仕様​の​説明: NI​マルチ​ファンクション​I/​O(MIO)​DAQ

概要

NI​マルチ​ファンクション​I/​O(MIO)​データ​収集​(DAQ)​デバイス​および​モジュール​の​仕様​書​に​は、​アプリケーション​に​最適​な​DAQ​デバイス​または​モジュール​を​決定​または​選択​する​ため​に​必要​な​技術​詳細​が​記載​さ​れ​て​おり、​システム​開発​時に​デバイス​または​モジュール​の​パフォーマンス​を​検証​する​ため​の​リファレンス​となり​ます。​この​ドキュメント​では、​各​仕様​の​重要性​と​関連​性​を​わか​りや​すく​する​ため、​使用​する​用語​の​定義​を​用語​集​形式​で​示し​ます。

内容

概要

この​ガイド​は、​ほとんど​の​NI​仕様​書​と​同じ​セクション​に​分かれ​てい​ます。​以下​の​用語​と​定義​は​アルファベット​順に​記載​さ​れ​て​おり、​仕様​書​では​異なる​順序​で​記載​さ​れ​て​いる​場合​が​あり​ます。​この​ガイド​は、​60xx、​61xx、​62xx、​および​63xx​ファミリ​(以前​の​B、​E、​S、​M、​および​X​シリーズ)​の​MIO DAQ​デバイス​および​モジュール​に​のみ​適用​さ​れ​ます。​それ​以外​の​NI​製品​ファミリ(cDAQ​および​cRIO​シャー​シ​および​コントローラ91xx、​92xx、​94xx C​シリーズ​モジュール、​マルチ​ファンクション​RIO 78xx R​シリーズ、​デジタル​マルチ​メータ、スコープ/​デジタイザ、​および​その他​の​計測​器)​では、​仕様​を​取得​する​際​に​異なる​用語​や​方法​を​使用​し​て​いる​場合​が​あり​ます。​したがって、​MIO DAQ​ファミリ​以外​の​デバイス​および​モジュール​では、​この​ガイド​を​リファレンス​として​使用​しない​で​くだ​さい。

この​ガイド​では、​全体​を通して​NI 6361​および​NI 6363​デバイス​を​基準​として​使用​し​ます。​これらの​デバイス​の​仕様​を​確認​した​い​場合​は、NI 6361​および​NI 6363​の​仕様の​リンク​を​クリック​し​て​くだ​さい。

 

仕様​の​用語​について

さまざま​な​仕様​間​で​カテゴリ​の​違い​が​ある​ことに​注意​し​て​くだ​さい。​NI​では、​テスト​および​測定​用​計測​器​の​機能​および​性能​を​「仕様」、​「標準​仕様」、​および​「特性」​または​「補足​仕様」​として​定義​し​てい​ます。​どの​仕様​が​保証​仕様​または​標準​仕様​で​ある​か​の​詳細​について​は、​お​使い​の​デバイス​の​仕様​書​を​参照​し​て​くだ​さい。

  • 仕様」​は​推奨​キ​ャ​リ​ブ​レ​ー​ション​間隔​内​において、​記載​さ​れ​た​動作​条件下​で​保証​さ​れる​計測​器​の​性能​を​示し​ます。
  • 標準​仕様」​は​推奨​キ​ャ​リ​ブ​レ​ー​ション​間隔​内​において、​記載​さ​れ​た​動作​条件下​で​大​多数​の​計測​器​が​満たす​仕様​を​示し​ます。標準​仕様​は​保証​さ​れ​て​いる​値​では​ありま​せん
  • 特性」​または「補足​仕様」​は、​設計​または​開発​中​に​特定​さ​れ​た​計測​器​の​基本​的​機能​および​属性​を​示し、​検証​または​調整​中​に​評価​さ​れ​た​もの​では​ありま​せん。​これ​に​は、​前述​の​定義​に​含​まれ​てい​ない、​計測​器​の​標準​的​な​使用​に関する​情報​が​記載​さ​れ​てい​ます。

 

アナログ​サブシステム​の​仕様

NI MIO DAQ​デバイス​および​モジュール​に​は、​アナログ​入力、​アナログ​出力、​または​これら​両方​の​システム​が​混在​し​て​いる​場合​が​あり​ます。​サブシステム​ごと​に​固有​の​仕様​も​あり​ます​が、​両方​に​適用​さ​れる​仕様​も​あり​ます。​この​セクション​は、​一般​的​な​仕様、​アナログ​入力​固有、​および​アナログ​出力​固有​を​対象​と​する​3​つ​の​セクション​で​構成​さ​れ​てい​ます。

アナログ​入力​および​アナログ​出力

Absolute Accuracy at Full Scale(フル​スケール​で​の​絶対​確度)

確度​と​は、​測定​値​の​正しい​値​に​どれ​だけ​近い​か​を​指し​ます。​フル​スケール​で​の​絶対​確度​と​は、​測定​対象​の​値​が​指定​した​範囲​で​サポート​さ​れる​最大​電圧​で​ある​と​仮定​し​て​計算​さ​れる​理論​上の​確度​の​こと​です。​測定​の​確度​は​測定​の​変化​に​応​じ​て​変わる​ため、​デバイス​間​の​比較​が​行える​よう​に、​フル​スケール​の​確度​が​使用​さ​れ​ます。​フル​スケール​で​の​絶対​確度​では、​動作​温度​を​25℃​と​する​など、​実際​に​は​異なる​可能性​が​ある​環境​変数​に関して​仮定​を​行う​ことに​注意​し​て​くだ​さい。

  • 公称​レンジ​の​正​の​フル​スケール​—​特定​の​範囲​で​測定​できる​理想​的​な​最大​の​正​の​値。
  • 公称​レンジ​の​負​の​フル​スケール​—​特定​の​範囲​で​測定​できる​理想​的​な​最大​の​負​の​値。
  • 残​差​ゲイ​ン​誤差​—​計​装用​アンプ​に​固有​の​ゲイ​ン​誤差。​セル​フキ​ャ​リ​ブ​レ​ー​ション​後に​存在​する​こと​が​知​ら​れ​てい​ます。
  • ゲイ​ン​温度​係数​—​温度​が​最後​の​セル​フキ​ャ​リ​ブ​レ​ー​ション​時​の​温度​と​比較​し​て​アンプ​の​ゲイ​ン​に​どの​よう​に​影響​する​か​を​表す​温度​係数。
  • 残​差​オフセット​誤差​—​計​装用​アンプ​に​固有​の​オフセット​誤差。​セル​フキ​ャ​リ​ブ​レ​ー​ション​後に​存在​する​こと​が​知​ら​れ​てい​ます。
  • 基準​温度​係数​—​特定​の​温度​で​の​測定​が、​最後​の​外部​キ​ャ​リ​ブ​レ​ー​ション​時​の​温度​と​比較​し​て​どの​程度​正確​か​を​表す​温度​係数。
  • INL​誤差​(相対​確度​分解能)​—​ADC​の​電圧​出力​から​理想​的​な​出力​まで​の​最大​偏差。​最悪​の​場合​の​DNL​と​考える​こと​が​でき​ます。​関連​トピック:DNL
  • オフセット​温度​係数​—​温度​が​最後​の​セル​フキ​ャ​リ​ブ​レ​ー​ション​時​の​温度​と​比較​し​て​ADC​変換​の​オフセット​に​どの​よう​に​影響​する​か​を​表す​温度​係数。
  • ランダム/​システム​ノイズ​—​アナログ​フロント​エンド​によって​別に​生成​さ​れる​システム​ノイズ。​入力​チャンネル​を​接地​し​て​測定​し​ます。

サンプル

NI PXIe-6363​の​レンジ​は​±0.5 V​です。​フル​スケール​で​の​絶対​確度​は、​測定​対象​の​信号​が​0.5 V​で​ある​と​仮定​し​て​計算​さ​れ​ます。​±0.5 V​レンジ​の​フル​スケール​で​の​絶対​確度​は​100 µV​です。

関連​トピック

絶対​確度​または​システム​確度​を​計算​する


Analog-​to-​Digital Converter(ADC)​Resolution(A/​D​変換​器​(ADC)​分解能)

分解能​は、​デバイス​または​センサ​が​検出​できる​入力​信号​の​変化​の​最小​単位​です。​アナログ​信号​を​表す​の​に​使用​さ​れる​ビット​数​によって​ADC​の​分解能​が​決定​し​ます。

サンプル

NI PXIe-6363​は​16​ビット​デバイス​です。​つまり、​±5 V​レンジ​で​検出​できる​最小​の​振幅​変化​は​0.152 mV​です。​±0.1 V​レンジ​では、​この​値​は​3.05 µV​です。


Common Mode Rejection Ratio (CMRR) (コモ​ン​モード​除去​比 (CMRR))

アンプ​の​正​と​負​の​入力​で​同じ​信号​が​観測​さ​れる​場合、​CMRR​は、​この​信号​の​うち​どの​程度​が​最終​出力​から​拒否​さ​れる​か​を​指定​し​ます​(通常​は​dB​で​測定)。​理想​的​な​アンプ​では​コモ​ン​モード​信号​の​100%​が​除去​さ​れ​ます​が、​これ​は​実装​では​達成​でき​ま​せん。

サンプル

NI PXIe-6363​の​CMRR​は​100 dB​です。​つまり、​コモ​ン​モード​電圧​が​100,000​倍​まで​減衰​し​ます。​測定​さ​れる​信号​が​5 Vpkの​正弦波​で、​正​と​負​の​入力​間​の​オフセット​または​共通​電圧​が​5 VDC​で​ある​場合、​最終​出力​では​5 VDC​入力​が​5 µV​まで​拒否​または​減衰​さ​れ​ます。​CMRR​は​確度​の​導出​の​際​は​含​まれ​ま​せん。​測定​さ​れる​信号​に​コモ​ン​モード​電圧​が​含​まれ​て​いる​場合​は、​別途​考慮​し​て​くだ​さい。


Convert Interval(変換​インターバル)

マルチ​チャンネル​測定​で​チャンネル​間​に​必要​な​整​定​時間。

サンプル

PCI-6221​では、​ユーザ​が​必要​と​する​確度​の​レベル​に​応​じ​て、​4​~​7​マイクロ​秒​の​変換​インターバル​が​生​じ​ます。

関連​トピック

データ​収集​サンプリング​の​用語


Coupling(カプリング)

2​つ​の​回路​から​なる​インタフェース​の​プロパティ​で、​インタフェース​の​一方​から​もう​一方​に​渡​さ​れる​信号​の​タイプ​を​定義​し​ます。​通常​は​2​つ​の​オプション​が​あり​ます。

  • DC​カプリング: AC​信号​と​DC​信号の両方を通過させます。
  • AC​カプリング: AC​信号のみを通過させます。​結果​として、​信号​の​DC​オフセット​の​除去​を​ハードウェア​で​実装​し​ます。

ソフトウェア​で​選択​可能​な​カプリング​を​備え​て​いる​デバイス​も​あれ​ば、​AC​または​DC​の​いずれ​か​を​備え​て​いる​デバイス​も​あり​ます。

サンプル

NI PXIe-6363​は、​アナログ​入力​と​アナログ​出力​の​両方​で​DC​カプリング​を​備え​てい​ます。​AC​カプリング​は​どちら​も​サポート​し​てい​ま​せん。

関連​トピック

AC​カプリング​と​DC​カプリング​について​の​基本​情報


Crosstalk(クロス​トーク)

ある​チャンネル​の​信号​が​隣接​する​チャンネル​に​どの​程度​結合​さ​れる、​つまり​影響​を​与える​可能性​が​ある​か​を​示す​測定​量​を​指し​ます。​クロス​トーク​は、​ある​ワイヤ​または​PCB​トレース​に​振幅​が​変化​する​信号​が​存在​し、​その​ワイヤ​または​PCB​トレース​が​物理​的​に​近い​別​の​ワイヤ​または​PCB​トレース​に​存在​する​場合​に、​常に​存在​し​ます。

