Spécifications expliquées : E/S reconfigurables multifonctions NI (Série R)

Ce guide comprend les mêmes sections que la plupart des manuels de spécifications NI. Les termes et définitions ci-dessous sont répertoriés dans un ordre similaire au format des fiches de spécifications. Ce guide s'applique exclusivement aux périphériques et modules d'E/S reconfigurables multifonctions 78xx (anciennement appelés NI-78xx de la Série R). D’autres familles de produits NI telles que les châssis et contrôleurs cDAQ et cRIO, les modules de la Série C 91xx, 92xx, 94xx, les E/S multifonctions (MIO), les multimètres numériques, les oscilloscopes/numériseurs et d’autres instruments peuvent utiliser une terminologie ou des méthodes différentes pour dériver les spécifications et, par conséquent, ce guide ne doit pas être utilisé comme référence pour les périphériques et modules autres que ceux de la famille d'E/S reconfigurables multifonctions (Série R).

Ce guide utilisera le périphérique PXIe-7847 comme référence. Si vous souhaitez suivre les spécifications de ce périphérique, vous pouvez le faire en suivant ce lien : PXIe-7847

Tout d’abord, il est important de noter la différence catégorique entre les différentes spécifications. NI définit les capacités et les performances de ses instruments de test et de mesure comme des spécifications, des spécifications typiques et des caractéristiques ou des spécifications supplémentaires. Consultez le manuel de spécifications de vos périphériques pour plus de détails sur les spécifications garanties ou typiques.

• Les spécifications caractérisent les performances garanties de l’instrument dans l’intervalle d’étalonnage recommandé et dans les conditions de fonctionnement indiquées.
  
• Les spécifications typiques sont des spécifications respectées par la majorité des instruments dans l’intervalle d’étalonnage recommandé et dans les conditions de fonctionnement indiquées. Les spécifications typiques ne sont pas garanties.
  
• Les spécifications caractéristiques ou supplémentaires décrivent les fonctions et les attributs de base de l ' instrument établis par conception ou pendant le développement et non évalués pendant la vérification ou l ' ajustement. Elles fournissent des informations pertinentes pour l’utilisation adéquate de l’instrument qui ne figurent pas dans les définitions précédentes.
  
  

Les périphériques et modules d'E/S reconfigurables multifonctions (série R) de NI peuvent avoir une entrée analogique, une sortie analogique ou une combinaison des deux systèmes. Il existe des spécifications propres à chaque sous-système, mais aussi certaines spécifications qui s’appliquent aux deux. Cette section est organisée en trois sections pour couvrir les spécifications communes, spécifiques à l’entrée analogique et spécifiques à la sortie analogique.

Entrée analogique et sortie analogique

Précision absolue à pleine échelle

La précision fait référence à la proximité de la valeur correcte d’une mesure. La précision absolue à pleine échelle est une précision théorique calculée en supposant que la valeur mesurée est la tension maximale prise en charge dans une plage donnée. La précision d’une mesure varie en fonction de l’évolution de la mesure, afin de pouvoir faire une comparaison entre les périphériques, la précision à pleine échelle est utilisée. Veuillez noter que la précision absolue à pleine échelle formule des hypothèses sur les variables d’environnement, telles qu’une température de fonctionnement à 25 °C, qui peuvent être différentes dans la pratique.

• Erreur de gain résiduel : erreur de gain inhérente à l’amplificateur d’instrumentation et connue pour exister après un auto-étalonnage
• Coefficient de température (Tempco) de gain : le coefficient de température qui décrit comment la température affecte le gain de l’amplificateur par rapport à la température lors du dernier auto-étalonnage
• Tempco de référence : le coefficient de température qui décrit la précision d’une mesure à une température spécifique par rapport à la température lors du dernier étalonnage externe
• Erreur d’offset résiduel : erreur d’offset inhérente à l’amplificateur d’instrumentation et connue pour exister après un auto-étalonnage
• Tempo d’offset : le coefficient de température qui décrit comment la température affecte l’offset dans une conversion C A/N par rapport à la température lors du dernier auto-étalonnage
• Erreur INL (résolution de précision relative) : écart maximal entre la sortie de tension d’un C A/N et la sortie idéale ; erreur pouvant être considérée comme le pire cas de non-linéarité différentielle (DNL). Voir aussi : DNL
• Bruit aléatoire/système : bruit système supplémentaire généré par le frontal analogique, mesuré en mettant à la masse la voie d’entrée
  
  Exemple
  Le NI PXIe-7847R a une plage de ± 10 V. La précision absolue à pleine échelle est calculée en supposant que le signal mesuré est de 10 V. La précision absolue à pleine échelle pour la plage de ± 10 V est de 2 283 μV.
  
  Voir aussi
  Comment calculer la précision absolue ou la précision d’un système ?
  

Résolution

La résolution est le plus petit changement du signal en entrée que le périphérique ou le capteur peut détecter. Le nombre de bits utilisé pour représenter un signal analogique détermine la résolution du C A/N.

