스펙 설명: NI DSA 및 SC Express DAQ

Updated 2026. 6. 19.

개요

NI 다이나믹 신호 수집(DSA) 및 NI SC 익스프레스 데이터 수집(DAQ) 디바이스 및 모듈의 스펙 매뉴얼은 사용자 어플리케이션에 가장 적합한 DAQ 디바이스 또는 모듈을 결정하거나 선택하는데 필요한 기술적 세부사항을 제공하며, 시스템 개발 중 디바이스 또는 모듈 성능을 검증하기 위한 참조입니다. 본 문서는 각 스펙의 중요도와 관련성을 보여주기 위한 용어집 형식의 용어 정의를 제공합니다.

내용

소개
스펙 용어의 이해
아날로그 입력 스펙
DSA 아날로그 입력 스펙
SC 익스프레스
일반 아날로그 출력 스펙
SC Express 아날로그 출력 스펙
관련 자료

소개

본 가이드는 대부분의 NI 스펙 매뉴얼과 동일한 섹션들로 구성되어 있습니다. 아래 용어 정의는 알파벳 순으로 되어 있으나, 스펙 매뉴얼에는 다른 순서로 정렬되어 있을 수도 있습니다. 이 가이드는 44xx (DSA) 및 43xx (SC Express) DAQ 디바이스 및 모듈에만 적용됩니다. 다른 NI 제품군(예: Multifunction I/O (MIO) DAQ, cDAQ 및 cRIO 섀시 및 컨트롤러, 91xx, 92xx, 94xx C 시리즈 모듈, Multifunction RIO 78xx R 시리즈, 디지털 멀티미터, 스코프/디지타이저 및 기타 인스트루먼트 등)은 다른 용어 또는 방법을 사용하여 스펙을 구현할 수 있습니다. 따라서 이 가이드에서는 DSA 및 SC Express DAQ 제품군 이외의 다른 디바이스와 모듈에 대한 참조를 사용할 수 없습니다.

스펙 용어의 이해

우선, 다양한 스펙 간 카테고리 차이를 확인하는 것이 중요합니다. NI는 테스트 및 측정 인스트루먼트의 기능과 성능을 스펙, 일반 스펙 및 특성 또는 보충 스펙으로 정의합니다. 어떤 스펙이 보증 스펙 또는 일반 스펙인지에 대한 자세한 내용은 해당 디바이스의 스펙 매뉴얼을 참고하십시오.

스펙은 기술된 작동 조건 하의 권장 교정 간격 내에서 인스트루먼트의 보증 성능을 나타냅니다.
일반 스펙은 기술된 작동 조건 하의 권장 교정 간격 내에서 대다수의 인스트루먼트에 의해 충족되는 스펙입니다. 일반 스펙은 보증되지 않습니다.
특성 또는 보충 스펙은 설계 또는 개발 단계에서 설정되었으나 확인 또는 조정 단계에서 평가되지 않은 인스트루먼트의 기본적인 기능과 속성을 설명합니다. 이는 이전 정의에 포함되지 않은 인스트루먼트의 적절한 사용과 관련된 정보를 제공합니다.

아날로그 입력 스펙

NI DSA 및 SC Express 디바이스와 모듈은 일반적으로 아날로그 입력 또는 아날로그 출력 시스템만 가지고 있습니다. DSA 또는 SC Express에만 적용되는 스펙도 있고, 양쪽에 모두 적용되는 스펙도 있습니다. 본 섹션은 공통 스펙, 아날로그 입력 스펙, 아날로그 출력 스펙의 세 부분으로 구성됩니다.

일반 아날로그 입력 스펙

아날로그-디지털 변환기(ADC) 유형

SAR (연속 근사 레지스터)

2진 검색을 사용하여 생성된 전압과 제공된 신호 전압을 일치시켜 아날로그 신호를 이산 디지털 형으로 변환하는 ADC.

델타 시그마

입력 신호를 오버샘플링하고 노이즈 형성을 수행하여 높은 분해능 디지털 출력을 얻는 1비트 ADC와 필터링 회로로 구성된 ADC 구조.