サンプル

NI PXIe-6363​の​クロス​トーク​の​仕様​は、​隣接​チャンネル​で-75 dB、​非​隣接​チャンネル​で-95 dB​です。​たとえば、​チャンネル​ai2​の​クロス​トーク​仕様​は、​チャンネル​ai1​と​ai3​の​間​で-75 dB​となり、​他の​すべて​の​ai​チャンネル​について​は-95 dB​となり​ます。


データ​転送​メカニズム

NI​デバイス​では、​デバイス​から​コンピュータ​へ​(入力​の​場合)、​および​コンピュータ​から​デバイス​へ​(出力​の​場合)、​双方向​に​データ​が​転送​さ​れ​ます。​バス​(USB、​PXI Express​など)​に​応​じ​て、​さまざま​な​データ​転送​メカニズム​が​使用​さ​れ​ます。​バス​によって​は​複数​の​転送​メカニズム​に​対応​でき​ます。​具体​的​な​メカニズム​の​詳細​について​は、​NI-​DAQmx​の​ヘルプ​ドキュメント​を​参照​し​て​くだ​さい。

サンプル

USB-6341​は、​USB​バルク​データ​転送​(信号​ストリーム)​と​プログラム​I/​O​データ​転送​に​対応​し​てい​ます。​NI PXIe-6363​は、​ダイレクト​メモリ​アクセス​(DMA)​と​プログラム​I/​O​に​対応​し​てい​ます。

関連​トピック

Scatter-​Gather DMA(ダイレクト​メモリ​アクセス)​とは


Differential Non-​Linearity (DNL)​(微分​非​直線​性​(DNL))

DAC​の​理想​的​な​ステップ​サイズ​(ステップ​サイズ​の​計算​方法​について​は「デジタル-​アナログ​変換​器​(DAC)​分解能」​を​参照)​と、​出力​さ​れる​実際​の​値​(通常​は​LSB​で​測定)​と​の​差​を​指し​ます。​理想​的​な​DAC​では、​DNL​は​0 LSB​に​なり​ます。

サンプル

NI PXIe-6363​の​DNL​は​±1 LSB​です。​つまり、​DAC​から​出力​さ​れる​値​の​場合、​実際​の​値​は​プログラム​さ​れ​た​値​から​±1 LSB​離れ​て​いる​可能性​が​あり​ます。​たとえば、​ユーザ​が​±5 V​の​範囲​で​1 V​の​値​を​出力​する​よう​に​DAC​を​プログラム​した​場合、​出力 (確度​の​影響​を​除く) は​次​の​範囲​に​なり​ます。

Differential Non-Linearity (DNL) (微分非直線性 (DNL))

INL​は​DNL​の​複合​作用​で​ある​ため、​INL​の​仕様​は​確度​計算​で​よく​使用​さ​れ​ます。​NI PXIe-6363​の​場合、​確度​表​の​INL​仕様​は​使用​範囲​の​64 ppm、​つまり​4 LSB​です。


Digital-​to-​Analog Converter(DAC)​Resolution(デジタル-​アナログ​変換​器​(DAC)​分解能)

デジタル​値​から​変換​する​ときの​アナログ​信号​を​表す​ビット​数​を​指し​ます。

サンプル

NI PXIe-6363​では​16​ビット​DAC​を​使用​し​ます。​つまり、216とおり​の​離散​値​が​あり、​±5 V、​±10 V、​または​ユーザ​による​供給​電圧​の​いずれ​か​で​出力​でき​ます。

関連​トピック

信号​の​生成: 関数​発生​器​の​タイプ、​DAC​の​考慮​事項、​および​その他​の​一般​的​な​用語


FIFO Size (Analog)​(FIFO​サイズ​(アナログ))

NI DAQ​デバイス​は、​アナログ​入力​または​アナログ​出力​の​タスク​を​実行​する​とき​に、​データ​を​オン​ボード​FIFO​に​保存​でき​ます。

  • 入力​タスク​の​場合、​この​FIFO​を​使用​し​て​データ​を​バッファリング​した​後、​NI-​DAQmx​ドライ​バ​ソフトウェア​が​その​データ​を​PC​バッファ​と​呼ばれる​RAM​内​の​事前​に​割り当て​ら​れ​た​場所​に​転送​し​ます。
  • 出力​タスク​の​場合、​ユーザ​が​生成​を​要求​した​データ​を、​FIFO​と​PC​バッファ​の​組み合わせ​で​バッファリング​でき​ます。

入力​チャンネル​と​出力​チャンネル​を​持つ​デバイス​に​は、​サブシステム​ごと​に​専用​の​FIFO​が​あり​ます。​ただし、​FIFO​は​その​FIFO​内​の​すべて​の​チャンネル​で​共有​さ​れ​ます。​アナログ​入力​の​場合、​NI-​DAQmx​が​実装​し​て​いるデータ​転送​メカニズムにより、​FIFO​に​格納​さ​れ​た​データ​は​オン​ボード​FIFO​が​オーバーラン​しない​速度​で​PC​バッファ​に​転送​さ​れ​ます。​アナログ​出力​の​場合、​NI-​DAQmx​が​実装​し​て​いるデータ​転送​メカニズムにより、​PC​バッファ​内​の​データ​は​FIFO​が​アンダー​ラン​しない​速度​で​オン​ボード​FIFO​バッファ​に​転送​さ​れ​ます。​アナログ​出力​の​場合、​ユーザ​が​選択​可能​な​プロパティ​が​あり、​PC​バッファ​を​使用​する​か​どうか​を​指定​でき、​オン​ボード​FIFO​のみ​から​単一​の​波形​を​再生​成​でき​ます。

サンプル

NI PXIe-6363​に​は、​2,047​サンプル​の​入力​FIFO​が​あり​ます。​たとえば、​データ​を​1,024​サンプル/​チャンネル/​秒​の​レート​で​集録​する​4​つ​の​チャンネル​を​持つ​入力​タスク​では、​0.5​秒​未満​で​オン​ボード​FIFO​が​オーバーラン​し​ます。

FIFO Size (Analog) (FIFOサイズ (アナログ))

オーバーラン​を​回避​する​ため、​NI-​DAQmx​は​DMA​を​使用​し​て​FIFO​から​オン​ボード​の​コンピュータ​メモリ (バッファ) に​データ​を​転送​し​ます。

関連​トピック

NI-​DAQmx​で​データ​転送​リクエスト​条件​プロパティ​を​構成​する
波形​集録​(DI)​FIFO
波形​生成​(DO)​FIFO


Input Bias Current(入力​バイアス​電流)

入力​インピーダンス​が​有限​で​ある​こと​の​結果​として、​デバイス​で​信号​を​検出​する​ため​に​は​少量​の​電流​が​必要​に​なり​ます。​理論​上​は​この​値​は​0 A​でなければ​なり​ま​せん​が、​実際​に​は​これ​は​不可能​です。

サンプル

NI PXIe-6363​の​入力​バイアス​電流​は​±100 pA​です。​つまり、​NI PXIe-6363​で​測定​対象​と​なる​センサ​は​すべて、​正しく​デジタル​化​できる​よう​に、​電圧​出力​レンジ​全体​にわたって​少なくとも​この​電流​を​供給​する​必要​が​あり​ます。


Input Current During Overvoltage Condition(過電圧​状態​で​の​入力​電流)

デバイスが過電圧​状態の​場合​に、​デバイス​が​シンク​する​指定​の​電流​量​です。

サンプル

NI PXIe-6363​は、​過電圧​状態​で​ピン​あたり​最大​±20 mA​を​シンク​し​ます。​この​値​を​超える​と、​重要​な​部品​が​損傷​する​可能性​が​あり​ます。


Input Impedance(入力​インピーダンス)

入力​インピーダンス​は、​入力​回路​が​アナログ​入力​グランド​へ​の​電流​の​流れ​を​どれ​だけ​妨げる​か​を​示す​尺度​です。​理想​的​な​ADC​の​場合、​この​値​は​無限​でなければ​なり​ま​せん​(つまり、​入力​から​グランド​に​電流​が​流れ​ない)。​しかし、​実際​に​は​これ​は​不可能​です。​入力​インピーダンス​が​有限​で​ある​こと​から、​回路​(特に​出力​インピーダンス​が​高い​回路)​に対して、​ADC​から​ある程度​の​負荷​が​かかり​ます。​センサ​の​出力​インピーダンス​は​低い​の​が​一般​的​です。

サンプル

NI PXIe-6363​の​入力​インピーダンス​はZin > 10 GΩ​です。​最も​低い​入力​インピーダンス​における​最悪​の​シナリオ​では、​出力​インピーダンスZout = 150Ω​の​センサ​を​想定​した​場合、​回路​の​一方​が​グランド​と​な​って​いる​測定​を​次​の​簡略​化​さ​れ​た​回路​と​見なす​こと​が​でき​ます。

DAQデバイスの入力インピーダンスの例

センサ​出力​と​DAQ​デバイス​入力​を​直列​接続​する​こと​で、​電圧​が​2​つのインピーダンス値の間で分配され、​電圧​の​ほとんど​が​大きい​方​の​インピーダンス​に​かかり​ます。​たとえば、​この​センサ​の​感度​が​20℃/​V​で、​100℃ (5 V​を​出力)​を​測定​しよう​と​する​場合、​DAQ​デバイス​で​測定​さ​れる​電圧​は、​出力​電圧​に (入力​インピーダンス)/​(DAQ​入力​インピーダンス​と​センサ​出力​インピーダンス​の​和) を​掛け​た​もの​に​なり​ます。

Maximum Working Voltage (最大動作電圧)

この​75 nV​の​測定​差​は​インピーダンス​に​起因​する​5℃​の​測定​誤差​に​相当​し​ます​が、​ほぼ​無視​でき​ます。

入力​インピーダンス​の​仕様​が​重要​に​なる​例​を​説明​する​ため、​センサ​が​5 GΩ​など​の​非常​に​高い​出力​インピーダンス​を​持​って​いる​場合​を​考え​ます。​こうした​非常​に​高い​出力​インピーダンス​を​持つ​センサ​に​DAQ​デバイス​を​接続​すると、​センサ​から​の​5 V​の​公称​出力​が​3.33 V​として読み取られ、​33.4℃​の​仮定​の​測定​誤差​が​生​じ​ます。


Maximum Update Rate(最大​アップデート​レート)

アナログ​出力​の​場合、​アップデート​レート​は、​DAC​から​アナログ​電圧​または​電流​値​へ​の​毎秒​サンプル​数​を​示し​ます。​ほとんど​の​NI​デバイス​は、​アナログ​出力​チャンネル​あたり​DAC​を​1​つ​備え​てい​ます​が、​アナログ​出力​データ​を​格納​するFIFOは​すべて​共有​し​ます。​この​FIFO​から​データ​を​読み​取​って​ボード​上の​別​の​DAC​に​転送​できる​レート​が​原因​で、​場合​によって​は、​同じ​デバイス​で​複数​の​AO​チャンネル​を​使用​し​て​いる​場合​に​アップデート​レート​が​制限​さ​れる​こと​が​あり​ます。​アップデート​レート​は、​単一​の​チャンネル​から​出力​する​場合​は​毎秒​サンプル​数​(サンプル/​秒)​で測定され、​複数​の​チャンネル​から​出力​する​場合​は​チャンネル​あたり​の​毎秒​サンプル​数​(サンプル/​秒/​チャンネル)​で​測定​さ​れ​ます。