Exemple
Le NI PXIe-7847R est un périphérique 16 bits, ce qui signifie que le changement d’amplitude le plus faible détectable sur la plage ± 5 V est de 0,152 mV. Sur la plage ± 1 V, cette valeur est de 30,5 μV.

Gamme (entrée ou sortie)

Pour l’entrée analogique, il s’agit de la valeur positive et négative maximale qui peut être mesurée avec une précision garantie. Pour la sortie analogique, il s’agit de la valeur maximale positive ou négative pouvant être générée. Certains périphériques ont plusieurs plages d’entrée ou de sortie qui peuvent être utilisées pour fournir une résolution plus élevée à des signaux de niveau inférieur.

Exemple
Le NI PXIe-7847R comme gammes de signaux d'entrée de ±1, ±2, ±5 et ±10 V. Alors que la gamme de sortie analogique est de ±10 V.

Couplage (entrée et sortie)

Propriété de l’interface de deux circuits qui définit quels types de signaux sont transmis d’un côté à l’autre de l’interface. Il y a généralement deux options :

• Couplage DC : passera les signaux CA et CC
• Couplage CA : ne transmettra que les signaux CA, ce qui entraînera une implémentation matérielle de la suppression de l’offset CC d’un signal
  

Certains périphériques disposent d’un couplage sélectionnable par logiciel, tandis que d’autres sont dotés de CA ou CC.

Exemple
Le NI PXIe-7847R possède un couplage CC sur l’entrée analogique et la sortie analogique. Il ne prend pas non plus en charge le couplage CA.

Voir aussi
Informations de base sur le couplage CA et CC

Non-linéarité différentielle (DNL)

La différence entre la taille d'incrément idéale d'un C A/N ou d'un C N/A et la valeur réelle qui est respectivement entrée/sortie (généralement mesurée en LSB). Dans un C A/N ou un C N/A idéal, la non-linéarité différentielle serait 0 LSB.

Exemple
Le NI PXIe-7847R a un DNL de ±0,9 LSB maximum, ce qui signifie que pour toute valeur en entrée dans le C A/N, la valeur réelle peut être à ±0,9 LSB de la valeur lue. Par exemple, si l’utilisateur lit l’entrée du C A/N comme une valeur de 1 V sur la plage ± 5 V, l’entrée (sans les effets de précision) peut varier de :

L’INL est l’effet composé de DNL, la spécification INL est donc souvent utilisée dans les calculs de précision. Pour le NI PXIe-7847R, la spécification INL dans le tableau de précision AI est de 42,52 ppm sur le ±10 V

Entrée analogique

Convertisseur analogique/numérique (C A/N)

Le registre d'approximation successive (SAR) est un type de C A/N qui implémente un algorithme de recherche binaire pour convertir un signal analogique continu en une représentation numérique discrète.

Exemple
Le NI PXIe-7847R utilise un C A/N SAR

Temps de conversion

Durée pendant laquelle le signal en entrée doit être maintenu constant pendant que le C A/N SAR effectue la conversion. Cela se fait souvent par le biais d’un circuit échantillonneur-bloqueur interne au C A/N.

Fréquence d'échantillonnage maximale (par voie)

La vitesse d'acquisition de données la plus rapide que le PCI/PCIe, le PXI/PXIe ou l'USB peut atteindre par voie.

Exemple
Le PXIe-7847R a une fréquence d'échantillonnage maximale (par voie) de 500 kéch./s. Toutes les cartes de la série R échantillonnent simultanément (par exemple, fréquence d'échantillonnage par voie).

Impédance d’entrée

L’impédance d’entrée est une mesure de la façon dont le circuit d’entrée empêche le courant de traverser vers la masse d’entrée analogique. Pour un C A/N idéal, cette valeur doit être infinie, ce qui signifie qu’aucun courant ne circulera de l’entrée à la masse, mais en pratique, ce n’est pas possible. L’implication d’une certaine impédance d’entrée finie est que le C A/N aura un certain degré de charge sur un circuit, en particulier ceux d’une impédance de sortie élevée. Il est typique que les capteurs aient une faible impédance de sortie.

Exemple
Le NI PXIe-7847R a une impédance d'entrée de Zin > 1,25 G Ω en parallèle avec un condensateur de 2 pF. En prenant le pire scénario d’impédance d’entrée la plus basse, vous pouvez visualiser une mesure asymétrique comme le circuit simplifié suivant, en supposant un capteur avec une impédance de sortie Zout = 150 Ω.

La combinaison en série de la sortie du capteur et de l’entrée du périphérique DAQ signifie que la tension sera divisée entre les deux valeurs d’impédance, l’impédance la plus grande supportant la majeure partie de la tension. Cela signifie que si la sensibilité de ce capteur est de 20 °C/V et mesure 100 °C (sortie 5 V), alors la tension mesurée par le dispositif DAQ sera la tension de sortie multipliée par le rapport de l’impédance d’entrée à la somme de l’impédance d’entrée DAQ et de sortie du capteur :

Cette différence de mesure de 0,6 mV correspond à une erreur de mesure de 0,012 °C presque négligeable due à l’impédance.
Pour illustrer un exemple où l’impédance d’entrée devient une spécification importante, prenons le cas hypothétique où un capteur a une impédance de sortie extrêmement élevée, telle que 0,625 GΩ. La connexion du périphérique DAQ à un capteur avec cette impédance de sortie extrêmement élevée provoque une sortie nominale de 5 V du capteur à 3,33 V, ou une erreur de mesure hypothétique de 33,4 °C.

