener entrada analógica, salida analógica o una combinación de ambos sistemas. Hay especificaciones únicas para cada subsistema, pero también algunas especificaciones que se aplican a ambos. Esta sección está dividida en tres secciones para cubrir las especificaciones comunes, las de entrada analógica específica y las de salida analógica.

Entrada analógica y salida analógica

Precisión absoluta a escala completa

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 dispositivos, 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.

• Error de ganancia residual: error de ganancia inherente al amplificador de instrumentación y se sabe que existe después de una auto-calibración.
• Tempco de ganancia: el coeficiente de temperatura que describe cómo la temperatura afecta a la ganancia del amplificador en comparación con la temperatura en la última auto-calibración.
• Tempco de referencia: el coeficiente de temperatura que describe la precisión de una medición a una temperatura específica en comparación con la temperatura en la última calibración externa.
• Error de desfase residual: error de desfase inherente al amplificador de instrumentación y se sabe que existe después de una auto-calibración.
• Tempco de desfase: el coeficiente de temperatura que describe cómo la temperatura afecta al desfase en una conversión de ADC en comparación con la temperatura en la última auto-calibración.
• Error de INL (resolución de precisión relativa): la desviación máxima de la salida de voltaje de un ADC a la salida ideal. Puede considerarse como el peor caso de DNL. Consulte también: DNL
• Ruido aleatorio/del sistema: ruido adicional del sistema generado por el frontal analógico, medido conectando a tierra el canal de entrada.
  
  Ejemplo
  El NI PXIe-7847R tiene un rango de ±10 V. La precisión absoluta a escala completa se calcula con la suposición de que la señal que se mide es 10 V. La precisión absoluta a escala completa para el rango de ±10 V es de 2.283 μV.
  
  Ver también
  ¿Cómo calculo la precisión absoluta o la precisión del sistema?
  

Resolución

La resolución es la menor cantidad de cambio en la señal de entrada que puede detectar un dispositivo o sensor. El número de bits utilizados para representar una señal analógica determina la resolución del ADC.

Ejemplo
El NI PXIe-7847R es un dispositivo de 16 bits, lo que significa que el cambio de amplitud más bajo que se puede detectar en el rango de ±5 V es de 0,152 mV. En el rango de ± 1 V, este valor es 30,5 μV.

Rango (entrada o salida)

Para la entrada analógica, este es el valor máximo positivo y negativo que se puede medir con precisión garantizada. Para la salida analógica, este es el valor máximo positivo o negativo que se puede generar. Algunos dispositivos tienen varios rangos de entrada o salida que se pueden usar para proporcionar una resolución más alta en señales de nivel más bajos.

Ejemplo
El NI PXIe-7847R como rangos de señal de entrada de ±1, ±2, ±5 y ±10 V. Mientras que el rango de salida analógico es de ±10 V.

Acoplamiento (entrada y salida)

Una propiedad de la interfaz de dos circuitos que define qué tipos de señales pasan de un lado a otro de la interfaz. Por lo general, hay dos opciones:

• Acoplamiento de DC: pasará señales de AC y DC.
• Acoplamiento de AC: solo pasará señales de AC, lo que da como resultado una implementación de hardware para eliminar el desfase de DC de una señal.
  

Algunos dispositivos cuentan con acoplamiento que se puede seleccionar por software, mientras que otros tienen AC o DC.

Ejemplo
El NI PXIe-7847R tiene acoplamiento DC tanto en la entrada analógica como en la salida analógica. No admite acoplamiento de AC en ninguna.

Véase también
Información básica sobre el acoplamiento de AC y DC

No linealidad diferencial (DNL)

La diferencia entre el tamaño de paso ideal de un ADC o DAC y el valor real que es entrada/salida respectivamente (normalmente medido en LSB). En un ADC o DAC ideal, la no linealidad diferencial sería 0 LSB.