アナログ​入力​の​場合​について​は、「サンプル​レート」​を​参照​し​て​くだ​さい。

サンプル

NI PXIe-6363​は​4​つ​の​アナログ​出力​チャンネル​を​備え​てい​ます。

  • 単一​の​チャンネル​を​使用​する​場合、​その​チャンネル​の​アップデート​レート​は​2.86​メガ​サンプル/​秒​です。
  • アナログ​出力​の​3​つ​の​チャンネル​を​使用​する​場合、​最大​アップデート​レート​は​1.54 MS/​秒/​チャンネル​です。​FIFO​から​データ​を​読み​取​って​各種​DAC​に​送信​できる​レート​により、​スキャン​リスト​に​追加​さ​れる​チャンネル​が​増える​につれて、​アップデート​レート​が​徐々に​制限​さ​れ​ます。

Maximum Working Voltage (最大​動作​電圧)

最大​動作​電圧​は、​デバイス​が​任意​の​アナログ​入力​チャンネル​で​許容​できる​合計​の​電圧​レベル​を​示し​ます。​この​電圧​を​超える​と​他の​チャンネル​で​の​データ​の​有効​性​が​問題​に​なり​ます。​他の​チャンネル​で​の​確度​を​保証​する​ため、​測定​する​信号​と、​AI GND​を​基準​と​する​コモ​ン​モード​電圧​と​の​組み合わせ​が、​この​最大​動作​電圧​の​仕様​を​超​えて​は​なり​ま​せん。 最大​動作​電圧​は​デバイスの入力​レンジに​依存​は​しま​せん。 

サンプル

以下​では、​コモ​ン​モード​が​2.5 VDC​で​ある​10 Vpkの​正弦波​を、​最大​動作​電圧が±11 Vの​PXIe-6363​で​測定​し​てい​ます。

最大動作電圧の仕様の説明

2​つ​の​信号​の​組み合わせ​は​+12.5 V​で​ピーク​に​達し、​ここ​で​最大​動作​電圧​を​超​え​ます。​最大​動作​電圧​を​超える​と、​他の​マルチ​プ​レ​クス​チャンネル​で​データ​の​有効​性​が​危険​に​さら​さ​れ​ます。​これ​は、​マルチプレクサ​の​過剰​な​電荷​が​安定​する​まで​の​十分​な​時間​が​ない​ため​です。 

関連​トピック

過電圧​保護
入力​レンジ


Monotonicity(単調​性)

単調​性​は、​DAC​符号​が​増加​すると​出力​電圧​も​増加​する​こと​を​保証​する​もの​です。

サンプル

NI PXIe-6363​では、​DAC​符号​が​増加​する​につれて​出力​電圧​が​増加​する​こと​が​保証​さ​れ​ます。​たとえば、​ランプ​関数​は​傾斜​の​方向​に​応​じ​て​常に​増加​または​減少​し​ます。


Output Current Drive(出力​電流​駆動)

アナログ​出力​の​場合、​出力​電流​駆動​は、​デバイス​が​シンク​(吸収)​または​ソース​(供給)​できる​電流​の​最大​量​です。​接続​さ​れる​負荷​(出力​インピーダンス​を​含む、​プログラム​さ​れ​た​電圧​と​組み​合​わ​さ​れる)​によって、​プログラム​さ​れ​た​出力​電圧​の​維持​に​必要​な​電流​が​決まり​ます。

電流​駆動​が​指定​した​出力​電流​駆動​を​下回​っ​たま​まで​あれ​ば、​プログラム​さ​れ​た​出力​電圧​が​保証​さ​れ​ます。​出力​電流​駆動​を​超える​と​デバイス​は​オーバー​ドライブ​状態​に​なり、​出力​電圧​は​保証​さ​れ​なく​なり​ます。

サンプル

NI PXIe-6363​は、​任意​の​アナログ​出力​チャンネル​から​±5 mA​を​駆動​でき​ます。​±10 V​の​レンジ​の​場合​は、​フル​スケール​で​駆動​できる​最小​の​合計​インピーダンス​が、​最大​の​電力​出力、​つまり​最大​の​電流​と​電圧​から​決定​さ​れる​ことに​なり​ます。

PXIe-6363​の​出力​インピーダンス​を​考慮​すると、​フル​スケール​で​駆動​できる​最小​の​接続​インピーダンス​は、​最小​負荷​と​出力​インピーダンス​の​差​に​なり​ます。

関連​トピック

オーバー​ドライブ​電流


Output Impedance(出力​インピーダンス)

出力​インピーダンス​と​は、​以下​に​示す​よう​に、​アナログ​出力​チャンネル​と​実質​的​に​直列​に​つ​な​が​っ​た​インピーダンス​の​こと​です。

NI DAQデバイスの出力インピーダンスの例

 出力​インピーダンス​が​低い​と、​生成​さ​れる​電圧​の​うち​アナログ​出力​の​負荷​全体​で​降下​する​量​が​増え​ます。​必要​な​電圧​レベル​が​確実​に​達成​さ​れる​よう​に、​出力​インピーダンス​を​考慮​する​こと​が​重要​です。

サンプル

NI PXIe-6363​の​出力​インピーダンス​は​0.2Ω​です。​たとえば、​接続​さ​れ​て​いる​負荷​の​インピーダンス​が​500Ω​で、​ユーザ​が​指定​した​電圧​が​1 V​の​場合、​負荷​に​かかる​実際​の​電圧​は​0.9996 V、​つまり​0.4 mV​となり、​想定​より​も​低​く​なり​ます。​この​電圧​では、​デバイス​から​も​1.99 mA​の​電流​が​流れ​ます。


Overdrive(Short Circuit)​Current(オーバー​ドライブ​(短絡​回路)​電流)

出力​と​負荷​インピーダンス​の​組み合わせ​が​低​すぎ​て、 出力​電流​駆動で​の​指定​より​も​多く​の​電流​が​デバイス​から​流れる​場合、​デバイス​は​オーバー​ドライブ​状態​に​なり​ます。​オーバー​ドライブ​(または​短絡)​電流​は、​デバイス​が​破損​せ​ず​に​供給​できる​電流​の​最大​量​です。​オーバー​ドライブ​状態​では、​電流​が​増加​する​につれて​電圧​が​降下​し​ます。 

オーバー​ドライブ​電流​を​超える​と​デバイス​が​破損​する​恐れ​が​あり​ます。​デバイス​の​破損​を​防ぐ​ため、​常に​出力​電流​駆動​の​仕様​の​範囲​内​で​デバイス​を​使用​する​こと​を​お​勧め​し​ます。

サンプル

NI 6363​の​オーバー​ドライブ​電流​の​仕様​は​26 mA​です。​短絡​時​など​に​この​値​を​超える​と、​デバイス​が​破損​する​恐れ​が​あり​ます。

関連​トピック

Output Current Drive(出力​電流​駆動)


Overdrive Protection(オーバー​ドライブ​保護)

アナログ​出力​の​場合、​オーバー​ドライブ​保護​は、​チャンネル​で​許容​できる​最大​電圧​で​あり、​この​電圧​を​超える​と​デバイス​の​破損​が​生​じ​ます。​偶発​的​な​逆​駆動​電圧​の​場合​に​備え​て、​この​仕様​は​プログラム​できる​実際​の​電圧​より​も​高​く​な​って​い​ます。

サンプル

NI PXIe-6363​は、​各​アナログ​出力​チャンネル​で​個別に​最大​±25 V​まで​保護​さ​れ​ます。​この​ため、​出力​として​プログラム​さ​れ​た​電圧​に​関係​なく、​AO GND​を​基準​に​した​ピン​の​電圧​が​±25 V​以内​で​ある​限り、​デバイス​の​破損​は​生​じ​ま​せん。​この​値​を​超える​と​デバイス​が​破損​する​恐れ​が​あり​ます。


過電圧​保護

アナログ​入力​回路​に​は​保護​ダイオード​が​組み​込​まれ​て​おり、​PGIA​や​ADC​など​の​デバイス​で​最も​重要​な​コンポーネント​が​損傷​しない​よう​に、​大きな​電圧​が​遮断​さ​れ​ます。

  • デバイス​の​電源​が​オン​の​とき​は、​これらの​ダイオード​の​電圧​は​ある程度​まで​正​と​負​の​方向​に​バイアス​し​ます。​そのため、​バイアス​電圧​と​逆​電圧​の​合計​より​も​大きい​電圧​が​存在​しない​限り、​これらの​ダイオード​が​過​負荷​に​な​って​破損​する​こと​は​ありま​せん。
  • デバイス​の​電源​が​オフ​の​とき​は、​バイアス​電圧​が​なくなる​ため、​ダイオード​の​反転​に​必要​な​電圧​が​低​く​なり、​デバイス​が​破損​し​や​すく​なり​ます。

過電圧​状態​では、​デバイス​が​シンク​できる​最大​電流​量は過電圧​状態​で​の​入力​電流によって​指定​さ​れ​ます。

サンプル

NI PXIe-6363​は、​2​つ​の​AI​ピン​に対して​最大​±25 V​まで​保護​さ​れ​ます。​3​つ​以上​の​AI​ピン​で​±25 V​を​超える​過電圧​が​生​じ​た​場合、​デバイス​が​破損​する​恐れ​が​あり​ます。​デバイス​が​オフ​の​間、​保護​レベル​は​±15 V​まで​低下​し​ます。


Power-​on State(電源​投入​時​の​状態)

電源​投入​時​の​状態​は、​デバイス​の​電源​が​オン​に​なり、 電源​投入/​切断​時​の​グリッチと​呼ばれる​グリッチ​時間​が​経過​した​後​の、​アナログ​出力​チャンネル​の​値​を​示し​ます。​デバイス​が​バス​から​電力​を​受け取る​前​の​出力​の​値​は、​電源​投入​時​の​グリッチ​の​仕様​に​記載​さ​れ​てい​ます。

サンプル

NI PXIe-6363​は、​電源​投入​時に​アナログ​出力​チャンネル​で​±5 mV​に​なり​ます。


Power-​on/​off Glitch(電源​投入/​切断​時​の​グリッチ)

デバイス​に​電力​を​供給​した​り、​電力​を​除去​した​り​すると、​アナログ​出力​チャンネル​で​グリッチ​信号​が​発生​し​ます。

  • グ​リッチ​エネルギー​振幅​—​グリッチ​信号​が​グリッチ​時間​中​に​到達​する​ピーク​振幅
  • グ​リッチ​エネルギー​持続​時間​—​グリッチ​信号​が​電源​投入​状態​の​範囲​内​に​弱まる​まで​の​時間

サンプル

NI PXIe-6363​の​指定​さ​れ​た​グリッチ​は​1.5 Vpk(200​ミリ​秒間)​です。​NI USB-6363​の​仕様​グリッチ​は​1.5 Vpk(1.2​秒間)​です。​ファームウェア​アップデート​や​USB​ホスト​の​性能​により、​USB​デバイス​の​グリッチ​時間​が​指定​より​も​長​く​なる​こと​が​あり​ます。


Range(Input or Output)​(レンジ​(入力​または​出力))

アナログ​入力​の​場合、​保証​さ​れ​た​確度​で​測定​できる​正​と​負​の​最大​値​です。​アナログ​出力​の​場合、​生成​可能​な​正​または​負​の​最大​値​です。​デバイス​によって​は、​低​レベル​の​信号​で​より​高い​解像度​が​得​られる​よう​に、​複数​の​入力​レンジ​または​出力​レンジ​を​使用​できる​もの​が​あり​ます。

サンプル

NI PXIe-6363​に​は、​±0.1 V、​±0.2 V、​±0.5 V、​±1 V、​±2 V、​±5 V、​±10 V​の​7​つ​の​入力​電圧​レンジ​と、​1​つ​の​出力​レンジ​±10 V​が​あり​ます。