Courant de polarisation d’entrée

Une conséquence d’avoir une impédance d’entrée finie est que le périphérique nécessite une petite quantité de courant pour pouvoir détecter un signal. Théoriquement, cette valeur devrait être de 0 A, mais en pratique ce n’est pas possible.

Exemple
Le NI PXIe-7847R a un courant de polarisation d’entrée de ± 5 nA. Cela signifie que tout capteur mesuré par le NI PXIe-7847R doit pouvoir fournir au moins autant de courant sur toute sa plage de sortie de tension afin d’être correctement numérisé.

Courant d'offset d'entrée

La différence entre IB+ et IB- entrant dans les terminaux d'un ampli opérationnel peut être définie comme le courant d'offset en entrée. Cette différence de courant affectera la tension à ce nœud.

Protection contre les surtensions

Le circuit d’entrée analogique a des diodes de protection en place qui déclencheront une tension élevée d’endommager les composants les plus critiques du périphérique, tels que le PGIA ou le C A/N.

• • Lorsque le périphérique est allumé, ces diodes sont polarisées à une tension positive et négative, ce qui signifie qu’une tension supérieure à la somme de la polarisation et de la tension inverse doit être présente avant que ces diodes ne soient surchargées et puissent être endommagées.
  • Lorsque le périphérique est éteint, la tension de polarisation est supprimée, de sorte que la tension nécessaire pour inverser les diodes est inférieure, ce qui rend le périphérique plus susceptible d’être endommagé.
    
    Exemple
    Le NI PXIe-7847R a une protection jusqu’à ± 42 V pour deux broches d’entrée analogique. Lorsque le périphérique est éteint, le niveau de protection est inférieur à ±35 V.
    

Tension de fonctionnement maximale

La tension de fonctionnement maximale spécifie le niveau de tension total qu’un périphérique peut tolérer sur n’importe quelle voie d’entrée analogique avant que la validité des données sur d’autres voies ne devienne un problème. La combinaison du signal à mesurer et de toute tension de mode commun par rapport à IA GND ne doit pas dépasser cette spécification de tension de fonctionnement maximale pour garantir la précision sur d’autres voies. Veuillez noter que la tension de fonctionnement maximale est indépendante de la plage d’entrée du périphérique.

Exemple
Un signal sinusoïdal de 10 Vpk avec un mode commun de 2,0 VCC est mesuré sur un PXIe-7847R, qui a une tension de fonctionnement maximale de ± 10 V lorsque l’entrée analogique est configurée à une gamme de ± 5 V, comme indiqué ci-dessous :

La combinaison des deux signaux culmine à +12,0 V, ce qui dépasse la tension de fonctionnement maximale.  

Voir aussi
Protection contre les surtensions
Gamme d’entrée

Rapport de réjection du mode commun (CMRR)

Lorsque le même signal est vu sur les entrées positives et négatives d’un amplificateur, le CMRR spécifie la quantité de ce signal qui est rejetée de la sortie finale (généralement mesurée en dB). L’amplificateur idéal supprimera tout le signal en mode commun, mais une telle situation est impossible dans l’implémentation.

Exemple
Le NI PXIe-7847R a un CMRR de -100 dB de CC à 60 Hz. Cela signifie qu’il atténuera les tensions de mode commun de 100 000x. Si le signal mesuré est un signal sinusoïdal pk de 5 V et que la tension d’offset ou commune entre les entrées positive et négative est de 5 VCC, la sortie finale rejettera ou atténuera l’entrée de 5 VCC à 5 μV. Le CMRR n’est pas inclus dans les dérivations de précision et doit être pris en compte séparément si le signal mesuré contient des tensions de mode commun.

Bande passante de petit signal

Plage de fréquences qui est transmise avec une atténuation inférieure à –3 dB. Les tests pour la bande passante de petit signal sont effectués avec des signaux basse tension afin que la distorsion de la vitesse de variation ne soit pas un facteur.

Exemple
Le NI PXIe-7847R a une petite bande passante de signal de 1 MHz.

Bande passante de grand signal

Plage de fréquences qui est transmise avec une atténuation inférieure à –3 dB. Les tests de large bande passante de signaux sont effectués avec des signaux de pleine puissance où la distorsion de vitesse de variation est un facteur.

Exemple
Le NI PXIe-7847R a une large bande passante de signal de 500 kHz MHz.

Entretien

La mesure de la quantité d’un signal sur une voie peut être couplée ou affectée sur une voie adjacente. L’interférence existe chaque fois qu’un signal variant en amplitude est présent sur un fil ou une trace de PCB qui est physiquement proche d’un autre fil ou trace de PCB.