오버샘플링 속도

이 용어는 델타-시그마 ADC가 있는 모듈에만 적용됩니다. 델타-시그마 ADC는 주어진 신호에서 나이퀴스트 속도의 128배와 같이 큰 배수의 샘플 속도를 사용합니다. 예를 들어, 25 kHz 신호를 샘플링하려면 나이퀴스트 속도(50 kHz 이상)보다 높은 샘플링 속도가 충분합니다. 그러나 128번의 오버샘플링 속도를 사용하는 델타-시그마 ADC는 6 MHz에서 신호를 샘플링합니다. 이 방법은 앨리어스 제거 및 해상도 향상과 같은 여러 가지 혜택을 가집니다.

데이터가 출력으로 제공되기 전에 오버샘플링된 데이터는 ADC 내의 디지털 필터에 의해 처리됩니다. 디지털 필터가 오버샘플링된 데이터를 처리하는데 0이 아닌 시간이 걸리기 때문에, 출력 데이터 속도는 항상 오버샘플링 속도보다 낮습니다. 출력 데이터 속도는 오버샘플링 속도를 ADC 데시메이션 비율로 나눈 값과 같습니다.

ADC 분해능

분해능은 디바이스나 센서가 감지할 수 있는 가장 작은 입력 신호 변화입니다. 아날로그 신호를 나타내는 데 사용되는 비트 개수가 ADC의 분해능을 결정합니다.

예:

NI PXIe-4300은 16비트 디바이스이므로 ±5 V 범위에서 감지할 수 있는 최소 진폭 변화는 0.152 mV입니다. ±0.1 V 범위에서 이 값은 3.05 µV입니다.

타임베이스

주파수

이 스펙은 타임베이스 주파수로 사용할 수 있는 주파수를 나타냅니다.

정확도

일반적으로 ppm 단위로 지정되며, 이는 실제 타임베이스 주파수가 리스트된 주파수로부터 얼마나 떨어질 수 있는지 지정합니다. 이 스펙은 디바이스의 교정 간격 스펙에 따라 다릅니다.

소스

이는 외부 타임베이스로 사용할 수 있는 외부 경로를 나타냅니다.

참조 클럭

잠금 주파수

일반적으로 테이블에서 보이는 것처럼, 참조 클럭 동기화에 유효한 잠금 주파수가 무엇인지 참조 신호에 따라 표시됩니다.

소스

이렇게 하면 디바이스에 유효한 참조 클럭 소스가 표시됩니다. 이는 일반적으로 내장 클럭과 섀시 백플레인 클럭으로 구성됩니다.

필터 그룹 지연(ADC 필터 지연)

아날로그 지연

이러한 필터 지연은 디바이스의 아날로그 필터를 통과하는 신호의 결과입니다. 이 값은 디바이스에서 사용되는 범위/이득에 따라 달라집니다.

디지털 필터 지연

보상되지 않은 그룹 지연

이 필터 지연은 아날로그 필터 지연, 버퍼 모드 디지털 필터 또는 하드웨어 타이밍에 의한 단일 포인트 모드 필터의 결과입니다. 이 지연은 동기화 시 보정되지 않으며 데이터에서 위상 변이가 발생하지 않도록 고려해야 합니다.

보상된 그룹 지연

이러한 필터 지연은 버퍼 모드에서 작동하는 앨리어스 제거 필터의 결과입니다. 다른 하드웨어와 동기화하면 이 지연이 자동으로 보정됩니다.

기본 필터 그룹 지연

이 지연은 디바이스의 디지털 앨리어스 제거 필터를 통과하는 신호의 결과입니다. 이는 보상된 그룹 지연 스펙의 일부 구성요소이며, 모듈에 제공되는 입력 주파수에 의해 결정됩니다.

변수 필터 그룹 지연

이 지연은 디바이스의 디지털 앨리어스 제거 필터를 통과하는 신호의 결과입니다. 이는 보상된 그룹 지연 스펙의 일부 구성요소이며 현재 모듈에서 사용되는 샘플 속도에 의해 결정됩니다.

대역폭 및 앨리어스 제거

통역 대역폭/알리어스 없는 대역폭

통과 대역/가명 없는 대역폭은 DC에서부터 앨리어스 제거 필터가 ' -0.1 dB 포인트에 도달하는 포인트까지 시작하는 주파수 범위로 정의됩니다. 적절한 측정값을 얻기 위해 측정되는 신호가 존재해야 하는 범위입니다.