関連​トピック

Analog-​to-​Digital Converter(ADC)​Resolution(A/​D​変換​器​(ADC)​分解能)
Digital-​to-​Analog Converter(DAC)​Resolution(デジタル-​アナログ​変換​器​(DAC)​分解能)


サンプル​レート

サンプル​レート​は、​ADC​が​データ​を​アナログ​値​から​デジタル​値​に​変換​する​頻度​を​示し​ます。​ADC​が​1​つ​しか​なく、​サンプル​レート​が​チャンネル​間​で​共有​さ​れる​デバイス​も​あれ​ば、​チャンネル​ごと​に​専用​の​ADC​を​持つ​デバイス​も​あり​ます。​サンプル​レート​は​1​秒​あたり​の​サンプル​数​(サンプル/​秒)​で測定され、​複数​チャンネル​から​集録​する​場合​は​チャンネル​ごと​の​1​秒​あたり​の​サンプル​数​(サンプル/​秒/​チャンネル)​で​測定​さ​れ​ます。

  • 単一​チャンネル​の​最大​値​—​チャンネル​間​で​共有​さ​れる​サンプル​レート​の​場合、​1​つ​の​チャンネル​において、​共有​時に​許容​さ​れる​より​も​高い​レート​で​データ​を​集録​でき​ます。
  • マルチ​チャンネル​の​最大​値​—​チャンネル​間​で​サンプル​レート​を​共有​する​デバイス​の​場合、​すべて​の​結合​さ​れ​た​チャンネル​において​データ​を​集録​できる​最大​レート​です。
  • 最小​値​—​データ​を​集録​できる​最小​レート​です。

アナログ​出力​の​場合​について​は、「最大​アップデート​レート」​を​参照​し​て​くだ​さい。

サンプル

NI PXIe-6363​は​マルチ​プ​レ​クス​デバイス​です。​つまり、​アナログ​入力​チャンネル​が​単一​の​ADC​に​多重​化​さ​れ​ます。​1​つ​の​アナログ​入力​チャンネル​で、​毎秒​最大​200​万​サンプル​(2 MS/​秒)​の​アナログ​信号​を​サンプリング​でき​ます。​複数​の​チャンネル​を​使用​する​場合、​すべて​の​チャンネル​の​合計​レート​は​1 MS/​秒​未満​でなければ​なり​ま​せん​(2​つ​の​チャンネル​で​500 kS/​秒/​チャンネル​で​サンプリング​可能、​4​つ​の​チャンネル​で​250 kS/​秒/​チャンネル​で​サンプリング​可能​など)。​この​デバイス​では​最小​サンプル​レート​は​ありま​せん。


Scan List Memory(スキャン​リスト​メモリ)

タスク​で​スキャン​さ​れる​チャンネル​の​数​は、​スキャン​リスト​メモリ​として​指定​し​ます。​アナログ​入力​タスク​では、​スキャン​リスト​と​呼ばれる​シーケンス​に​多数​の​仮想​チャンネル​を​含める​こと​が​でき​ます。​スキャン​リスト​に​は​同じ​物理​チャンネル​を​何​度​も​含める​こと​が​でき、​任意​の​順序​で​サンプリング​でき​ます。​タスク​が​コミット​さ​れる​と、​スキャン​リスト​が​一時​的​に​DAQ​デバイス​に​プログラム​さ​れ​ます。

サンプル

NI PXIe-6363​に​は、​4,095​項目​の​スキャン​リスト​メモリ​が​あり​ます。​つまり、​1​回​の​スキャン​(サンプル​クロック​の​1​ティック)​で、​すべて​の​物理​チャンネル​が​1​つ​の​タスク​に​含​まれ​て​いる​場合、​最大​4,095​個​の​物理​チャンネル​が​読み​取​ら​れ​ます。​ただし、マルチ​チャンネル​計測​器​の​整​定​時間(一部​の​デバイス​では変換​インターバルとも​呼​ば​れ​ます)​を​考慮​し​て、​サンプル​クロック​レート​は​最大​約​250 Hz​に​制限​さ​れ​ます。


Settling Time(整​定​時間)

アナログ​出力​値​が​一定​の​精度​内​に​安定​する​の​に​かかる​時間。

サンプル

NI PXIe-6363​では、​フル​スケール​ステップ​の​整​定​時間​が​1 LSB​または​2​マイクロ​秒​の​15 ppm​以内​に​収​まり​ます。​たとえば、​±5 V​レンジ​で​の​フル​スケール​発振​の​場合​(-5 V、​5 V、-5 V、​5 V​など)、​1 LSB​以内​に​駆動​できる​最大​周波数​は​1/​(2​マイクロ​秒) = 500 kHz​に​なり​ます。


Settling Time for Multichannel Measurements(マルチ​チャンネル​計測​器​の​整​定​時間)

マルチ​チャンネル​集録​の​実行​時に​ADC​を​各​チャンネル​に​接続​しな​け​れ​ば​なら​ない​時間。

サンプル

±10 V​の​レンジ​で​NI PXIe-6363​の​データ​を​集録​する​場合、​フル​スケール​の​ステップ​入力​が​供給​さ​れ​た​状態​で、​プログラマブル​ゲイ​ン​計​装用​アンプ​(NI-​PGIA)​が​実際​の​値​の​1​最下位​ビット​(LSB)​以内​に​整​定​する​に​は、​マルチプレクサ​が​最大​1.5​マイクロ​秒​の​あいだ​単一​の​チャンネル​に​留まる​必要​が​あり​ます。


Slew Rate(スルー​レート)

スルー​レート​は、​与​え​ら​れ​た​デバイス​の​アナログ​出力​チャンネル​の​変化​率​を​示し​ます。​通常​は​V/​マイクロ​秒​で​測定​さ​れ​ます。​出力の整​定​時間は、​すでに​計算​に​含​まれ​て​いる​スルー​時間​で​計算​さ​れ​ます。​高​振幅​高周波​信号​用​の​システム​を​設計​する​際​は​スルー​レート​を​考慮​する​こと​が​重要​です。​これ​は、​振幅​内​の​大きな​振​れ​が​対象​の​デバイス​の​スルー​レート​を​超える​可能性​が​ある​ため​です。

サンプル

NI PXIe-6363​の​標準​的​な​スルー​レート​は​20 V/​マイクロ​秒​です。​これ​は、​生成​可能​な​フル​スケール​の​高周波​が​1 MHz​で​ある​こと​を​意味​し​ます。​より​振幅​の​大きい​フル​スケール​信号​を​出力​しよう​と​すると、​望​ま​しく​ない​歪み​が​生​じ​ます。


Small Signal Bandwidth(小​信号​帯域​幅)

–​3 dB​未満​の​減衰​で​渡​さ​れる​周波数​範囲​を​指し​ます。​小​信号​帯域​幅​の​テスト​は、​スルー​レート​による​歪み​が​要因​と​なら​ない​よう​に​低​電圧​信号​で​実行​さ​れ​ます。

サンプル

NI PXIe-6363​の​小​信号​帯域​幅​は​1.7 MHz​で、​次​の​特徴​が​あり​ます。

PXIe-6363の小信号帯域幅のグラフ例


Spurious Free Dynamic Range(SFDR)​(ス​プ​リア​スフ​リー​ダイナミック​レンジ​(SFDR))

ス​プ​リア​スフ​リー​ダイナミック​レンジ​と​は、​スプリアスノイズ​によって​基本​信号​が​干渉​を​受け​たり​歪​ん​だり​する​前​の​使用​可能​な​ダイナミック​レンジ​の​こと​です。​アナログ​入力​回路​と​アナログ​出力​回路​の​どちら​も​非線形​性​が​あり、​その​結果​として​高調​波​歪み​が​発生​し​ます。​SFDR​は​次​の​よう​に​周波数​領域​で​簡単​に​観測​でき​ます。

サンプル

PCI-6133​の​SFDR​は​約​95 dB​です。​前​の​グラフ​を​例​に​とる​と、​基本​信号​が​0 dB​で​適用​さ​れ​た​場合、​次に​高い​スプリアス​は​95 dB​低い​位置​で​発生​し、​スプリアス​干渉​の​ない​使用​可能​な​ダイナミック​レンジ​となり​ます。


Timing Accuracy(タイミング​確度)

NI DAQ​デバイス​で​タイミング​信号​用​の​クロック​信号​を​生成​する​場合、​生成​さ​れる​実際​の​周波数​は​タイミング​確度​の​範囲​内​に​なり​ます。​この​仕様​は、​オン​ボード​の​水晶​発振器​の​全体​的​な​確度​に​基​づ​い​てい​ます。​通常、​タイミング​確度​は​100​万分​の​1(ppm)​で​測定​さ​れ​ます。​この​確度​値​を​ヘルツ​に​変換​する​に​は、​確度​値​を​掛けて100万で​割り​ます。​クロック​の​周波数​は、​サイクル​ごと​に​大幅​に​変化​する​こと​は​ほとんど​ありま​せん。

サンプル

PXIe-6363​の​タイミング​確度​は​50 ppm​です。​アップデート​レート​が​1,000​サンプル/​秒​の​アナログ​出力​タスク​の​場合、​サンプル​クロック​は​1,000 Hz​±50 ppm​で​動作​し​ます。​ヘルツ​で​表す​と​次​の​よう​に​なり​ます。

Timing Accuracy (タイミング確度)


Timing Resolution (タイミング​分解能)

オン​ボード​の​タイミング​エンジン​を​使用​する​場合、​アナログ​入力​および​出力​タスク​の​サンプル​および​アップデート​レート​は​離散​値​に​制限​さ​れ​ます。​2​つ​の​隣接​する​レート​間​の​クロック​周期​の​違い​を、​タイミング分解能と呼びます。​NI-​DAQmx​では、​ユーザ​が​指定​した​正確​な​周波数​を​生成​でき​ない​場合、​選択​した​周波数​は​強制​的​に、​次に​使用​可能​な​最大​の​周波数​に​なり​ます。

サンプル

NI PXIe-6363​の​指定​の​タイミング​分解能​は​10​ナノ​秒​です。​つまり、​データ​を​10​ナノ​秒​の​整数​倍​で​生成​または​集録​でき​ます。​たとえば、​32,000.00 Hz​と​32,010.2432... Hz​は​2​つ​の​隣接​する​周波数​です。​これ​は、​クロック​周期​が​それぞれ​31.250​マイクロ​秒、​31.240​マイクロ​秒​と​なる​ため​です。​次に​使用​可能​な​周波数​を​見つける​に​は、​既知​の​クロック​周期​に​タイミング​分解能​を​加算​または​減算​し​ます。


Total Harmonic Distortion(THD)​(全​高調​波​歪み​(THD))

ADC​および​DAC​の​部品​に​は​固有​の​非線形​性​が​ある​ため、​測定​または​生成​さ​れる​信号​に​は​高調​波​周波数​が​現れ​ます。​これらの​高調​波​の​電力​の​総和​と​基本​波​の​電力​と​の​比率​の​こと​を、​全高調波歪みと呼びます。

サンプル

PCI-6133​の​指定​の​THD​は​約-101 dB​です。​つまり、​特定​の​テスト​信号​(この​場合​は​フル​スケール​で​10 kHz​の​正弦波)​の​場合、​高調​波​歪み​に​起因​する​信号​の​電力​は​0.001%​未満​に​なり​ます。​逆に、​測定​さ​れる​電力​の​99.999%​以上​は、​対象​の​基本​トーン​や​信号​に​起因​する​可能性​が​あり​ます。


 

デジタル​サブシステム​の​仕様

NI MIO DAQ​デバイス​および​モジュール​に​は、​デジタル​入力、​デジタル​出力、​または​これら​両​システム​の​組み合わせ​に​対応​できる​もの​が​あり​ます。​これら​は​プログラム​可能​な​機能​的​インタフェース​(PFI)​ライン​に​も​対応​し​ます。​PFI​は、​バック​プレー​ン​を​介​し​て​デジタル​信号​を​ルーティング​する​手段​となり​ます。​以下​の​リスト​では、​一般​的​な​仕様​と​その​定義、​および、​その​仕様​が​実際​の​世界​で​どの​よう​に​使用​さ​れる​場合​が​ある​か​を​示し​ます。