Exemple
Le NI PXIe-7847R a une spécification de diaphonie de -80 dB testée de CC à 100 kHz, à une terminaison de 50 Ω.

Sortie analogique

Heure de la mise à jour

Pour la sortie analogique, la fréquence de mise à jour spécifie la fréquence à laquelle le module produit une sortie. Il est étroitement lié à la fréquence de mise à jour maximale

Fréquence de mise à jour maximale

Pour la sortie analogique, la fréquence de mise à jour spécifie le nombre d’échantillons par seconde du C N/A en valeurs analogiques de tension ou de courant. La plupart des périphériques NI ont un C N/A unique par voie de sortie analogique, mais partagent tous le FIFO où les données de sortie analogique sont stockées. La vitesse à laquelle les données peuvent être lues à partir de ce FIFO et transférées vers les différents C N/A à bord peut parfois limiter la fréquence de mise à jour lors de l’utilisation de plusieurs voies de sortie analogique sur le même périphérique. La fréquence de mise à jour est mesurée en échantillons par seconde (S/s).

Pour l’équivalent d’entrée analogique, voir Fréquence d’échantillonnage.

Exemple
Le NI PXIe-7847R dispose de huit voies de sortie analogique.

• • La fréquence de mise à jour maximale est de 1 Méch./s

Type de C N/A

Les convertisseurs numériques/analogiques peuvent avoir différentes architectures. Cette spécification vous indiquera quel type de C N/A a été utilisé dans la conception du produit.

Exemple Un convertisseur numérique/analogique R-2R amélioré utilise le concept courant d'utilisation d'un réseau d'échelle de résistances pour convertir un signal numérique en tension analogique

Impédance en sortie

L’impédance en sortie est l’impédance effectivement en série avec une voie de sortie analogique, comme illustré ci-dessous :

Une faible impédance de sortie permet à une plus grande tension générée de tomber à travers la charge de la sortie analogique. Il est important de prendre en compte l’impédance en sortie pour s’assurer que le niveau de tension souhaité est atteint.

Exemple
Le NI PXIe-7847R a une impédance en sortie de 0,5 Ω. Cela signifie que si une charge connectée a une impédance de 500 Ω et que la tension spécifiée par l’utilisateur est de 1 V, la tension réelle sur la charge serait de 0,999 V, ou 1,0 mV, inférieure à celle attendue. À cette tension, 1,99 mA sera également tiré sur l’appareil.

Courant effectif en sortie

Pour la sortie analogique, le courant effectif en sortie est la quantité maximale de courant que l'appareil peut absorber ou générer. La charge connectée, y compris l’impédance de sortie, combinée à la tension programmée détermine le courant qui sera nécessaire pour maintenir la tension de sortie programmée.
La tension de sortie programmée est garantie si le courant effectif reste inférieur au courant effectif en sortie spécifié. Le dépassement du courant effectif en sortie met le périphérique dans un état de surcharge, où la tension de sortie n’est plus garantie.

Exemple
Le NI PXIe-7847R est capable de générer ± 2,55 mA à partir de n’importe quelle voie de sortie analogique. Sur la plage ± 10 V, cela signifie que l’impédance totale la plus basse qui peut être générée à pleine échelle est déterminée à partir de la puissance de sortie la plus élevée, ou de la tension et du courant le plus grand :

Compte tenu de l’impédance de sortie du PXIe-7847R, l’impédance connectée la plus basse pouvant être générée à pleine échelle est la différence de la charge minimale et de l’impédance de sortie :

Protection

La protection sur les broches de sortie analogique sera définie par le circuit de protection implémenté dans chaque conception. Cela pourrait protéger contre les pointes de retour de courant ou les courts-circuits accidentels. Mais veuillez vous reporter à la fiche de spécifications individuelle.

Exemple
Une protection court-circuit-masse a été implémentée dans la protection interne PXIe-7847R de la carte contre une connexion accidentelle entre une voie AO et GND. Dans ce cas, nous devrions nous attendre à un pic de courant, le module a une protection contre l'endommagement de lui-même dans ce cas.

Voir aussi Protection contre les surtensions et protection contre les surintensités

Protection contre les surtensions

Le circuit de sortie analogique a un circuit de protection en place qui fournira une protection contre les tensions d'entrée jusqu'à une certaine tension, spécifiée par le module.

Exemple
Le NI PXIe-7847R a une protection jusqu'à ±15 V pour les broches A0. Lorsque le périphérique est éteint, il y a un niveau de protection inférieur à ±10 V. Les lignes de 5 V ont une protection de ±30 V.

État au démarrage

L’état au démarrage spécifie la valeur d’une voie de sortie analogique lorsque le périphérique est sous tension et après une période d’impulsion transitoire connue sous le nom d’impulsion transitoire de marche/arrêt. Avant que le périphérique ne soit alimenté par le bus, la valeur sur la sortie est décrite dans la spécification d’impulsion transitoire de marche.

Exemple
Le NI PXIe-7847R aura les voies de sortie analogique configurables par l'utilisateur à la mise sous tension.