예:

PXIe-4464는 앨리어스 없는 대역폭(BW) (통과 대역)을 "DC ~ 0.454 * fs"로 나열하며, 이는 DC ~ 0.45의 4배의 샘플 주파수가 현재 측정의 통과 대역임을 의미합니다.

정지 대역/가명 제거

정지 대역/앨리어스 제거는 주파수 스펙과 감쇠 또는 제거 스펙의 2 부분으로 정의됩니다. 감쇠/제거는 신호에 적용될 최소 감쇠를 정의하고, 주파수는 해당 감쇠의 시작 지점을 결정합니다.

예:

PXIe-4330의 스펙은 아래와 같습니다.

PXIe-4330의 경우, 이는 샘플 주파수의 0.55배의 주파수에서 발견된 신호가 원래 신호로부터 100 dB의 감쇠를 받음을 의미합니다.

가명 구멍의 최소 주파수

디바이스의 델타-시그마 ADC는 오버샘플링된 구조가 있으며, 샘플링 속도를 추적하는 컷오프 주파수가 있는 정교한 디지털 필터가 포함되어 있습니다. 디지털 필터가 ADC 내부에서 어떻게 설계되었는지에 따라 작은 구멍이 생깁니다. 이론적으로 더 큰 주파수에서 앨리어스를 볼 수 있습니다.

엘리어스 홀에서 제거

ADC가 남긴 앨리어스 구멍을 방지하기 위해 아날로그 고정 주파수 필터를 아날로그 경로를 따라 높은 주파수 성분에 적용합니다. 이렇게 하면 해당 높은 주파수 성분이 어떤 제거를 받을지 지정됩니다.

공통 모드 제거율 (CMRR)

증폭기의 양의 출력과 음의 출력에서 동일한 신호가 관찰될 때 CMRR은 최종 출력으로부터 이 신호가 얼마나 제거되는지를 지정합니다(일반적으로 dB 단위 사용). 이상적인 증폭기는 공통 모드 신호를 100%까지 제거하지만, 구현에서는 도달할 수 없는 제거율입니다.

예:

NI PXIe-4300의 CMRR은 5 V 범위에서 100 dB입니다. 즉, 공통 모드 전압을 100,000배 감쇠시킨다는 의미입니다. 측정되는 신호가 5 Vpk 사인파이고 양의 입력과 음의 입력 간 오프셋 또는 공통 전압이 5 VDC인 경우 최종 출력은 5 VDC 입력을 5 μV로 감쇠시키거나 제거합니다. CMRR은 정확도 도출에 포함되지 않으며, 측정된 신호에 공통 모드 전압이 포함된 경우, 별도로 고려해야 합니다.

누화

한 채널의 신호가 인접 채널에 커플링되거나 영향을 줄 수 있는 정도를 측정합니다. 누화는 진폭 변화 신호가 다른 와이어 또는 PCB 트레이스에 물리적으로 가까운 와이어 또는 PCB 트레이스에 존재할 때마다 발생합니다.

예:

NI PXIe-4464는 인접 채널의 경우 -95 dB, 인접하지 않은 채널의 경우 -125 dB의 누화 스펙을 갖습니다. 이는 채널 ai2가 채널 ai1과 ai3 사이에 -95 dB의 누화 스펙을, 다른 모든 ai 채널에 대해 -125 dB의 누화 스펙을 가짐을 의미합니다.

커플링

NI 4461 및 NI 4464와 같은 일부 모듈은 DC 및 AC 커플링 모드를 모두 지원합니다. DC 커플링 모드를 선택하면 소스 신호의 모든 DC 오프셋이 ADC로 전달됩니다. AC 커플링 모드를 선택하면, 신호 경로의 입력에서 높은 통과 필터가 활성화되어 신호의 대부분의 DC 내용을 필터링합니다.

참조 항목: AC 및 DC 커플링에 대한 기본 정보.

구동 특성

구동 타입

모듈에서 구동을 요청할 때 제공되는 출력 타입을 지정합니다. SC Express의 경우, 이는 일반적으로 “상수 차동 전압(균형)”으로 표시됩니다.