DI Sample Clock frequency(DI​サンプル​クロック​周波数)

デジタル​波形​データ​を​集録​できる​レート​を​決定​し​ます。​この​仕様​は、​デバイス​が​USB​ベース​または​PCI​ベース​か​どうか​(PCI、​PCI Express、​PXI、​PXI Express​を​含む)​によって​異​なり​ます。​通常​は、​PCI​ベース​の​デバイス​の​方​が、​バス​の​持続​スループット​が​高​く、​レイ​テン​シ​が​低​く、​ダイレクト​メモリ​アクセス​(DMA)​データ​転送​が​実装​さ​れ​て​いる​ため、​使用​できる​デジタル​波形​転送​レート​が​高​く​なり​ます。

サンプル

NI 6363​は​USB、​PCI Express、​PXI Express​の​3​つ​の​フォーム​ファクタ​で​提供​さ​れ​ます。

  • USB - サンプル​クロック​周波数​の​範囲​は、​バス​上の​他の​デバイス​の​アクティビティ​に​応​じ​て​0​~​1 MHz​に​なり​ます。​たとえば、​デバイス​と​同じ​USB​ハブ​上の​USB​外​付け​ハード​ドライブ​に​データ​を​記録​し​て​いる​場合、​1 MHz​の​完全​な​集録​レート​を​達成​でき​ない​可能性​が​あり​ます。​最大限​の​パフォーマンス​を​得る​ため、​USB DAQ​デバイス​を​USB​ルート​ハブ​上の​唯一​の​デバイス​に​する​こと​を​お​勧め​し​ます。
  • PCI Express​および​PXI Express - サンプル​クロック​周波数​の​範囲​は、​バス​上の​他の​デバイス​の​アクティビティ​に​応​じ​て​0​~​10 MHz​に​なり​ます。​たとえば、​集録​中​に​大量​の​データ​が​並列​処理​の​ため​に​GPU​に​送信​さ​れ​て​いる​場合、​10 MHz​の​完全​な​集録​レート​を​達成​でき​ない​可能性​が​あり​ます。​最大​の​パフォーマンス​を​得る​ため、​PCI Express​または​PXI Express​デバイス​が​他の​デバイス​と​同じ​スイッチ​上​に​ある​場合​は、​すべて​の​デバイス​から​同じ​方向​に​データ​を​送信​する​こと​を​お​勧め​し​ます。

DO Sample Clock frequency(DO​サンプル​クロック​周波数)

ほとんど​の​NI​デバイス​の​ポート​0​から​デジタル​波形​データ​を​出力​できる​レート​を​決定​し​ます。​この​仕様​は、​デバイス​が​USB​ベース​または​PCI​ベース​か​どうか​(PCI、​PCI Express、​PXI、​PXI Express​を​含む)、​および​データ​の​発信​元​によって​異​なり​ます。

  • FIFO​から​の​再生​成 - ユーザ​が​デバイス​に​データ​を​1​回​書き込み、​データ​が​デバイス​の​オン​ボード​で​再生​成​さ​れ​ます。​この​方法​により、​バストラフィックの問題が解消され、​出力​レート​が​向上​し​ます。
  • メモリ​から​の​ストリーミング - デバイス​が​データ​を​再生​成​しない​ため、​アンダー​フロー​エラー​を​避ける​ため​に、​ユーザ​の​アプリケーション​から​常に​新しい​データ​を​使用​できる​必要​が​あり​ます。​この​方法​では、​バス​上​で​常に​通信​が​行​われる​ため、​スループット​が​低い​バス​ほど​アップデート​レート​が​制限​さ​れ​ます。

サンプル

NI 6363​は​USB、​PCI Express、​PXI Express​の​3​つ​の​フォーム​ファクタ​で​提供​さ​れ​ます。

  • USB - PCI Express​および​PXI Express​と​比較​し​て、​スループット​が​低​く、​バス​の​レイ​テン​シ​が​高​く​なり​ます。​FIFO​から​出力​波形​を​再生​する​場合、​最大​10 MHz​の​アップデート​レート​を​実現​でき​ます。​メモリ​から​ストリーミング​する​場合、​データ​は​USB​経由​で​ストリーミング​する​必要​が​ある​ため、​より​遅い​1 MHz​の​最大​レート​が​指定​さ​れ​ます。
  • PCI Express​および​PXI Express - これらの​バス​の​方​が​高速​で​あり、​高い​スループット​を​維持​でき、​指定​の​最大​10 MHz​の​アップデート​レート​を​提供​し​ます。

Debounce Filter Settings(デ​バ​ウン​ス​フィルタ​設定)

デジタル​ライン​の​状態​が​変化​すると​(LOW​から​HIGH、​または​HIGH​から​LOW)、​新しい​状態​に​落ち着く​まで​に​2​つ​の​状態​の​間​で​バウンス​する​こと​が​あり​ます。​バウンス​を​無視​し、​安定​した​後​の​値​のみ​を​読み取る​よう​に、​デ​バ​ウン​ス​フィルタ​を​実装​する​こと​が​でき​ます。​スタティック​デジタル​入力​ライン​(PFI/​ポート​1/​ポート​2)​の​場合、​デジタル​デ​バ​ウン​ス​フィルタ​を​使用​し​て、​プッシュ​ボタン​など​の​物理​インタフェース​から​生じる​こと​が​多い​ノイズ​または​グリッチ​の​ある​信号​を​デバウンス​し​ます。​これらの​フィルタ​は、​デジタル​ライン​フィルタ​と​は​異​なり、​フィルタ​長​に​合わせ​て​ユーザ​が​カスタマイズ​でき​ます。

サンプル

PXIe-6363​では、​フィルタ​に対して​90​ナノ​秒、​5.12​マイクロ​秒、​2.56​ミリ​秒、​または​カスタム​の​間隔​タイミング​を​使用​でき​ます。​また、​プログラム​可能​な​HIGH/​LOW​遷移​や、​入力​ライン​ごと​の​選択​も​可能​です。​これらの​フィルタ​時間​は、​PXIe-6363​の​オン​ボード​発振器​から​取得​さ​れ​ます。


Delta VT Hysteresis(VT​+ - VT-)​(デルタ​VT​ヒステリシス​(VT​+ - VT-))

ヒステリシス​と​は、​値​が​増加​し​て​いるか​減少​し​て​いるか​によって​遷移​しき​い​値​が​異なる​という​特性​の​こと​です。​この​場合​は、​HIGH​から​不​確定​状態​へ​の​遷移​と、​LOW​から​不​確定​状態​へ​の​遷移​が​観測​さ​れ​ます。​正​の​しき​い​値​と​負​の​しき​い​値​と​の​差​が、​電圧​しき​い​値​の​ヒステリシス​に​なり​ます。​この​仕様​は、​電圧​レベル​が​再び​不​確定​状態​に​移る​まで​に​どの​程度​しき​い​値​を​下回る​か​上回る​可能性​が​ある​か​を​示し​ます。

サンプル

NI PXIe-6363​では​少なくとも​0.2 V​の​ヒステリシス​を​規定​し​てい​ます。​これ​は、​信号​が​0 V​から​5 V​に​遷移​する​場合、​VT​+値​より​最大​で​0.2 V​しか​低下​し​なく​て​も、​論理​レベル​が​LOW​と​見​な​さ​れる​可能性​が​ある​こと​を​意味​し​ます。​この​変動​期間​中​に、​値​は​不​確定​状態​を​通過​し​ます。


Digital Line Filter(デジタル​ライン​フィルタ)

ポート​0​の​いずれ​か​の​ライン​で​ライン​フィルタ​が​有効​に​な​って​いる​場合、​その​ライン​では、​論理​レベル​として​登録​さ​れる​よう​に、​指定​した​フィルタ​時間​の​あいだ​安定​した​論理​レベル​を​維持​する​必要​が​あり​ます。​この​ツール​は、​長い​ケーブル​や​ノイズ​の​多い​環境​で​デジタル​データ​を​送信​する​場合​に​役​立ち​ます。​通常、​ソフトウェア​では​異なる​フィルタ​時間​を​選択​でき、​短、​中、​長​の​フィルタ​を​使用​でき​ます。​システム​の​ノイズ​特性​に​応​じ​て、​これらの​フィルタ​時間​の​いずれ​か​が​アプリケーション​に​適する​場合​が​あり​ます。

サンプル

PXIe-6363​に​は、​160​ナノ​秒、​10.24​マイクロ​秒、​5.12​ミリ​秒​の​3​つ​の​デジタル​ライン​フィルタ​時間​が​組み​込​まれ​てい​ます。​これらの​フィルタ​は​ポート​0​の​ライン​に​のみ​適用​さ​れ​ます。​ポート​1、​ポート​2、​PFI​ライン、​または​PXI​固有​の​ライン​における​フィルタ​リング​オプション​について​は、「デ​バ​ウン​ス​フィルタ​設定」​を​参照​し​て​くだ​さい。


Direction Control(方向​制御)

デジタル​または​PFI​ライン​を​入力​または​出力​ライン​として​構成​できる​か​どうか​を​決定​し​ます。

サンプル

PXIe-6361​では、​各​デジタル​または​PFI​ライン​を​入力​または​出力​として​構成​でき​ます。


Ground Reference(Digital)​(グランド​基準​(デジタル))

デジタル​信号​を​測定​または​生成​する​際​の​基準​点​を​示し​ます。​たとえば、​論理​HIGH​デジタル​出力​で、​出力​ピンと​指定​した​グランド​基準​と​の​間​で​5​ボルト​が​測定​さ​れる​場合​が​あり​ます。

サンプル

PXIe-6361​では、​デジタル​グランド​(D GND)​信号​を、​デジタル​入力、​デジタル​出力、​および​PFI​ライン​信号​の​グランド​基準​として​使用​し​ます。​異なる​レベル​や​周波数​の​信号​の​混合​による​干渉​を​避ける​ため、​デジタル​グランド​は​アナログ​グランド​から​分離​さ​れ​てい​ます。​デジタル​グランド​も​アナログ​グランド​も、​シャー​シ​の​グランド​を​基準​にし​てい​ます。​USB​デバイス​の​場合​は​特に​注意​が​必要​です。​これ​は、​アナログ​グランド​も​デジタル​グランド​も、​USB​ケーブル​の​シールド​を​介​し​て​コンピュータ​の​シャー​シ​の​グランド​を​基準​にし​て​いる​ため​です。


Input High Current / Input Low Current(IIH / IIL)​(入力​HIGH​電流/​入力​LOW​電流​(IIH/IIL))

理想​的​に​は、​デバイス​の​入力​インピーダンス​は​無限​で​あり、​電流​は​流れ​ま​せん​が、​これ​は​現実​に​は​達成​でき​ま​せん。​デジタル​値​を​0 V​または​5 V​の​どちら​で​読み​取​って​も、​NI​デバイス​の​デジタル​入力​回路​から​少量​の​電流​が​流れ​ます。​高​電圧​レベル​の​測定​時に​流れる​電流​の​量​を​入力​HIGH​電流と呼びます。​同様​に、​低​電圧​レベル​の​測定​に​流れる​電流​の​量​を​入力​LOW​電流と呼びます。​測定​対象​の​デジタル​信号​において、​指定​した​電流​値​を​許容​できる​こと​が​重要​に​なり​ます。