Ejemplo
El NI PXIe-7847R tiene un DNL de ±0.9 LSB máximo, lo que significa que para cualquier valor que se introduzca en el ADC, el valor real puede estar a ±0.9 LSB del valor leído. Por ejemplo, si el usuario lee la entrada del DAC para emitir un valor de 1 V en el rango de ±5 V, la entrada (sin incluir los efectos de precisión) puede oscilar entre:

INL es el efecto compuesto de DNL, por lo que la especificación INL se usa a menudo en cálculos de precisión. Para el NI PXIe-7847R, la especificación INL en la tabla de precisión de IA es de 42,52 ppm en el ±10 V

Entrada analógica

Convertidor analógico a digital (ADC) Tipo

El registro de aproximaciones sucesivas (SAR) es un tipo de ADC que implementa un algoritmo de búsqueda binario para convertir una señal analógica continua en una representación digital discreta.

Ejemplo
El NI PXIe-7847R utiliza un SAR ADC

Tiempo de conversión

Cantidad de tiempo que la señal de entrada debe mantenerse constante mientras el ADC SAR realiza la conversión. Esto a menudo se hace a través de circuitos de muestreo y retención internos al ADC.

Frecuencia máxima de muestreo (por canal)

La tasa de adquisición de datos más rápida que el PCI/PCIe, PXI/PXIe o USB puede lograr por canal.

Ejemplo
El PXIe-7847R tiene una frecuencia de muestreo máxima (por canal) de 500kS/s. Todas las placas de la serie R están muestreando simultáneamente (es decir, tasa de muestreo por canal).

Impedancia de entrada

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, pero 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.

Ejemplo
El NI PXIe-7847R tiene una impedancia de entrada de Zin > 1,25 G Ω en paralelo con un condensador de 2 pF. Tomando el peor de los escenarios posibles de impedancia de entrada más baja, puede ver una medición de una sola terminal como el siguiente circuito simplificado, suponiendo que un sensor con impedancia de salida Zout = 150 Ω.

La combinación de series de la salida del sensor y la entrada del dispositivo DAQ 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, si la sensibilidad de este sensor es de 20 °C / V y mide 100 °C (con una salida de 5 V), entonces el voltaje medido por el dispositivo DAQ será el voltaje de salida multiplicado por la relación de la impedancia de entrada a la suma de la impedancia de entrada DAQ y salida del sensor:

Esta diferencia de medición de 0,6 mV corresponde a un error de medición casi insignificante de 0,012 °C debido a la impedancia.
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 0,625 GΩ. Conectar el dispositivo DAQ a un sensor con esta impedancia de salida extremadamente alta hace que una salida nominal de 5 V del sensor se lea como 3.33 V, o un error de medición hipotético de 33.4 °C.

Corriente de polarización de entrada

Una consecuencia de tener una impedancia de entrada finita es que el dispositivo 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.

Ejemplo
El NI PXIe-7847R tiene una corriente de polarización de entrada de ±5 nA. Esto significa que cualquier sensor medido por el NI PXIe-7847R debe ser capaz de generar al menos esa cantidad de corriente en todo su rango de salida de voltaje para poder digitalizarse correctamente.

Input Offset Current

La diferencia entre IB+ e IB- que entran en los terminales de un Op Amp se puede definir como la corriente offset de entrada. Esta diferencia de corriente afectará a la tensión en este nodo.

Protección contra sobretensiones

El circuito de entrada analógica tiene diodos de protección colocados que evitarán que un voltaje grande dañe los componentes más críticos del dispositivo, como el PGIA o el ADC.

• • Cuando el dispositivo se enciende, estos diodos se polarizan a un voltaje positivo y negativo, lo que significa que debe haber un voltaje mayor que la suma de la polarización y el voltaje inverso antes de que estos diodos se sobrecarguen y puedan dañarse.
  • Cuando el dispositivo está apagado, se elimina el voltaje de polarización, por lo que el voltaje necesario para invertir los diodos es menor, lo que hace que el dispositivo sea más susceptible a sufrir daños.
    
    Ejemplo
    El NI PXIe-7847R tiene protección de hasta ±42 V para dos pines de AI. Mientras el dispositivo está apagado, hay un nivel de protección inferior a ±35 V.
    