노이즈

구동 라인에서 발견된 노이즈와 노이즈가 측정된 대역폭을 제공합니다. 일반적으로 uVrms로 나타냅니다.

값/전압 프로그래밍 가능

모듈의 내부 구동 폼에서 제공할 수 있는 전압 값을 지정합니다.

최대 오류 전류

외부 회로에 장애가 발생할 경우 모듈이 제공할 수 있는 최대 전류입니다.

최소 전류/최대 전류/현재 구동

모듈이 구동을 통해 제공할 수 있는 최대 전류 중 가장 작은 전류입니다.

LVDT 모듈 특정

전압 프로그래밍 가능

모듈의 내부 구동 폼에서 제공할 수 있는 전압 값을 지정합니다.

주파수 프로그래밍 가능

제공된 구동에 대해 디바이스가 선택할 수 있는 주파수 값을 지정합니다.

전류 드라이브

모듈이 구동을 통해 제공할 수 있는 최대 전류 중 가장 작은 전류입니다.

게인 정확도

모듈에서 제공된 구동 전압의 이득의 정확도입니다.

조정 범위

사용자가 해당 조정 분해능 간격 크기와 호환되는 해당 범위 내의 값을 선택할 수 있는 구동의 출력 범위.

로드 레귤레이션

전원 공급 장치의 출력 채널에서 전압(또는 전류) 레벨을 일정하게 유지하는 기능입니다.

전류 리미트 감지

현재 구동 전류를 지정된 리미트 전류와 비교하여 변경되는 구동의 소프트웨어 읽기 가능한 프로퍼티입니다.

IEPE

IEPE 개방 감지

현재 회로가 열려 있는지 사용자에게 알리는 모듈의 소프트웨어 읽기 가능한 프로퍼티입니다.

IEPE 단락 감지

회로가 현재 단락 상태인지 사용자에게 알리는 모듈의 소프트웨어 읽기 가능한 프로퍼티입니다.

규정 전압

최소값 또는 값 중 하나로 지정된 규정 전압은 Vcommon-mode + Vbias + Vfull-scale이 더하는 최소 최대값입니다. 여기서,
Vcommon-mode는 입력 채널에서 볼 수 있는 공통 모드 전압 Vbias는 센서의 DC 바이어스 전압 Vfull-scale은 센서의 AC 전체 스케일 전압입니다.

균형 잡힌 소스

균형있는 소스는 신호를 전달하는데 세 개의 도체를 사용합니다. 두 개의 도체는 음극 및 양극 신호(AC 신호)를 전달하며, 세 번째 도체는 접지에 사용됩니다. 높은 이득과 절연된 접지는 균형 소스를 사용할 때 보다 깨끗하고 노이즈가 없는 신호를 제공합니다.

불균형 소스

균형없는 소스인 경우, 두 개의 도체만 있습니다. 하나는 양을 전달하고, 하나는 음을 전달하며, 접지에도 사용됩니다. 낮은 노이즈 환경에서 짧은 케이블을 사용하는 것이 더 좋습니다.

FIFO 버퍼 크기

NI DAQ 디바이스는 아날로그 입력 또는 아날로그 출력 작업을 수행할 때 온보드 FIFO에 데이터를 저장할 수 있습니다.

- 입력 작업의 경우, 이 FIFO는 NI-DAQmx 드라이버 소프트웨어가 데이터를 PC 버퍼라고 하는 RAM의 사전 할당된 위치로 전송하기 전에 데이터를 버퍼링하는 데 사용됩니다.
- 출력 작업의 경우, 사용자가 생성하도록 요청한 데이터는 FIFO와 PC 버퍼의 조합으로 버퍼링될 수 있습니다.

입력 및 출력 채널이 있는 디바이스에는 각 서브시스템에 대한 전용 FIFO가 있습니다. 그러나 FIFO는 해당 FIFO 내의 모든 채널에서 공유됩니다. 아날로그 입력의 경우, NI-DAQmx는 FIFO에 저장된 데이터가 PC 버퍼로 빠르게 전송되어 온보드 FIFO가 오버런되지 않도록 데이터 전송 메커니즘을 구현합니다. 아날로그 출력의 경우, NI-DAQmx는 PC 버퍼의 데이터가 온보드 FIFO로 빠르게 전송되어 FIFO가 언더런되지 않도록 데이터 전송 메커니즘을 구현합니다. 아날로그 출력의 경우, PC 버퍼 사용 여부를 지정하고 온보드 FIFO에서 단일 웨이브폼을 재생성하기 위해 사용자가 선택할 수 있는 속성이 있습니다.