サンプル

NI PXIe-6363​は、Vin = 0 V​の​場合​は​最大​10 µA​を​ソース​し​ます。​または、Vin = 5 V​の​場合​は​最大​250 µA​を​シンク​し​ます。​これ​は​すべて​の​デジタル​および​PFI​ライン​に​適用​さ​れ​ます。


Input High Voltage / Input Low Voltage(VIH / VIL)​(入力​HIGH​電圧/​入力​LOW​電圧​(VIH/VIL))

論理​HIGH​または​論理​LOW​を​登録​する​ため​に​入力​信号​として​推奨​さ​れる​動作​電圧​レンジ​を​指し​ます。​この​仕様​は​推奨​さ​れる​動作​条件​を​定めて​いる​ため、​ユーザ​に​は​信号​の​本来​の​値​が​わか​り​ます​が、​VT​+と​VT-​は​デバイス​自体​の​仕様​に​なり​ます。

サンプル

NI PXIe-6363​では、​LOW​信号​として​記録​さ​れる​電圧​入力​の​レンジ​を​0​~​0.8 V​と​規定​し​てい​ます。​HIGH​信号​では、​この​レンジ​は​2.2​~​5.25 V​です。​0V​未満​および​5.25 V​を​超える​場合​は、​デバイス​が​過電圧​保護​状態​に​なり​ます。​また、​LOW​から​HIGH​へ、​または​HIGH​から​LOW​へ​の​変化​がVIHまたはVILを​超える​まで​登録​さ​れ​ない​不​確定​な​レンジ​も​存在​し​ます。

関連​トピック

正​方向​の​しき​い​値​(VT +)/​負​方向​の​しき​い​値​(VT-)
入力​電圧​保護​(デジタル)


入力​電圧​保護​(デジタル)

個々​の​デジタル​入力​ライン​に​は、​静電気​放電​(ESD)​および​過電圧​状態​に対する​専用​の​I/​O​保護​が​設け​ら​れ​てい​ます。​デバイス​の​安全​性​を​高める​ため、​すべて​の​デジタル​ライン​と​PFI​ライン​で​共有​さ​れる​第二​レベル​の​保護​が​設け​ら​れ​てい​ます。​複数​の​ライン​に​同時に​過電圧​が​かかる​と、​この​共有​保護​回路​に​ストレス​が​かかり、​デバイス​が​破損​する​恐れ​が​あり​ます。

サンプル

NI PXIe-6363​は、​同時に​最大​2​つ​の​ピン​で​±20 V​の​入力​電圧​保護​を​備え​てい​ます。​つまり、​各​ライン​で​個別に​最大​±20 V​の​過電圧​を​安全​に​処理​でき​ます​が、​公称​電圧​入力​を​超える​こと​の​できる​ライン​は​一度に​2​つ​以下​です。

関連​トピック

入力​HIGH​電圧/​入力​LOW​電圧​(VIH / VIL


Output High Current / Output Low Current(IOH / IOL)​(出力​HIGH​電流/​出力​LOW​電流​(IOH / IOL))

HIGH​または​LOW​の​値​を​出力​する​場合、​ほとんど​の​NI​デバイス​の​公称​電圧​は​0​および​5 V​です。​ただし、​比較的​低い​インピーダンス​負荷​が​接続​さ​れ​て​いる​と、​要求​さ​れる​電流​が​大​きく​なり、​この​公称​電圧​が​0 V​から​上昇​する​か、​5 V​から​低下​し​ます。​この​仕様​は、​出力​電流​と​出力​電圧​の​関係​の​特徴​を​示し​てい​ます。

サンプル

PXIe-6363​は、​ピン​に​HIGH​の​値​が​書き​込​ま​れる​か​LOW​の​値​が​書き​込​ま​れる​か​に​応​じ​て、​電流​を​ソース​または​シンク​でき​ます。​ポート​0​の​場合、​ソース​および​シンク​電流​の​最大​推奨​値​は​ライン​あたり​24 mA​です。​電流​が​デバイス​から​流出​する​場合​(ソース)、​電流​は-24 mA​と​表示​さ​れ​ます。​電流​が​デバイス​に​流入​する​場合​(シンク)、​電流​は​+24 mA​と​表示​さ​れ​ます。​特定​の​温度​と​出力​電圧​において​流す​こと​が​できる​電流​の​特性​について​は、​次​の​グラフ​を​参照​し​て​くだ​さい。

PXIe-6363の出力HIGH LOW電流のグラフの例


Port/​Sample Size(ポート/​サンプル​サイズ)

デジタル​波形​を​集録​または​生成​する​場合、​ポート​0​の​ライン​数​によって​サンプル​の​サイズ​が​定義​さ​れ​ます。​バス​上の​トラフィック​量​を​制限​する​ため、​サンプル​に​ライン​0​~​7​の​任意​の​組み合わせ​が​含​まれ​て​いる​場合、​サンプル​の​サイズ​は​1​バイト​に​なり​ます。​同様​に、​サンプル​に​ライン​0​~​15​のみ​が​含​まれ​て​いる​場合、​サンプル​の​サイズ​は​2​バイト​に​縮小​さ​れ​ます。​これ​は、​ポート​の​最大​ライン​数​まで、​ポート​全体​の​サイズ​まで​適用​さ​れ​ます。

サンプル

NI PXIe-6363​の​ポート​0​に​は​32​本​の​ライン​が​あり​ます。​つまり、​1​つ​の​デジタル​サンプル​の​長​さ​は​最大​32​ビット​(4​バイト)​に​なり​ます。


正​方向​の​しき​い​値​(VT +)/​負​方向​の​しき​い​値​(VT-)

デバイス​に​論理​信号​を​入力​する​とき、​信号​が​不​確定​の​レンジ​から​論理​HIGH​の​レンジ​に​変化​する​値​の​こと​を、​正方向のしきい値と呼びます。​逆に、​論理​LOW​を​登録​する​ため​に​超える​必要​が​ある​電圧​レベル​の​こと​を、​負方向のしきい値と呼びます。​正​方向​の​しき​い​値​は​常に​負​方向​の​しき​い​値​より​も​大​きく​なり​ます。​デジタル​の​状態​を​正確​に​登録​する​ため​に​は、​信号​が​これら​2​つ​の​レベル​を​確実​に​通過​する​こと​が​重要​です。​これらの​仕様​は​デバイス​自体​を​参照​し​てい​ます​が、​入力​電圧​の​高低​は​推奨​動作​条件​を​参照​し​てい​ます。

サンプル

NI PXIe-6363​の​VT​+は​最大​2.2 V、​VT-​は​最小​0.8 V​です。

関連​トピック

入力​HIGH​電圧/​入力​LOW​電圧​(VIH / VIL


Pull-​down / Pull-​up Resistor(プルダウン/​プルアップ​抵抗)

一部​の​NI​デバイス​は、​デジタル​または​PFI​ライン​を​入力、​出力、​または​高​インピーダンス​として​プログラム​で​構成​でき​ます。​プル​抵抗​は、​本来​ならば​フローティング​する​ピン​において、​グランド​や​電圧​ソース​など​の​既知​の​信号​が​基準​と​なる​よう​に​する​ため​に​使用​し​ます。​プルダウン​抵抗​は、​フローティング​信号​を​グランド​状態​または​論理​LOW​に​プル​し​ます。​プルアップ​抵抗​は、​フローティング​信号​を​論理​HIGH​電圧​値​に​プル​し​ます。

サンプル

PXIe-6361​では​50 kΩ​の​プルダウン​抵抗​を​使用​し​て、​アクティブ​に​HIGH​または​LOW​に​駆動​さ​れ​てい​ない​端子​が​LOW​状態​に​フローティング​する​よう​にし​ます。


波形​集録​(DI)​FIFO

デジタル​波形​データ​を​読み取る​場合、​データ​を​バッファリング​する​一時​的​な​格納​要素​(FIFO​と​呼​ば​れ​ます)​が​デバイス​に​搭載​さ​れ​てい​ます。​DAQmx​は、​この​FIFO​から​RAM​内​の​メモリ​ブロック​(PC​バッファ​と​呼​ば​れ​ます)​に​データ​を​コピー​し​ます。​ここ​から、​LabVIEW​など​の​ADE​が​データ​を​アプリケーション​メモリ​に​コピー​し​ます。​FIFO​の​サイズ​と、​FIFO​に​データ​を​格納​する​際​の​レート​によって、​DAQmx​ドライバ​が​オーバー​フロー​状態​を​避ける​ため​に​データ​を​コピー​する​頻度​が​決まり​ます。

サンプル

NI PXIe-6363​は​255​サンプル​の​デジタル​波形​集録​FIFO​を​備え​てい​ます。​たとえば、​データ​を​100 kbit/​秒​の​レート​で​集録​し​て​いる​場合、​DAQmx​ドライバ​が​データ​を​PC​バッファ​に​転送​しな​け​れ​ば​オン​ボード​FIFO​は​約​2.5​ミリ​秒​で​オーバー​フロー​し​ます。


波形​生成​(DO)​FIFO

FIFO​と​呼ばれる​先入れ先出し​データ​構造​で​データ​ポイント​を​バッファリング​する、​一時​格納​用​の​オン​ボード​MIO​デバイス​が​あり​ます。​この​ストレージ​は、​バス​経由​の​転送​に​時間​が​かかる​USB​デバイス​の​場合、​とりわけ​多数​の​デバイス​が​同じ​USB​ルート​ハブ​を​共有​する​場合​に、​特に​役​立ち​ます。​単一​の​デジタル​パターン​のみ​が​必要​な​場合​は、​その​パターン​を​FIFO​に​ロード​する​こと​で、​何​回​も​バス​経由​で​データ​を​転送​せ​ず​に​済み​ます。​ユーザ​は​DAQmx API​を​使用​し​て、​こうした​ケース​に​対応​した​プログラミング​が​でき​ます。

サンプル

NI PXIe-6363​は​2,047​サンプル​の​デジタル​波形​生成​FIFO​を​備え​てい​ます。​たとえば、​デジタル​出力​を​データ​レート​100 kbit/​秒​の​I2C​通信​に​使用​し​て​いる​場合​は、​FIFO​全体​が​20​ミリ​秒​で​出力​さ​れ​ます。​この​よう​な​場合、​FIFO​に​データ​を​ストリーミング​し​続ける​ため​に​は、​ユーザ​が​それ​より​も​頻繁​に​DAQmx​書き込み​を​呼び出す​必要​が​あり​ます。​データ​レート​テスト​を​行う​場合​は、​DAQmx API​を​使用​し​て​単一​の​パターン​を​FIFO​に​ロード​し、​さまざま​な​データ​レート​で​出力​でき​ます。​PCI Express​バス​を​介​し​て​新しい​データ​を​書き込む​必要​は​ありま​せん。


 

カウンタ​の​仕様

Base Clock Accuracy(general-​purpose counters)​(ベース​クロック​確度​(汎用​カウンタ))

内部​ベース​クロック​の​確度​は、​汎用​カウンタ​から​の​あらゆる​測定​または​周波数​生成​の​確度​に​直接​影響​し​ます。​この​確度​は​デバイス​全体​の​タイム​ベース​確度​から​も​継承​さ​れ​ます。​つまり、​より​高い​確度​の​マスタ​タイム​ベース​が​外部​から​提供​さ​れ​て​いる​場合、​この​クロック​の​確度​を​向上​させる​こと​が​でき​ます。

サンプル

PXIe-6363​の​ベース​クロック​確度​は​50 ppm​です。​ユーザ​が​この​モジュール​で​12.8 MHz​の​自​走​クロック​を​生成​する​必要​が​ある​場合​は、​次​の​計算​で​確度​を​決定​でき​ます。

Base Clock Accuracy (general-purpose counters) (ベースクロック確度 (汎用カウンタ))