Voltaje de trabajo máximo

El voltaje de trabajo máximo especifica el nivel de voltaje total que un dispositivo 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 dispositivo.

Ejemplo
Una onda sinusoidal de 10 Vpk con modo común de 2,0 VCC se mide en un PXIe-7847R, que tiene una tensión de trabajo máxima de ± 10 V cuando la IA está configurada en un rango de ± 5 V, como se muestra a continuación:

La combinación de las dos señales alcanza un pico a +12.0 V, que excede el voltaje de trabajo máximo.  

Véase también
Protección contra sobretensiones
Rango de entrada

Tasa de rechazo de modo común (CMRR)

Cuando se ve la misma señal en las entradas positivas y en las negativas de un amplificador, el CMRR especifica qué cantidad de esta señal se rechaza de la salida final (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.

Ejemplo
El NI PXIe-7847R tiene un CMRR de -100 dB de CC a 60Hz. Esto significa que atenuará los voltajes de modo común en 100,000x. Si la señal que se mide es una onda sinusoidal de 5 Vpk, y el desfase o voltaje común entre las entradas positivas y negativas es de 5 VDC, la salida final rechazará o atenuará la entrada de 5 VDC a 5 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.

Ancho de banda de señal pequeña

El rango de frecuencias que se pasa con atenuación inferior a -3 dB. Las pruebas de ancho de banda de señal pequeña se realizan con señales de bajo voltaje para que la distorsión de la velocidad de respuesta no sea un factor.

Ejemplo
El NI PXIe-7847R tiene un ancho de banda de señal pequeño de 1 MHz.

Ancho de banda de señal grande

El rango de frecuencias que se pasa con atenuación inferior a -3 dB. Las pruebas para ancho de banda de señal grande se hacen con señales de potencia completa donde la distorsión de velocidad de giro es un factor.

Ejemplo
El NI PXIe-7847R tiene un gran ancho de banda de señal de 500 kHz MHz.

Diafonía

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.

Ejemplo
El NI PXIe-7847R tiene una especificación de diafonía de -80 dB probada de CC a 100 kHz, en terminación de 50 Ω.

Salida analógica

Hora de actualización

Para la salida analógica, la tasa de actualización especifica con qué frecuencia el módulo produce una salida. Está estrechamente ligado a la tasa máxima de actualización

Máxima velocidad de actualización

Para la salida analógica, la velocidad de actualización especifica cuántas muestras por segundo tiene el DAC para los valores analógicos de voltaje o corriente. La mayoría de los dispositivos de NI 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 DAC internos a veces puede limitar la velocidad de actualización cuando se usan varios canales AO en el mismo dispositivo. La tasa de actualización se mide en muestras por segundo (S/s).

Para conocer el equivalente de entrada analógica, véase Velocidad de muestreo.

Ejemplo
El NI PXIe-7847R tiene ocho canales de salida analógicos.

• • La tasa máxima de actualización es 1MS/s

Tipo de CAD

Los convertidores digitales a analógicos pueden tener diferentes arquitecturas. Esta especificación le dirá qué tipo de CAD se utilizó en el diseño del producto.

Ejemplo Un convertidor digital a analógico R-2R mejorado usa el concepto común de usar una red de escalera de resistencia para convertir una señal digital en una tensión analógica

Impedancia de salida

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.

Ejemplo
El NI PXIe-7847R tiene una impedancia de salida de 0,5 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 0,999 V o 1,0 mV, menos de lo esperado. A este voltaje, también se extraerán 1.99 mA del dispositivo.

Capacidad de corriente de salida

Para la salida analógica, la capacidad de corriente de salida es la cantidad máxima de corriente que el dispositivo puede perder o generar. La carga que está conectada, incluida la impedancia de salida, combinada con el voltaje programado determina la corriente que se requerirá para mantener el voltaje de salida programado.
El voltaje de salida programado está garantizado si la capacidad de corriente permanece por debajo de la capacidad de corriente de salida especificada. Exceder la capacidad de corriente de salida pone el dispositivo en un estado de sobrecarga, donde el voltaje de salida ya no está garantizado.