평탄도

통과 대역 내의 신호에는 주파수와 연관된 게인이나 감쇠가 있습니다. 주파수에 따른 게인의 작은 변화를 통과 대역 평탄도라고 부릅니다.

주파수 응답(크기 및 위상)

모듈의 아날로그 입력에서 주파수 스와이를 수행하면 측정된 신호의 크기와 위상은 모듈의 필터 특성에 따라 달라집니다. 이 데이터는 일반적으로 차트 또는 주파수 값의 테이블에 표시됩니다.

게인 진폭 정확도

계측 증폭기 고유의 게인 에러이며 자기 교정 후 존재하는 것으로 알려져 있습니다.

입력 임피던스

입력 임피던스는 입력 회로가 전류가 아날로그 입력 접지로 흐르는 것을 방해하는 값을 측정한 것입니다. 이상적인 ADC의 경우 이 값이 무한하며 따라서 입력에서 접지로 전류가 흐르지 않습니다. 그러나 실제로는 불가능합니다. 입력 임피던스가 유한하다는 것은 ADC가 회로, 특히 출력 임피던스가 큰 회로를 어느 정도 로드다운한다는 것을 의미합니다. 센서의 출력 임피던스가 낮은 것이 일반적입니다.

예:

NI PXIe-4309의 입력 임피던스는 Zin에서 > 10 G Ω입니다. 최저 입력 임피던스의 최악의 시나리오를 취할 경우, 출력 임피던스 Zout = 150 Ω인 센서를 가정하면 단일 종단 측정을 다음의 단순화된 회로로 볼 수 있습니다.

센서 출력과 DAQ 디바이스 입력의 직렬 조합은 전압이 두 개의 임피던스 값으로 나누어지고 이 중 더 큰 임피던스가 전압의 대부분을 지니게 되는 것을 의미합니다. 이는 이 센서의 감도가 20 °C/V이고 100 °C(5 V 출력)를 측정하는 경우 DAQ 디바이스에 의해 측정된 전압은 출력 전압에 DAQ 입력 및 센서 출력 임피던스의 합에 대한 입력 임피던스의 비율을 곱한 값임을 의미합니다.

이 75 nV의 측정값 차이는 임피던스로 인한 무시할 수 있는 1.5u °C의 측정 에러에 해당합니다.
입력 임피던스가 중요한 스펙이 되는 예로서, 센서의 출력 임피던스가 5 GΩ과 같이 매우 높은 가상의 경우를 가정해 보십시오. 매우 높은 출력 임피던스를 가진 이 DAQ 디바이스를 센서에 연결하면 센서의 5 V 공칭 출력이 3.333 V로 읽히거나 33.34 °C의 가설 측정 에러가 발생합니다.

입력 노이즈

입력 채널 접지로 측정한 아날로그 프런트 엔드에서 생성된 추가 시스템 노이즈.

절연

절연이란 디바이스의 두 부분을 물리적으로 및 전기적으로 분리하는 방법입니다. 컴퓨터 회로 및 사용자를 보호하고, 접지 루프가 깨지고, 공통 모드 전압 및 노이즈 제거 기능을 향상시킵니다.

채널 대 채널

각 채널은 다른 모든 채널과 절연되지 않은 다른 구성요소로부터 절연되어 있습니다. 다음 그림은 채널 간 절연을 나타냅니다. Va,b, Vc,d, Ve,f, Vg,h는 모두 별도의 버스에 있으며 서로 절연되어 있습니다.

채널 대 접지

디바이스의 채널과 디바이스의 접지은 전기적으로 서로 절연되어 있습니다. 아래 그림에서 채널 대 접지 절연을 확인할 수 있습니다. 절연된 프런트 엔드(Va-c )의 전압이 같은 버스에 있습니다. 이 전압은 서로 절연되어 있지 않습니다. Ve,d는 별도의 버스에 있으며 프런트 엔드로부터 절연되어 있습니다.