より​高い​確度​の​外部​ベース​クロック​や、​より​優​れ​た​ベース​クロック​確度​を​持つ​PXIe-6614​など​の​デバイス​を​使用​する​こと​で、​この​誤差​を​改善​でき​ます。​PXIe-6614​では、​温度​変動​の​影響​を​受け​に​く​く、​最悪​の​場合​でも​75 ppb​の​ベース​クロック​確度​で​動作​する、​より​正確​で​安定​した​恒温​槽​付​水晶​発振器​(OCXO)​を​使用​し​てい​ます。​この​モジュール​で​同じ​信号​を​生成​すると、​実際​の​周波数​は​次​の​よう​に​なり​ます。


Counter Resolution (カウンタ​分解能)

カウンタ​で​数値​の​表現​に​使用​できる​ビット​数​を​指し​ます。​汎用​カウンタ​が​パルス​を​出力​する​よう​に​構成​さ​れ​て​いる​場合、​パルス​が​アクティブ​で​ある​時間​の​長​さ​は、​カウンタ​の​レジスタ​の​値​によって​表​さ​れ​ます。​この​値​と、​カウンタ​が​カウント​し​て​いる​レート​(カウンタのベース​クロックにより​設定)​の​組み合わせ​によって、​達成​可能​な​最大​パルス​幅​が​決まり​ます。​同様​に、​カウンタ​を​使用​し​て​信号​の​パルス​幅​を​測定​する​場合、​登録​できる​最大​パルス​幅​は、​カウンタ​の​ベース​クロック​と​カウンタ​の​分解能​によって​決まり​ます。​信号​が​最大​パルス​幅​を​超える​場合、​カウンタ​は​ロール​オーバー​し、​NI-​DAQmx API​は​エラー​を​返し​ます。​この​ため、​最大​信号​パラメータ​の​計算​方法​を​知​って​おく​こと​が​重要​です。

分解能​と​測定/​生成​の​長​さ​と​の​間​で​トレードオフ​を​行う​場合、​カウンタ​の​分解能​が​高い​ほど​柔軟性​が​高まり​ます。​この​トレードオフ​の​詳細​について​は、​次​の​グラフ​を​参照​し​て​くだ​さい。

カウンタ分解能ベースクロックパルス測定生成時間

サンプル

PXIe-6614​は、​カウンタ​入力​タスク​と​カウンタ​出力​タスク​に​32​ビット​の​カウンタ​を​使用​し​ます。​カウンタ​入力​タスク​が​パルス​幅​を​測定​する​よう​に​構成​さ​れ​て​いる​場合、​測定​可能​な​最大​パルス​幅​を​計算​する​に​は、​最大​カウンタ​値​を​計算​し、​カウンタ​の​内部​ベース​クロック​レート​で​割り​ます。​100 MHz​の​カウンタ​ベース​クロック​では​10​ナノ​秒​の​精度​が​可能​に​なる​ため、​そうした​例​では​ベース​クロック​が​選択​さ​れ​ます。 


External Base Clock Frequency (general-​purpose counters) (外部​ベース​クロック​周波数 (汎用​カウンタ))

特定​の​ベース​クロック​レート​が​必要​な​場合、​ほとんど​の​NI MIO​デバイス​では​外部​ベース​クロック​を​使用​する​こと​が​でき​ます。​この​クロックは内部​ベース​クロックと​同じ​目的​の​すべて​で​使用​でき​ます​が、​ユーザ​が​外部​から​提供​し​ます。​帯域​幅​の​制限​により、​外部​ベース​クロック​の​最大​レート​は​デバイス​の​バス​に​依存​し​ます。

サンプル

NI 6363​は、​外部​ベース​クロック​の​要件​が​異なる​複数​の​フォーム​ファクタ​で​提供​さ​れ​ます。

  • PCI Express​および​USB - 外部​ベース​クロック​の​周波数​レンジ​は​0​~​25 MHz​で、​任意​の​PFI​ライン​に​入力​し​ます。​最大​周波数​の​制限​は、​PFI​ライン​の​帯域​幅​による​もの​です。
  • PXI Express - PXIe-6363​では、​PXI Express​シャー​シ​の​高度​な​機能​を​利用​し​て、​差動​スター​ライン​(DSTAR)​で​最大​100 MHz​の​信号​が​可能​です。

FIFO(general-​purpose counters)​(FIFO(汎用​カウンタ))

MIO​デバイス​に​搭載​さ​れ​た​先入れ先出し​(FIFO)​メモリ​要素​は、​入力​または​出力​アプリケーション​の​データ​の​サンプル​を​バッファリング​する​ため​に​使用​さ​れ​ます。​カウンタ​入力​アプリケーション​の​場合、​データ​ポイント​(特定​の​間隔​で​の​カウンタ​値​など)​が​FIFO​に​保存​さ​れ​た​後、​DAQmx​によって、​PC RAM​の​事前​割り当て​さ​れ​た​ブロック​に​データ​が​自動的​に​転送​さ​れ​ます。​カウンタ​出力​アプリケーション​では、​FIFO​を​使用​し​て​一連​の​デ​ュ​ー​テ​ィ​サイクル​と​周波数​値​を​保存​し、​生成​さ​れる​波形​の​形状​を​変更​し​ます。​デバイスに搭載された​FIFO​が​大きい​ほど、​小さな​FIFO​と​比べ​て​大きな​データブロック​を​少ない​頻度​で​転送​でき、​データバス​上の​トラフィック​量​が​減少​する​ので​便利​です。

サンプル

PXIe-6614​に​は、​カウンタ​ごと​に​127​サンプル​を​格納​する​FIFO​が​あり、​バス​経由​で​別途​転送​が​必要​に​なる​前​に​127​個​の​異なる​パラメータ​を​パルス列​生成​用​に​構成​でき​ます。


内部​ベース​クロック​(汎用​カウンタ)

カウンタ​の​内部​ベース​クロック​は、​ゲート​端子​の​状態​に​応​じ​て​カウンタ​の​値​を​増減​させる​信号​です。​この​クロック​の​周期​によって、​測定​または​生成​さ​れる​信号​の​秒​単位​の​分解能​が​決まる​と同時に、​長い​パルス​を​測定​または​生成​する​とき​に​カウンタ​が​ロール​オーバー​する​速度​も​決まり​ます。​カウンタ​の​測定​または​アプリケーション​では、​タイム​ベース​周期​の​量子​化​誤差​が​±1​存在​し​ます。​量子​化​誤差​の​量​を​最小限​に​抑える​ため、​アプリケーション​に対して​可能​な​限り​最速​の​ベース​クロック​を​選択​する​こと​が​重要​です。

サンプル

PXIe-6614​を​使用​し​て​測定​を​実行​する​場合、​使用​可能​な​内部​ベース​クロック​の​レート​は、​100 kHz、​20 MHz、​100 MHz​の​3​つ​です。​これらの​ベース​クロック​は​10​マイクロ​秒​~​10​ナノ​秒​の​分解能​を​提供​し​ます。​125 kHz​で​デ​ュ​ー​テ​ィ​サイクル​が​35%​の​PWM​信号​を​適用​する​場合、​実際​の​秒​単位​の​パルス​幅​は​2.8​マイクロ​秒​に​なり​ます。​これ​は​100 kHz​ベース​クロック​の​分解能​を​下回​って​いる​ため、​この​測定​に​は​使用​でき​ま​せん。​20 MHz​クロック​の​分解能​は​50​ナノ​秒​なので、​この​信号​±1​の​ベース​クロックパルス​の​持続​時間​を​完全​に​測定​でき​ます。​この​結果、​測定​値​は​2.8​マイクロ​秒​±0.05​マイクロ​秒、​誤差​は​約​1.8%​となり​ます。​同じ​測定​を​100 MHz​クロック​で​行う​と、​測定​値​は​2.8​マイクロ​秒​±0.01​マイクロ​秒、​誤差​0.36%​となり​ます。​この​場合、​100 MHz​クロック​では​カウンタ​が​ロール​オーバー​する​前​に​最大​約​43​秒​の​パルス​幅​を​測定​できる​ため、​この​2.8​マイクロ​秒​という​パルス​幅​は​最大​制限​を​大幅​に​下回​って​い​ます。

関連​トピック

量子​化​誤差


 

その他​の​仕様

Bus Interface(バス​インタフェース)

PCI、​PCI Express、​PXI、​PXI Express、​USB​は​すべて、​MIO DAQ​デバイス​で​使用​できる​バス​インタフェース​の​例​です。​これらの​バス​は、​データ​スループット、​レイ​テン​シ、​移植​性、​チャンネル​数​に関して​いくつか​の​重要​な​トレードオフ​を​提供​し​ます。

PCI PCIe PXI PXIe USBバスインターフェイスレイテンシ帯域幅比較

サンプル

NI 6363​は、​USB、​PXI Express、​および​PCI Express​で​提供​さ​れ​ます。​これらの​デバイス​と​モジュール​は​同様​の​機能​を​備え​てい​ます​が、​PXI Express​モジュール​と​PCI Express​デバイス​は、​USB​デバイス​と​比較​し​て​低​レイ​テン​シ​と​高​スループット​を​提供​し​ます。​PXI Express​モジュール​では、​さらに​PXI Express​システム​が​持つ​利点​が​加​わり​ます。​USB​デバイス​は​ホット​スワップ​可能​で​あり、​他​と​比べ​て​コンパクト​な​ため​モバイル​アプリケーション​に​適​し​てい​ます。

関連​トピック

PXI Express​の​よく​ある​質問​(FAQ)


キ​ャ​リ​ブ​レ​ー​ション

あらゆる​テスト​装置​や​測定​機器​と​同様​に、​デバイス​が​指定​さ​れ​た​確度​設定​内​で​動作​する​こと​を​確認​する​ため​に、​定期​的​な​キ​ャ​リ​ブ​レ​ー​ション​を​実行​する​こと​が​重要​です。​デバイス​では​ある程度​の​自己​発熱​が​生じる​ため、​測定​を​行う​前​に、​安定​した​温度​に​到達​する​まで、​指定​さ​れ​た​ウォーム​アップ​時間​を​確保​する​こと​が​重要​です。​温度​が​安定​した​時点​で、​デバイス​の​セル​フキ​ャ​リ​ブ​レ​ー​ション​を​行う​こと​を​お​勧め​し​ます​(サポート​さ​れ​て​いる​場合)。​NI​が​提供​し​て​いる​キ​ャ​リ​ブ​レ​ー​ション​サービス​の​詳細​について​は、「キ​ャ​リ​ブ​レ​ー​ション​サービス」​を​参照​し​て​くだ​さい。

サンプル

USB-6363​の​ウォーム​アップ​時間​は​15​分​で、​キ​ャ​リ​ブ​レ​ー​ション​間隔​は​2​年​です。​最適​な​確度​を​確保​する​ため、​電源​を​入れ​て​から​15​分​後に​デバイス​の​セル​フキ​ャ​リ​ブ​レ​ー​ション​を​行う​こと​を​お​勧め​し​ます。​使用​期間​が​2​年​経過​したら、​デバイス​を​NI​に​送付​し​て​認定​済み​の​キ​ャ​リ​ブ​レ​ー​ション​を​受ける​こと​を​お​勧め​し​ます。


Current Limits(電流​制限)

すべて​の​MIO​デバイス​に​は、​シンク​または​ソース​できる​最大​量​の​電流​が​定め​ら​れ​てい​ます。​この​セクション​の​仕様​は、​シンク​電流​と​ソース​電流​の​両方​を​組み合わせ​た​もの​です。​デバイス​によって​は、​偶発​的​な​サージ​が​発生​した​場合​に​備え​て​+5 V​の​ユーザ​ライン​に​セルフ​リセット​ヒューズ​を​備え​てい​ます。​最大​電流​の​仕様​を​超える​と、​デバイス​が​破損​する​恐れ​が​あり​ます。