Ejemplo
El NI PXIe-7847R es capaz de manejar ± 2,55 mA desde cualquier canal de salida analógica. En el rango de ±10 V, esto significa que la impedancia total más baja que se puede manejar a escala completa se determina a partir de la salida de potencia más alta, o la mayor corriente y voltaje:

Teniendo en cuenta la impedancia de salida del PXIe-7847R, la impedancia conectada más baja que puede impulsarse a escala completa es la diferencia de la carga mínima y la impedancia de salida:

Protección

La protección en los pines de salida analógicos se definirá por los circuitos de protección implementados en cada diseño. Esto podría proteger contra los picos actuales de vuelo de regreso, o cortocircuitos accidentales. Pero por favor consulte la hoja de especificaciones individual.

Ejemplo
Protección contra cortocircuitos a tierra se ha implementado en la protección interna PXIe-7847R de la tarjeta contra una conexión accidental entre un canal AO y GND. En cuyo caso cabría esperar un pico de corriente, el módulo tiene protección contra daños en sí mismo en este caso.

Véase también Protección contra sobretensiones y protección contra sobrecorrientes

Protección contra sobretensiones

Los circuitos de salida analógicos cuentan con circuitos de protección que proporcionarán protección contra tensiones de entrada de hasta una determinada tensión, especificada por el módulo.

Ejemplo
El NI PXIe-7847R tiene protección de hasta ±15 V para pines A0. Mientras el dispositivo está apagado, hay un nivel más bajo de protección a ±10 V. Las líneas de 5V tienen una protección de ±30 V

Estado encendido

El estado de encendido especifica el valor de un canal de salida analógica cuando el dispositivo se ha encendido y después de un período de falla técnica conocido como falla de encendido. Antes de que el dispositivo reciba potencia del bus, el valor en la salida se describe en la especificación de falla de encendido.

Ejemplo
El NI PXIe-7847R tendrá los canales de salida analógicos configurables por el usuario al encenderse.

Power-on Glitch

Al aplicar y cortar la potencia del dispositivo, hay una señal de falla técnica en los canales de salida analógica.

• • Magnitud de la falla de energía: la amplitud máxima que alcanza una señal de falla técnica durante un período de falla técnica
  • Duración de la falla de energía: el período de tiempo para que la señal de falla técnica disminuya dentro del estado de encendido

Ejemplo
El NI PXIe-7847R tiene un fallo especificado de 1 V durante 1 μs.

Monotonicidad

La monotonicidad es la garantía de que cuando los códigos DAC aumentan, el voltaje de salida también aumenta.

Ejemplo
El NI PXIe-7847R garantiza que el voltaje de salida aumenta a medida que aumentan los códigos DAC. Por ejemplo, una función de rampa siempre aumentará o disminuirá dependiendo de la dirección de la rampa.

Tiempo de estabilización

La cantidad de tiempo que tarda un valor de salida analógica en estabilizarse en un determinado grado de precisión.

Ejemplo
El NI PXIe-7847R tiene un tiempo de estabilización de un paso de escala completa dentro de ±16 LSB o 5,3 ppm de 5 μs. Esto significa que para una oscilación a escala completa en el rango de ±20 V (V), la frecuencia máxima que se puede manejar dentro de 16 LSB es 1/(5 μs) = 188,68 kHz.

Tasa de rotación

La velocidad de respuesta especifica la velocidad de cambio para los canales de salida analógica en un dispositivo 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 dispositivo determinado.

Ejemplo
El NI PXIe-7847R tiene una velocidad de respuesta típica de 10 V/μs, esto significa que la alta frecuencia a escala completa que se puede generar es de 1 MHz. Este número se calculó calculando la frecuencia a partir del tiempo (freq=(1/t)). Sabiendo que el rango de ±5V es de 10V, y sabiendo que la velocidad de giro es de 10 V/μs, podemos calcular que la frecuencia más alta es (1/1μs) o 1MHz. Intentar emitir una señal de escala completa con mayor amplitud dará como resultado una distorsión no deseada.