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채널 대 채널 일치

채널간 게인 불일치

채널 대 채널 게인 불일치는 참조 채널에 상대적인 모든 채널의 게인 차이를 정의합니다. 이는 입력 주파수의 함수로 지정됩니다.

채널간 위상 불일치

채널 대 채널 위상 불일치는 참조 채널에 상대적인 모든 주어진 채널의 위상 차이를 정의합니다. 측정 범위와 측정의 입력 신호 주파수에 따라 지정

예제

10V 범위에서 NI 4302는 최대 핀 * 0.035°/kHz의 채널 대 채널 이득 불일치를 지정합니다. 예를 들어, 입력 신호 주파수가 2 kHz인 경우, 모듈의 다른 채널과 비교하여 한 채널의 위상의 최대 차이는 0.07°입니다.

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오프셋(잔류 DC)

계측 증폭기 고유의 오프셋 에러이며 자기 교정 후 존재하는 것으로 알려져 있습니다.

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과전압 보호

아날로그 입력 회로에는 PGIA 또는 ADC와 같은 디바이스의 가장 중요한 컴포넌트를 손상시키지 않도록 대전압을 차단하는 보호 다이오드가 있습니다.

- 디바이스의 전원을 켜면 이러한 다이오드는 양의 전압과 음의 전압으로 바이어스됩니다. 즉, 다이오드에 과부하가 걸리고 손상이 발생하려면 바이어스와 역방향 전압의 합보다 큰 전압이 존재해야 합니다.
- 디바이스가 꺼지면 바이어스 전압이 제거되므로 다이오드를 반전시키는 데 필요한 전압이 낮아져 디바이스가 손상되기 쉽습니다.

과전압 상태에서 디바이스가 싱킹할 수 있는 최대 전류량은 과전압 상태에서의 입력 전류에 의해 지정됩니다.

예:

NI PXIe-4480은 2개의 AI 핀에 대해 최대 ±30 V까지 보호합니다. 2개를 초과하는 AI 핀에 ±30 V보다 큰 과전압이 발생하면 디바이스가 손상될 수 있습니다. 디바이스가 꺼져 있는 경우, 보호 레벨은 ±15 V로 낮아집니다.

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위상 선형도

선형 위상 시스템에서 이상적으로 신호의 위상과 주파수는 선형 관계를 가집니다. 이는 모든 주파수의 입력 신호가 시스템 전체에서 같은 시간 지연을 가지는 것을 의미합니다. 위상 비선형성은 위상-주파수 함수가 이상적인 값에서 편차하는 정도를 나타냅니다.

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범위

아날로그 입력의 경우, 이는 보장된 정확도로 측정할 수 있는 최대 양의 값 및 음의 값입니다. 아날로그 출력의 경우, 이는 생성 가능한 최대 양의 값 또는 음의 값입니다. 일부 디바이스에는 낮은 수준의 신호에서 더 높은 분해능을 제공하는 데 사용할 수 있는 여러 입력 또는 출력 범위가 있습니다.

예:

NI PXIe-4300에는 ±1 V, ±2 V, ±5 V, ±10 V의 4개의 입력 전압 범위가 있습니다.

공통 모드

일반적으로 채널 대 접지로 제공되는 이것은 정확한 측정값을 제공하면서 차동 신호가 접지로부터 얼마나 멀리 떨어질 수 있는지의 측정입니다.

최대 작동 전압

최대 작동 전압은 신호 전압과 공통 전압을 추가하여 결정됩니다. 이렇게 지정된 대부분의 경우, 현재 사용 중인 신호 범위에 따라 최대 작동 전압이 달라집니다.

신호

신호 범위는 ADC가 처리하도록 설정된 최대값과 최소값을 지정합니다. 이는 DAQmx 태스크를 설정할 때 사용자가 선택할 수 있는 프로퍼티입니다. 너무 작은 범위를 제공하면 최대값과 최소값에서 신호가 잘라지지만, 너무 큰 범위를 제공하면 측정의 분해능이 떨어집니다.