サンプル

PXIe-6363​が​ポート​0​に​ある​32​本​の​DIO​ライン​すべて​から​最大​電流​を​駆動​し​て​いる​場合​(ライン​あたり​24 mA)、​ポート​0​から​の​合計​電流​は​0.768 A​に​なり​ます。​コネ​クタ​0​および​コネ​クタ​1​に​ある​+5 V​ユーザ​ライン​に​も​回路​が​接続​さ​れ​てい​て、​各​コネ​クタ​から​0.25 A​が​流れ​て​いる​場合、​モジュール​から​は​合計​1.268 A​が​供給​さ​れる​ことに​なり​ます。​この​0.25 A​は​各​電源​コネ​クタ​の​最大​で​ある​1 A​の​範囲​内​に​あり​ます。​また、​DIO​ライン​から​流れ​て​いる​0.768 A​と​+5 V​ユーザ​ライン​から​流れ​て​いる​0.5 A​の​和​は、​すべて​の​合計​出力​の​最大​で​ある​2 A​の​範囲​内​に​あり​ます。​これ​と​同じ​アプリケーション​を​PCIe-6363​で​使用​する​場合​は、​オプション​の​ディスク​ドライブ​コネ​クタ​を​接続​し​て、​デバイス​が​最大​電流​制限​の​範囲​内​で​動作​する​こと​を​確かめる​必要​が​あり​ます。


Environmental Management(環境​管理)

NI​では​環境​に​配慮​した​製品​の​設計、​製造​に​取り​組​んで​い​ます。​詳細​について​は、「環境​に対する​取り組み」​を​ご覧​くだ​さい。


External Digital Triggers(外部​デジタル​トリガ)

MIO​デバイス​は、​任意​の​PFI​ライン​から​デジタル​トリガ​信号​を​イン​ポート​する​こと​が​でき、​デバイス​で​同期​の​目的​で​使用​さ​れる​最も​一般​的​な​信号​の​一部​を​エクスポート​する​こと​も​でき​ます。​サンプル​クロック​や​開始​トリガ​など​の​信号​は、​MIO​デバイス​から​出力​でき​ます。​これらの​信号​の​いずれ​に​も、​DAQmx API​を​使用​し​て​デジタル​フィルタ​を​適用​でき​ます。​これらの​トリガ​経路​の​詳細​について​は、​NI MAX​に​記載​さ​れ​て​いる​デバイス​の​ルーティング​表​を​参照​し​て​くだ​さい。

  • 極性 - エクスポート​または​イン​ポート​する​信号​が​アクティブ​HIGH​か​アクティブ​LOW​か​を​示し​ます。

サンプル

PXIe-6363​は、​アナログ​入力​開始​トリガ​を、​別​の​タスク​または​デバイス​で​使用​する​ため​に​予約​さ​れ​てい​ない​任意​の​PFI、​PXIe_DSTARA、​PXIe_DSTARB、​PXI_TRIG、​または​PXI_STAR​ライン​に​ルーティング​でき​ます。​MAX​に​記載​さ​れ​て​いる​デバイス​の​経路​を​見る​と、​この​ルーティング​は​双方向​に​も​な​って​い​ます。​つまり、​デバイス​は​これら​と​同じ​どの​ソース​から​の​アナログ​入力​開始​トリガ​も​受け付ける​こと​が​でき​ます。


Frequency Generator(周波数​発生​器)

MIO​デバイス​に​備​わ​って​いる​汎用​カウンタ​に​加​えて、​周波数​発生​器​として​使用​できる、​機能​が​制限​さ​れ​た​別​の​カウンタ​が​あり​ます。​通常、​MIO​デバイス​に​は​単一​の​周波数​発生​器​が​備​わっ​てい​ます​が、​生成​できる​周波数​は​有限​数​に​制限​さ​れ​てい​ます。​ここ​から​生成​可能​な​周波数​は、​デバイス​上の​別​の​サブシステム​に​クロック​信号​を​供給​する​ため​に​使用​した​り、​外部​回路​で​使用​する​ため​に​エクスポート​した​り​でき​ます。

サンプル

PXIe-6363​に​は、​3​つ​の​ベース​クロック​(20 MHz、​10 MHz、​100 kHz)​の​1​つ​を​受け取り、​それ​を​1​から​16​まで​の​除数​で​分割​できる​周波数​発生​器​チャンネル​が​備​わっ​てい​ます。​ユーザ​が​50.0 kHz​信号​を​生成​する​必要​が​ある​場合​は、​100 kHz​の​ベース​クロック​と​2​の​除数​を​選択​でき​ます。​次​の​表​は​生成​可能​な​周波数​の​一部​を​示し​てい​ます。

除数 ベース​クロック
20 MHz 10 MHz 100 kHz
1 20 MHz 10 MHz 100 kHz
2 10 MHz 5 MHz 50 kHz
3 6.67 MHz 3.33 MHz 33.3 kHz
...
15 1.33 MHz 0.67 MHz 6.67 kHz
16 1.25 MHz 0.63 MHz 6.25 kHz

Operating Temperature(動作​温度)

MIO​デバイス​の​動作​範囲​として​想定​さ​れ​た​周囲​温度​範囲​を​示し​ます。​この​温度​は、​オン​ボード​温度​センサ​で​ある​DAQmx API​を​使用​し​て​報告​さ​れる​もの​と​は​異​なり​ます。

サンプル

PXIe-6363​の​動作​温度​範囲​は​0​~​55℃​です。​通常​の​使用​中​に、​これ​より​も​高い​温度​が​PCB​温度​センサ​から​報告​さ​れる​場合​が​あり​ます​が、​これ​は​許容​の​範囲​内​です。


Phase-​Locked Loop(PLL)​(位相​ロック​ループ​(PLL))

一部​の​MIO​デバイス​では、​デバイス​が​自身​の​基準​クロック​を​外部​基準​クロック​に​ロック​できる​よう​に​する​位相​ロック​ループ​回路​が​オン​ボード​で​搭載​さ​れ​てい​ます。​デバイス​が​外部​基準​クロック​に​ロック​さ​れる​と、​ロック​さ​れ​た​クロック​の​レート、​ドリフト、​および​確度​が​継承​さ​れ​ます。​PXI​または​PXI Express​デバイス​は、​PXI_CLK10​または​PXI_CLK100​基準​クロック​に​自動的​に​ロック​さ​れ​ます。​NI-​DAQmx API​を​使用​すると、​PFI​ライン​など​の​別​の​基準​クロック​ソース​に​ロック​でき​ます。

サンプル

USB-6363​に​は​PLL​回路​が​1​つ​オン​ボード​で​搭載​さ​れ​て​おり、​10 MHz​クロック​が​PFI​ライン​0​~​15​の​いずれ​か​に​存在​する​場合​は​その​クロック​に​ロック​でき​ます。​DAQmx API​を​使用​し​て​タスク​を​構成​する​場合​は、​外部​クロック​が​接続​さ​れ​て​いる​PFI​ライン​に​基準​クロック​を​設定​し​ます。​PXIe-6363​に​も​同様​の​PLL​回路​が​あり​ます​が、​PXI Express​シャー​シ​内​の​複数​の​デバイス​間​で​同期​を​取る​場合​は、​DAQmx API​を​使用​し​て​基準​クロック​ソース​を​設定​しない​限り、​PXI_CLK100​の​100 MHz​クロック​に​自動的​に​ロック​さ​れ​ます。​PCIe-6363​に​は、​同様​に​任意​の​PFI​または​RTSI​ライン​に​ロック​できる​PLL​回路​が​あり​ます。​PCI Express​または​USB​デバイス​に​は​自動​ロック​は​ありま​せん。


Physical Characteristics(物理​特性)

NI​では​ほとんど​の​製品​について​寸法​図​を​公開​し​てい​ます。​これらの​寸法​図​は、​デバイス​を​購入​する​前​に​クリアランス​を​確認​した​り、​開発​する​システム​の​モデル​を​作成​した​り​する​目的​で​使用​でき​ます。​また、​外形​寸法​に​加​えて、​カスタム​の​ケーブル、​コネ​クタ、​ネジ​の​包括​的​な​リスト​も​提供​し​てい​ます。

関連​トピック

寸法図
NI DAQ​デバイス​の​カスタム​ケーブル、​交換​用​コネ​クタ、​および​ネジ


Power Requirements(所要​電力)

正しい​電力​量​を​供給​できる​よう​に、​USB​デバイス、​PCI​デバイス、​または​PXI​モジュール​について、​その​所要​電力​を​知​って​おく​こと​が​重要​です。​この​セクション​に​示​さ​れ​て​いる​値​は​通常​の​使用​に対する​もの​で​あり、​仕様​の​範囲​外​で​使用​する​場合​に​デバイス​または​モジュール​で​使用​できる​最大​電力​を​示す​もの​では​ありま​せん。​USB​デバイス​の​場合、​NI​が​提供​し​て​いる​電源​は​推奨​仕様​を​満​た​し​てい​ます​が、​必要​に​応​じ​て​サード​パーティ​または​カスタム​の​電源​を​使用​でき​ます。​PCI​または​PCI Express​デバイス​の​場合、​より​多く​の​電力​が​必要​な​場合​に​使用​できる​補助​電源​コネ​クタ​を​備え​てい​ます。​これ​は、​+5 V​ユーザ​レール​を​使用​し​て​外部​回路​に​電力​を​供給​する​場合​に​よく​使用​さ​れ​ます。​詳細​について​は、​「電流​制限」​[電流​制限​へ​の​リンク]​を​参照​し​て​くだ​さい。​PXI​または​PXI Express​モジュール​の​場合、​この​仕様​は​パワー​バ​ジェット​を​作成​する​際​に​役​立ち​ます。​詳細​について​は、​関連​リンク​を​ご覧​くだ​さい。

サンプル

PCIe-6363​は、​オプション​の​ディスク​ドライブ​電源​コネ​クタ​を​取り付け​ない​場合、​+3.3 V​レール​から​4.6 W、​+12 V​レール​から​5.4 W​を​供給​し​ます。​ディスク​ドライブ​コネ​クタ​を​使用​すると、​デバイス​に​最大​15 W​を​供給​できる​+5 V​レール​が​追加​さ​れ​ます​が、​+3.3 V​レール​から​供給​さ​れる​電力​が​1.6 W​に​減少​し​ます。

関連​トピック

PXI​システム​で​パワー​バ​ジェット​を​実行​する


Safety、​Electromagnetic Compatibility、​CE Compliance(安全​性、​電磁​両立​性、​CE​準拠)

MIO​デバイス​で​テスト​を​行い​準拠​を​確認​した​規格​について​は、​仕様​書​の​3​つ​の​セクション​に​記載​さ​れ​てい​ます。​規格​の​詳細​について​は、「製品​の​規格​認証」​を​ご覧​くだ​さい。

サンプル

認証​検索​を​使用​し​て​PXIe-6363​の​準拠​仕様​を​確認​でき​ます。NI PXIe-6363 - 製品​の​規格​認証


Shock and Vibration(耐​衝撃/​振動)

MIO​デバイス​は、​仕様​および​デバイス​の​整合性​に​基​づ​い​て​規定​さ​れ​た​確度​が、​定め​ら​れ​た​耐​衝撃/​振動​の​仕様​にわたって​維持​さ​れ​て​いる​こと​を​保証​する​ため​に、​特定​の​業界​規格​に​準拠​する​よう​に​テスト​さ​れ​てい​ます。​デバイス​で​適正​かつ​正確​な​操作​を​行う​ため​に、​これらの​規定​値​を​超​え​ない​よう​に​する​こと​が​重要​です。

サンプル

PCIe-6363​は、​IEC-60068-2-27​に準拠してテストされ、​MIL-​PRF-28800F​に​準拠​し​て​テスト​プロファイル​が​確立​さ​れ​ま​した。


 

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