Glitch Energy en transición a media escala

El CAD produce energía de fisuras a escala media. La razón por la que ocurren estos fallos es que inherentemente en el CAD, cuando el bit más significativo (MSB) se conmuta en el medio del rango del CAD, la circuitería interna producirá un fallo. Se especifica de manera similar a una falla de encendido, y es una integral de la tensión a lo largo del tiempo.

Ejemplo
El PXIe-7847R tiene una energía de glitch a escala media de ±10mV durante 3 μs.

Salida de 5 V

Voltaje de salida

La línea de 5V tendrá una tolerancia relacionada con qué rango de voltaje se considera aceptable proveniente del pin de 5V.

Ejemplo
El PXIe-7847R se considera dentro de las especificaciones si el pin de 5V emite voltaje en el rango de 4.75V a 5.1V.

Corriente de salida

La especificación de corriente de salida con respecto a la salida de 5V, es para informar al usuario que hay un límite en la cantidad de corriente que el pin puede generar.

Ejemplo
Si un usuario desea utilizar el pin de 5V como línea de excitación para alimentar uno de sus sensores, debería estar bien suponiendo que la carga del sensor sea lo suficientemente grande como para garantizar que el módulo no alcance su límite de corriente especificado para el pin de 5V. Por ejemplo, el PXIe-7847R tiene una corriente de salida de 0.5A como máximo desde el pin de 5V.

Si V=IR, y V=5, y debo satisfacer I < 0,5, entonces R, la resistencia de la carga debe ser al menos 10 Ω.

Protección contra sobretensiones

Cubierta en la sección de protección contra sobretensiones bajo salida analógica

Protección contra sobrecorrientes

La condición límite actual que hará que el módulo entre en un estado de sobrecorriente.

Ejemplo
El PXIe-7847R tiene una protección contra sobrecorriente a 650mA. Así que en este valor la placa entrará en un estado de sobrecorriente.

E/S digitales

Frecuencia máxima

Esta es la velocidad máxima que el módulo puede muestrear / generar señales DIO de forma fiable.

Ejemplo
El PXIe-7847R tiene una frecuencia máxima de 10MHz en el conector 0 y 80MHz en el conector 1. Para otros módulos como el PXIe-7822R tiene una frecuencia máxima de 80MHz en los 4 conectores. La frecuencia de 80MHZ se está alcanzando en conectores DIO dedicados, que fueron validados utilizando cajas de cableado y conexión diseñadas específicamente para señales DIO (cable RDIO2 y bloque de terminales HSDIO) para abordar problemas de diafonía y ruido para señales digitales. Sin embargo, para el conector PXIe-7847R 0, utiliza un cable RMIO y un bloque de terminales SCB-68A que también transporta señales analógicas, y no fue diseñado específicamente para señales digitales. Por lo tanto, mientras que los canales DIO en el conector 0 se pueden empujar más allá de 10MHZ en SW, la integridad de la señal puede degradarse debido a la diafonía y otros factores.

Compatibilidad

La compatibilidad de E/S digital es el conjunto de estándares lógicos que el módulo/tarjeta de la serie NI R puede cumplir. Hay muchos estándares diferentes para los niveles lógicos. Algunos de los más comunes son TTL, CMOS, ECL, LVTTL, LVCMOS.

Ejemplo
El PXIe-7847R puede funcionar en LVTTL y LVCMOS

Voltaje de entrada alto / Voltaje de entrada bajo (VIH / VIL)

Los rangos de voltaje operativo recomendados que debería tener una señal de entrada para registrar una señal lógica alta o una señal lógica baja. La familia lógica establece los umbrales para Vil (voltaje de entrada bajo máximo) y Vih (voltaje de entrada alto mínimo) que definen los niveles lógicos y que se correlacionan con un alto (1) o bajo (0). Entre estos dos niveles es indefinido.