Glitch de mise sous tension

Lors de l’application et de la mise hors tension du périphérique, il y a un signal d’impulsion transitoire sur les voies de sortie analogiques.

• • Amplitude de l’énergie de l’impulsion transitoire : amplitude de crête atteinte par un signal d’impulsion transitoire pendant une période d’impulsion transitoire
  • Durée d’énergie de l’impulsion transitoire : la durée pendant laquelle le signal de l’impulsion transitoire s’atténue dans l’état de marche

Exemple
Le NI PXIe-7847R a une impulsion transitoire spécifiée de 1 V pendant 1 μs.

Monotonicité

La monotonicité est la garantie que lorsque les codes C N/A augmentent, la tension de sortie augmente également.

Exemple
Le NI PXIe-7847R garantit que la tension de sortie augmente à mesure que les codes C N/A augmentent. Par exemple, une fonction de rampe augmentera ou diminuera toujours selon la direction de la rampe.

Temps de stabilisation

Temps nécessaire à une valeur de sortie analogique pour se stabiliser à un certain degré de précision.

Exemple
Le NI PXIe-7847R a un temps de stabilisation d’une étape pleine échelle à ±16 LSB ou 5.3 μs. Cela signifie que pour une oscillation pleine échelle sur la plage ± 20 V (-16 V, 1 V, -5.3 V, 188.68 V, etc.), la fréquence maximale pouvant être générée à 1 LSB près est de 1/(5 μs) = 188.68 kHz.

Vitesse de variation

Le taux de variation spécifie le taux de changement pour les voies de sortie analogiques dans un périphérique donné. Elle est généralement mesurée en V/µs. Le temps de stabilisation pour la sortie est calculé avec le temps de variation déjà inclus dans le calcul. Il est important de prendre en compte la vitesse de variation lors de la conception d’un système pour les signaux haute fréquence de haute amplitude, car la grande oscillation de l’amplitude peut dépasser la vitesse de variation pour un périphérique donné.

Exemple
Le NI PXIe-7847R a une vitesse de variation typique de 10 V/μs, ce qui signifie que la haute fréquence à pleine échelle pouvant être générée est de 1 MHz. Ce nombre a été calculé en calculant la fréquence à partir du temps (fréq=(1/t)). Sachant que la gamme de ±5V est de 10V, et sachant que la vitesse de variation est de 10V/μs, nous pouvons calculer que la fréquence la plus élevée est (1/ 1μs) ou 1MHz. Tenter de produire un signal pleine échelle avec une amplitude plus élevée entraînera une distorsion indésirable.

Énergie transitoire à moyenne échelle

L'énergie transitoire à mi-échelle est produite par le C N/A. La raison pour laquelle ces impulsions transitoires se produisent est qu'inhéremment au C N/A, lorsque le bit de poids fort (BPM) est commuté au milieu de la gamme du C N/A, le circuit interne produira une impulsion transitoire. Elle est spécifiée de manière similaire à une alimentation en cas d'impulsion transitoire et fait partie intégrante de la tension au fil du temps.

Exemple
Le PXIe-7847R a une énergie d'impulsion transitoire à mi-échelle de ±10 mV pendant 3 μs.

sortie 5 V

Tension de sortie

La ligne 5V aura une tolérance liée à la gamme de tension considérée comme acceptable provenant de la broche 5V.

Exemple
Le PXIe-7847R est considéré conforme aux spécifications si la broche de 5 V produit une tension comprise entre 4,75 V et 5,1 V.

Courant de sortie

La spécification de courant de sortie en ce qui concerne la sortie 5V, est de faire savoir à l’utilisateur qu’il existe une limite à la quantité de courant que la broche peut fournir.

Exemple
Si un utilisateur souhaite utiliser la broche de 5 V comme ligne d’excitation pour alimenter l’un de ses capteurs, cela devrait convenir en supposant que la charge du capteur soit suffisamment importante pour garantir que le module n’atteigne pas la limite de courant spécifiée pour la broche de 5 V. Par exemple, le PXIe-7847R a un courant de sortie de 0,5 A maximum de la broche 5 V.

Si V=IR, et V=5, et que I doit satisfaire I < 0,5, alors R, la résistance de la charge doit être d'au moins 10 Ω.

Protection contre les surtensions

Couvert dans la section de protection contre les surtensions sous la sortie analogique

Protection contre les surintensités

La condition de limite de courant qui fera passer le module dans un état de surintensité.

Exemple
Le PXIe-7847R a une protection contre les surintensités à 650 mA. Donc, à cette valeur, la carte passera en état de surintensité.

E/S numériques

Fréquence maximale

C'est la fréquence maximale que le module peut échantillonner/générer des signaux DIO de manière fiable.