Ejemplo
El PXIe-7847R tiene familias lógicas de 1,2, 1,5, 1,8, 2,5 y 3,3 V, y cada familia tiene un Vil y Vih correspondientes, que se pueden encontrar en las especificaciones.

Entrada mínima

El valor de voltaje más bajo que se debe introducir en el módulo de la serie NI R / pin digital de la tarjeta.

Entrada máxima

El valor de voltaje más alto que se debe introducir en el módulo de la serie NI R / pin digital de la tarjeta.

Corriente de fuga de entrada

Idealmente un pin de entrada tiene una impedancia infinita y ningún flujo de corriente, sin embargo en realidad la entrada tendrá una gran impedancia (pero finita) que dará como resultado un flujo de corriente muy pequeño. La corriente de fuga de entrada es el resultado de todos los componentes de la impedancia y la corriente que resulta. La forma en que NI especifica esto es que hay una corriente máxima que podría ser resultado de fugas.

Ejemplo
El PXIe-7847R tiene una corriente de fuga de entrada máxima de ±15 μA.

Impedancia de entrada

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.

Ejemplo
La impedancia de entrada del PXIe-7847R es típica de 50kΩ. Un caso en el que la impedancia de entrada se convierte en algo que debe considerar es si la fuente tiene una gran impedancia de salida. Tomemos el caso hipotético de que un sensor tenga una impedancia de salida extremadamente alta, como 30 kΩ. Conectar el módulo NI a un sensor con esta impedancia de salida extremadamente alta hace que una salida nominal de 3 V del sensor se lea como 1,875 V, lo que podría ser potencialmente indefinido a ese nivel de tensión.

Voltaje de salida alto (VOH), o voltaje de salida bajo (VOL), o voltaje de salida

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 disipar / fuente y mantener la tensión de salida alta o baja.

Corriente de salida CC máxima por canal

La corriente máxima garantizada que el módulo puede conducir desde todas las líneas de entrada / salida sin pasar a un estado de sobrecorriente. Esto puede depender de la familia de voltajes

Ejemplo
El PXIe-7847R puede generar/sumir un máximo de 4 mA en la familia lógica de 3,3 V.

Impedancia de salida

La impedancia de salida 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.

Ejemplo
El PXIe-7847R especifica una impedancia de salida de 50 Ω. Por lo tanto, si una carga se conectó con una impedancia de 500 Ω, entonces la tensión a la que estaría sujeta esa carga, suponiendo que una salida de 3,3 V sería de 3 V.

Estado Encendido

Estado de una línea DIO cuando el módulo se enciende. El estado podría ser una salida de entrada digital, y además una alta, baja, alta impedancia, etc... en función de los estados disponibles para el módulo durante el arranque. 

Ejemplo
Puede configurar las líneas NI 78xxR DIO individualmente para entrada o salida. Cuando el sistema se enciende, las líneas DIO están a 50kΩ típico, tire hacia abajo. Para establecer otro estado de encendido, puede configurar el NI 78xxR para cargar un VI cuando el sistema se enciende. El VI puede configurar las líneas DIO a cualquier estado de encendido

Protección

Las líneas digitales individuales tienen protección de E/S dedicada contra descargas electrostáticas (ESD) y condiciones de sobrevoltaje. NI recomienda minimizar la exposición a largo plazo de sobre/subtensión a la E/S Digital. Las tensiones prolongadas de voltaje de CC que violan las clasificaciones de voltaje de entrada digital máximo y mínimo pueden reducir la longevidad del dispositivo. Las tensiones de sobre/infratensión se consideran prolongadas si el tiempo acumulado en la condición anormal supera 1 año

Selección de voltaje de E/S digital

Cada conector debe tener una familia lógica asociada a su DIO. Esto es programable en SW, pero se define en compilación (no en tiempo de ejecución).
Control de dirección de canales digitales de E/S

Esto determina si cada línea, puerto o conector puede ser defiado como una entrada o salida digital.

Ejemplo
El NI-7847R se puede definir como una entrada o salida digital por canal.

Ancho de pulso mínimo de E/S

El ancho mínimo de pulso de E/S es la cantidad mínima de tiempo que un estado de E/S debe ser promulgado para que el estado se complete y sea estable. Dicho de otra manera, un estado digital debe ser constante durante el período de tiempo definido por el ancho mínimo de pulso de E/S.

Ejemplo
El PXIe-7847R tiene un ancho de pulso de E/S mínimo de 6.25ns, por lo tanto, un ciclo completo tomaría 12.5ns. Si encuentras la inversa, es de 80MHz.

Período mínimo de muestreo

Esto se puede definir como la base de tiempo máxima admitida por la FPGA para muestrear la señal DIO.  

Ejemplo
El PXIe-7847R tiene un período de muestreo mínimo de 5 ns. Si sabemos que la frecuencia es igual a la inversa del tiempo. Entonces podemos calcular que la base de tiempo máxima que soporta el FPGA del PXIe-7847R es de 200MHz.

Fuga de entrada máxima

Ver corriente de fuga de entrada

Impedancia característica

Esta es la cantidad de resistencia equivalente de una línea de transmisión si fuera infinitamente larga, atribuible a la capacitancia e inductancia distribuidas a medida que las “ondas” de voltaje y corriente se propagan a lo largo de la longitud del cable.

Ejemplo
El PXIe-7847R tiene una impedancia característica de 50 Ω en el reloj externo. Esto implica que si va a encaminar un reloj externo al dispositivo para que el cableado y la terminación coincidan en impedancia a 50 Ω para obtener los mejores resultados, eso minimizará las reflexiones.

Estado Encendido

Véase Estado encendido

Aportación mínima

Ver entrada mínima

Entrada máxima

Ver entrada máxima

Nivel lógico

Un nivel lógico se define generalmente por un estándar, pero será el nivel de voltaje en el que una entrada se registrará como un alto (1) o un bajo (0). Este tema está estrechamente relacionado con la sección de compatibilidad.

Frecuencia de Entrada Máxima

La frecuencia máxima que se puede encaminar al reloj externo

FPGA reconfigurable

Las matrices de puertas programables de campo son chips de silicio reprogramables. Para obtener más información sobre esto, lea otros recursos de NI. (NI FPGA)

Algunas otras terminologías comunes cuando se utilizan FPGA, incluyen:

Chanclas: también denominadas a veces registros
LUT: Mira la tabla

DRAM a bordo

Memoria dinámica de acceso aleatorio. Este es un tipo de RAM que almacena cada bit de memoria dentro de condensadores pequeños separados dentro de un circuito integrado. Estos condensadores pueden contener una carga (1), o ser descargados (0), sin embargo como se trata de condensadores fugarán carga eléctrica si no se refrescan. Por lo tanto, toda esta memoria es volátil y se pierde rápidamente después de una pérdida de energía.

Recursos de sincronización

Dependiendo del dispositivo y el factor de forma (PCI/PCIe, PXI/PXIe) habrá varias opciones de sincronización abiertas. Generalmente definido por NI como fuentes de entrada o salida. Las fuentes serán definidas por el factor de forma y el enrutamiento disponible para cada módulo. Si busca distribuir pulsos de sincronización hacia o desde el módulo, estas fuentes son útiles.

Ejemplo
El PXIe-7847R tiene líneas de enrutamiento PXIe típicas que están incorporadas en el panel trasero de un chasis PXIe. Estas incluirán las líneas PXI_Star con longitud de traza coincidente, las líneas PXI_Trig que son bidireccionales, así como el acceso a las fuentes de reloj del panel trasero.

Interfaz de bus

PCI, PCI Express, PXI, PXI Express y USB son ejemplos de interfaces de bus que puede tomar un dispositivo MIO DAQ. Estos buses proporcionan algunas compensaciones clave entre el rendimiento de datos, la latencia, la portabilidad y el recuento de canales.