Exemple
Le PXIe-7847R a une fréquence maximale de 10 MHz sur le connecteur 0 et de 80 MHz sur le connecteur 1. Pour les autres modules tels que le PXIe-7822R, il a une fréquence maximale de 80 MHz sur les 4 connecteurs. La fréquence de 80 MHz est atteinte sur des connecteurs DIO dédiés, qui ont été validés à l’aide de boîtiers de câblage et de dérivation spécialement conçus pour les signaux DIO (câble RDIO2 et bloc de connexion HSDIO) pour répondre aux problèmes de diaphonie et de bruit des signaux numériques. Cependant, pour le connecteur PXIe-7847R 0, utilise un câble RMIO et un bloc de connexion SCB-68A qui transporte également des signaux analogiques, et n'a pas été conçu spécifiquement pour les signaux numériques. Par conséquent, alors que les voies DIO du connecteur 0 peuvent être poussées au-delà de 10 MHz dans le logiciel, l’intégrité du signal peut se dégrader en raison de la diaphonie et d’autres facteurs.

Compatibilité

La compatibilité des E/S numériques est l'ensemble des normes logiques auxquelles le module ou la carte NI de la série R peut se conformer. Il existe de nombreuses normes différentes pour les niveaux logiques. Certains des plus courants sont TTL, CMOS, ECL, LVTTL, LVCMOS.

Exemple
Le PXIe-7847R peut fonctionner à LVTTL et LVCMOS

Entrée haute tension/entrée basse tension (VIH/VIL)

Les plages de tension de fonctionnement recommandées qu’un signal en entrée devrait être afin d’enregistrer un niveau de logique haut et un niveau de logique bas. La famille logique définit les seuils de Vil (maximum bas d'entrée de tension) et Vih (minimum haut d'entrée de tension) qui définissent les niveaux logiques et qui correspondent à un niveau logique haut (1) ou bas (0). Entre ces deux niveaux n'est pas défini.

Exemple
Le PXIe-7847R a des familles logiques de 1,2, 1,5, 1,8, 2,5 et 3,3 V, et chaque famille a un Vil et un Vih correspondants, qui peuvent être trouvés dans les spécifications.

Entrée minimale

La valeur de tension la plus basse qui doit être entrée dans la broche numérique du module/carte NI de la Série R.

Entrée maximale

La valeur de tension la plus élevée qui doit être entrée dans la broche numérique du module/carte NI de la Série R.

Courant de fuite en entrée

Idéalement, une broche d'entrée a une impédance infinie et aucun flux de courant, mais en réalité, l'entrée aura une grande impédance (mais finie) qui produira un très petit flux de courant. Le courant de fuite en entrée est le résultat de l'impédance de tous les composants et du courant qui en résulte. La manière dont cela est spécifié par NI est qu'il y a un courant maximal qui pourrait être le résultat d'une fuite.

Exemple
Le PXIe-7847R a un courant de fuite d'entrée maximal de ±15 μA.

Impédance d’entrée

L’impédance d’entrée est une mesure de la façon dont le circuit d’entrée empêche le courant de traverser vers l’entrée numérique COM.

Exemple
L’impédance d’entrée du PXIe-7847R est typique de 50kΩ. Un cas où l'impédance d'entrée devient quelque chose dont vous devez tenir compte est si la source a une grande impédance de sortie. Prenons le cas hypothétique où un capteur a une impédance de sortie extrêmement élevée, telle que 30 kΩ. En connectant le module NI à un capteur avec cette impédance de sortie extrêmement élevée, une sortie nominale de 3 V du capteur est lue comme 1,875 V, ce qui pourrait potentiellement être indéfini à ce niveau de tension.

Haute tension de sortie (VOH), ou basse tension de sortie (VOL), ou tension de sortie

Gammes de tension de fonctionnement que l'on peut attendre d'un signal en sortie lors de la génération d'un niveau logique haut ou logique bas. La tension de sortie spécifie généralement aussi la quantité de courant que le module peut absorber/produire et maintenir la tension de sortie haute ou basse.

Courant de sortie CC maximal par voie

Courant maximal garanti que le module peut piloter à partir de toutes les lignes d'entrée/sortie sans passer en état de surintensité. Cela peut dépendre de la famille de tension

Exemple
Le PXIe-7847R peut générer/absorber un maximum de 4 mA à la famille logique 3,3 V.

Impédance en sortie

L'impédance de sortie est l'impédance qui est effectivement en série avec une voie de sortie numérique. Une faible impédance de sortie permet à une plus grande tension générée de tomber à travers la charge. Il est important de prendre en compte l’impédance en sortie pour s’assurer que le niveau de tension souhaité est atteint. L'impédance de sortie avec le courant de sortie peut être utilisée pour déterminer la tension de sortie attendue.

Exemple
Le PXIe-7847R spécifie une impédance de sortie de 50 Ω. Par conséquent, si une charge était connectée avec une impédance de 500 Ω, la tension à laquelle cette charge serait soumise, en supposant qu’une sortie de 3,3 V serait de 3 V.

État au démarrage

État d'une ligne DIO lorsque le module est sous tension. L'état pourrait être une sortie d'entrée numérique, et en outre une impédance haute, basse, haute, etc... basée sur les états disponibles pour le module lors du démarrage. 