Ejemplo
La E/S reconfigurable multifunción NI (serie R) viene en USB, PXI Express y PCI Express. Si bien estos dispositivos y módulos tienen una funcionalidad similar, el módulo PXI Express y el dispositivo PCI Express proporcionan una latencia más baja y un mayor rendimiento en comparación con el dispositivo USB. El módulo PXI Express tiene la ventaja adicional del sistema PXI Express. El dispositivo USB tiene la ventaja de poder intercambiarse rápidamente y ser más compacto, por lo que es mejor para aplicaciones móviles.

Requisitos de potencia máxima

Es importante conocer los requisitos de potencia de los dispositivos USB y PCI o de los módulos PXI 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 dispositivo o módulo si se usa al margen de las especificaciones. Para dispositivos USB, una fuente de alimentación suministrada por NI cumple con las especificaciones recomendadas, pero puede usar una fuente de terceros o personalizada si es necesario. Para dispositivos PCI o PCI Express, hay un conector de potencia auxiliar que se puede utilizar en caso de que se necesite más potencia. Esto es más común cuando se usa el riel de usuario de +5 V para alimentar un circuito externo. Consulte los límites actuales para obtener más información. Para los módulos PXI o PXI Express, esta especificación puede servir para hacer un presupuesto de potencia. Consulte los enlaces relacionados para obtener más información.

Ejemplo
El PXIe-7847R extrae 3 A del carril de +3,3 V y 2 A del carril de +12 V. Así que la potencia total consumida se calculará usando P = I*V. Por lo tanto, el consumo total de energía del módulo PXIe es de 33,9 W.

Véase también
Realizar un presupuesto de potencia en un sistema PXI

Características físicas

NI publica dibujos dimensionales de la mayoría de los productos que pueden usarse para verificar la autorización antes de comprar un dispositivo o crear un modelo del sistema que se está creando. Además de las dimensiones, NI también proporciona una lista completa de cableado, conectores y tornillos personalizados.

Véase también
Dibujos dimensionales
Cables, conectores de repuesto y tornillos personalizados para dispositivos NI DAQ

Voltaje de trabajo máximo

Consulte la otra sección Tensión máxima. Sin embargo, preste atención a la calificación de la categoría de medición y a las precauciones/notas incluidas en esta sección del manual, ya que proporcionarán orientación sobre la seguridad y el uso adecuado.

Seguridad, compatibilidad electromagnética, cumplimiento de CE

Los estándares con los que los dispositivos MIO reconfigurables se prueban y cumplen se enumeran en las tres secciones de nuestros manuales de especificaciones. Para obtener más información sobre cualquier estándar, visite Certificaciones de productos.

Ejemplo
Puede ver las especificaciones de cumplimiento para el PXIe-7847R mediante la búsqueda de certificaciones: PXIe-7847R

Impacto y vibración

Los dispositivos MIO (Serie R) reconfigurables 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 dispositivo.

Ejemplo
El PXIe-7847R se ha probado de acuerdo con IEC 60068-2-64 y el perfil de prueba se ha desarrollado de acuerdo con MIL-PRF-28800F Clase 3.

Calibración

Al igual que todos los equipos de prueba y medición, es importante que se realice una calibración de rutina para garantizar que el dispositivo esté funcionando dentro de la configuración de precisión especificada. El dispositivo 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. En este punto, se recomienda que el dispositivo se calibre automáticamente si es compatible. Consulte los Servicios de calibración para obtener más información sobre los servicios de calibración que ofrece NI.

Ejemplo
El PXIe-7847R tiene un tiempo de calentamiento de 15 minutos y un intervalo de calibración de 1 año. NI recomienda autocalibrar el dispositivo después de 15 minutos de encendido para obtener una precisión óptima. Después de un año de uso, NI recomienda enviar el dispositivo para una calibración certificada. Para módulos exclusivamente digitales (PXIe-782XR) no hay intervalo de calibración ni procedimiento. Las recomendaciones en torno al cuidado general y la autocalibración son válidas para todos los módulos NI.

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