Exemple
Vous pouvez configurer les lignes DIO NI 78xxR individuellement pour l'entrée ou la sortie. Lorsque le système est sous tension, les lignes DIO sont à 50kΩ typique, pull down. Pour définir un autre état au démarrage, vous pouvez configurer le NI 78xxR pour charger un VI lorsque le système est sous tension. Le VI peut alors définir les lignes DIO à n'importe quel état de mise sous tension.

Protection

Les lignes numériques individuelles ont une protection d’E/S dédiée contre les décharges électrostatiques (ESD) et les conditions de surtension. NI recommande de minimiser l’exposition à long terme aux surtensions/sous-tensions des E/S numériques. Des contraintes de tension CC prolongées qui enfreignent les spécifications de tension d'entrée numérique maximale et minimale peuvent réduire la longévité du périphérique. Les contraintes de surtension/sous tension sont considérées comme prolongées si le temps cumulé dans la condition anormale dépasse 1 an

Sélection de la tension d'E/S numériques

Chaque connecteur doit avoir une famille logique associée à son DIO. Ceci est programmable en logiciel, mais est défini à la compilation (pas à l'exécution).
Contrôle de direction des voies d'E/S numériques

Cela détermine si chaque ligne, port ou connecteur peut être défini comme entrée ou sortie numérique.

Exemple
Le NI-7847R peut être défini comme une entrée ou une sortie numérique par voie.

Largeur d'impulsion d'E/S minimale

Largeur d'impulsion d'E/S minimale est la durée minimale pendant laquelle un état d'E/S doit être promulgué pour que l'état se termine et soit stable. Autrement dit, un état numérique doit être constant pendant la durée définie par la largeur d'impulsion d'E/S minimale.

Exemple
Le PXIe-7847R a une largeur d'impulsion d'E/S minimale de 6,25 ns, donc un cycle complet prendrait 12,5 ns. Si vous trouvez l'inverse, c'est 80 MHz.

Période d'échantillonnage minimale

Cela peut être défini comme la base de temps maximale supportée par le FPGA pour échantillonner le signal DIO.  

Exemple
Le PXIe-7847R a une période d'échantillonnage minimale de 5 ns. Si nous savons que la fréquence est égale à l'inverse du temps. Ensuite, nous pouvons calculer la base de temps maximale supportée par le FPGA du PXIe-7847R à 200 MHz.

Fuite en entrée maximale

Voir Courant de fuite en entrée

Impédance caractéristique

C’est la quantité de résistance équivalente d’une ligne de transmission si elle était infiniment longue, attribuable à la capacité et à l’inductance distribuées lorsque les « ondes » de tension et de courant se propagent le long du câble.

Exemple
Le PXIe-7847R a une impédance caractéristique de 50 Ω sur l'horloge externe. Cela implique que si vous acheminez une horloge externe dans le périphérique que le câblage et la terminaison soient adaptés à une impédance de 50 Ω pour de meilleurs résultats, cela minimisera les réflexions.

État au démarrage

Voir État au démarrage

Entrée minimale

Voir Entrée minimale

Entrée maximale

Voir entrée maximale

Niveau logique

Un niveau logique est généralement défini par une norme mais sera le niveau de tension auquel une entrée sera enregistrée comme haut (1) ou bas (0). Cette rubrique est étroitement liée à la section compatibilité.

Fréquence d'entrée maximale

La fréquence maximale pouvant être acheminée vers l'horloge externe

FPGA reconfigurable

Les Field Programmable Gate Array sont des puces de silicium reprogrammables. Pour en savoir plus, consultez d'autres ressources NI. (NI FPGA)

Une autre terminologie courante lors de l'utilisation des FPGA, comprend :

Bascules : aussi parfois appelées registres
LUT : Table de correspondance

DRAM embarquée

Mémoire vive dynamique. Il s'agit d'un type de RAM qui stocke chaque bit de mémoire dans des condensateurs minuscules séparés dans un circuit intégré. Ces condensateurs peuvent contenir une charge (1), ou être déchargés (0), cependant comme ce sont des condensateurs, ils fuiront une charge électrique s'ils ne sont pas rafraîchis. Par conséquent, toute cette mémoire est volatile et est perdue rapidement après une perte de puissance.

Ressources de synchronisation

Selon le périphérique et le facteur de forme (PCI/PCIe, PXI/PXIe), diverses options de synchronisation seront ouvertes. Généralement définies par NI comme sources d'entrée ou de sortie. Les sources seront définies par le facteur de forme et le routage disponible pour chaque module. Si vous cherchez à distribuer des impulsions de synchronisation vers ou depuis le module, ces sources sont utiles.

Exemple
Le PXIe-7847R possède des lignes de routage PXIe typiques qui sont intégrées au fond de panier d’un châssis PXIe. Il s'agira notamment des lignes PXI_Star avec correspondance de longueur de trace, des lignes PXI_Trig bidirectionnelles, ainsi que de l'accès aux sources d'horloge du fond de panier.

Interface de bus

PCI, PCI Express, PXI, PXI Express et USB sont tous des exemples d’interfaces de bus qu’un périphérique MIO DAQ peut prendre. Ces bus fournissent des compromis clés entre la vitesse de transfert des données, la latence, la portabilité et le nombre de voies.

Exemple
Les E/S reconfigurables multifonctions NI (série R) sont disponibles en USB, PXI Express et PCI Express. Bien que ces périphériques et modules aient des fonctionnalités similaires, le module PXI Express et le périphérique PCI Express offrent une latence plus faible et un débit supérieur par rapport au périphérique USB. Le module PXI Express présente l’avantage supplémentaire du système PXI Express. Le périphérique USB a l’avantage d’être remplaçable à chaud et plus compact, ce qui le rend plus approprié pour les applications mobiles.

Exigences de puissance maximale

Il est important de connaître les exigences d’alimentation des périphériques USB et PCI ou des modules PXI afin de pouvoir obtenir la quantité correcte d’énergie. Les valeurs indiquées dans cette section sont pour une utilisation normale et n’indiquent pas la puissance maximale qu’un périphérique ou un module peut tirer s’il est utilisé en dehors des spécifications. Pour les périphériques USB, une alimentation fournie par NI répond aux spécifications recommandées, mais vous pouvez utiliser une alimentation tierce ou personnalisée si nécessaire. Pour les périphériques PCI ou PCI Express, il existe un connecteur d’alimentation de lecteur de disque qui peut être utilisé au cas où plus d’énergie serait nécessaire. Ceci est plus courant lorsque vous utilisez le rail utilisateur +5 V pour alimenter un circuit externe. Reportez-vous aux limites actuelles pour en savoir plus. Pour les modules PXI ou PXI Express, cette spécification est utile lors de l’établissement d’un budget de puissance. Reportez-vous aux liens rattachés pour en savoir plus.

Exemple
Le PXIe-7847R prélève 3 A sur le rail +3,3 V et 2 A sur le rail +12 V. La puissance totale consommée sera donc calculée en utilisant P = I*V. Par conséquent, la consommation électrique totale du module PXIe est de 33,9 W.

Voir aussi
Exécution d’un budget d’alimentation sur un système PXI

Caractéristiques physiques

NI publie des dessins dimensionnels de la plupart des produits qui peuvent être utilisés pour vérifier la distance avant d’acheter un périphérique ou de créer un modèle du système en cours de création. En plus des dimensions, NI fournit également une liste complète de câbles, connecteurs et vis personnalisés.

Voir aussi
Schémas dimensionnels
Câbles personnalisés, connecteurs de remplacement et vis pour les périphériques DAQ NI

Tension de fonctionnement maximale

Veuillez consulter l'autre section Tension de travail maximale. Cependant, veuillez prêter attention à la classification de la catégorie de mesure et aux mises en garde/notes incluses dans cette section du manuel car elles fourniront des conseils sur la sécurité et l'utilisation appropriée.

Sécurité, compatibilité électromagnétique, conformité CE

Les normes avec lesquelles les périphériques MIO reconfigurables (série R) sont testés et conformes sont répertoriées dans les trois sections de nos manuels de spécifications. Pour plus d’informations sur n’importe quelle norme, visitez la section Certifications de produit.

Exemple
Vous pouvez afficher les spécifications de conformité du PXIe-7847R en utilisant la recherche de certifications : PXIe-7847R

Chocs et vibrations

Les périphériques MIO reconfigurables (série R) sont testés selon des normes spécifiques à l’industrie pour garantir que la précision déclarée selon les spécifications et l’intégrité du périphérique sont maintenues par rapport aux spécifications de choc et de vibration indiquées. Il est important de ne pas dépasser ces valeurs précises pour assurer un fonctionnement adéquat et précis du périphérique.

Exemple
Le PXIe-7847R a été testé conformément à la norme CEI 60068-2-64 et le profil de test a été développé conformément à la norme MIL-PRF-28800F Classe 3.

Étalonnage

Comme tous les équipements de test et de mesure, il est important d’effectuer un étalonnage de routine pour garantir que le périphérique fonctionne dans les paramètres de précision spécifiés. Le périphérique a une certaine quantité d’auto-échauffement, il est donc important de permettre le temps de préchauffage spécifié avant de prendre des mesures pour s’assurer qu’une température stable est atteinte. À ce stade, il est recommandé que le périphérique soit auto-calibré s’il est pris en charge. Reportez-vous aux services d’étalonnage pour plus d’informations sur les services d’étalonnage proposés par NI.

Exemple
Le PXIe-7847R a un temps de préchauffage de 15 minutes et un intervalle d’étalonnage de 1 an. NI recommande d’auto-étalonner le périphérique après 15 minutes de mise sous tension pour garantir une précision optimale. Après un an d’utilisation, NI recommande d’envoyer le périphérique pour un étalonnage certifié. Pour les modules uniquement numériques (PXIe-782XR), il n'y a pas d'intervalle ou de procédure d'étalonnage. Les recommandations concernant les soins généraux et l’auto-étalonnage sont valables pour tous les modules NI.

• Périphérique d’E/S reconfigurable multifonction
• Page du produit Périphérique d’E/S reconfigurable multifonction
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• NI R Series for USB Getting Started Partie 2 : Avancé
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