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감도

열전쌍을 측정할 때 유용한 스펙으로, 민감도는 타이밍 모드에 따라 디바이스가 감지할 수 있는 가장 작은 온도 변화를 정의합니다. 이 스펙은 현재 PXIe-4353에서만 사용됩니다.

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안정성

이 스펙은 시간 또는 온도에 따라 다양한 스펙이 어떻게 변경될 수 있는지 설명합니다. 따라서 이 스펙은 일반적으로 온도 차이 또는 마지막 교정 이후의 시간에 따라 다른 스펙을 변경합니다.

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샘플 속도

범위

샘플 속도 범위는 ADC가 아날로그 값에서 디지털 값으로 데이터를 변환하는 빈도에 사용할 수 있는 값을 지정합니다. 일부 디바이스에는 ADC가 하나만 있으므로 샘플 속도는 채널 간에 공유되는 반면, 다른 디바이스에는 채널별 전용 ADC가 있습니다. 여러 채널을 동시에 측정할 때 샘플 속도는 초당 샘플 수(S/s) 또는 채널당 초당 샘플 수(S/s/ch)로 측정됩니다.

- - 단일 채널 최대 — 채널 간 공유 샘플 속도의 경우, 단일 채널은 공유 시 허용되는 것보다 더 높은 속도로 데이터를 수집할 수 있습니다.
  - 멀티 채널 최대 — 채널 전체에서 샘플 속도를 공유하는 디바이스의 경우, 이는 결합된 모든 채널이 데이터를 수집할 수 있는 최대 속도입니다.
  - 최소 — 데이터를 수집할 수 있는 최소 속도

분해능

온보드 타이밍 엔진을 사용할 때 아날로그 입력 및 출력 작업의 샘플 및 업데이트 속도가 이산 값으로 제한됩니다. 인접한 두 속도 사이의 클럭 주기 차이를 타이밍 분해능이라고 합니다. NI-DAQmx는 사용자가 지정한 정확한 주파수를 생성할 수 없는 경우 선택한 주파수를 사용 가능한 다음 주파수까지 강제 변환합니다.

예:

NI PXIe-4300의 지정된 타이밍 분해능은 10 ns입니다. 즉, 10 ns의 정수 배수로 데이터를 생성하거나 수집할 수 있습니다. 예를 들어, 32,000.00 Hz 및 32,010.2432 ... 클럭 주기가 각각 31.250 μs 및 31.240 μs이므로 Hz는 인접한 두 주파수입니다. 사용 가능한 다음 주파수를 찾으려면 알려진 클럭 주기에 타이밍 분해능을 더하거나 빼십시오.

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스펙트럼 노이즈 밀도

이 스펙은 두 가지 방법으로 표시될 수 있지만, 이 스펙은 디바이스의 스펙트럼 범위에서 노이즈를 나타냅니다. 이는 측정되는 현재 주파수에 따라 또는 모듈의 현재 범위에 따라 표시될 수 있습니다. 이 스펙은 일반적으로 제곱근 헤르츠당 볼트로 표시됩니다.

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SFDR (Spurious-Free Dynamic Range)

스퓨리어스 없는 다이내믹 레인지는 스퓨리어스 노이즈가 기본 신호를 방해하거나 왜곡하기 전에 사용 가능한 다이내믹 레인지입니다. 아날로그 입력 및 아날로그 출력 회로에는 모두 비선형성이 있어 하모닉 왜곡이 발생합니다. SFDR은 주파수 영역에서 다음과 같이 쉽게 관찰할 수 있습니다.

예:

PXIe-4339의 SFDR는 약 100 dB입니다. 아래의 그래프를 예로 들면, 기본 신호가 0 dB로 적용된 경우 다음 최고 스퍼는 100 dB 더 낮아져 스퓨리어스 간섭 없이 가용 다이내믹레인지를 제공합니다.

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전체 하모닉 왜곡

ADC 및 DAC 컴포넌트의 고유한 비선형성으로 인해, 측정 또는 생성된 신호에 하모닉 주파수가 나타납니다. 기본 전력에 대한 이러한 하모닉 전력의 합의 비율을 총 하모닉 왜곡이라고합니다.

예:

PXIe-4480의 지정된 THD는 fs = 51.2 kS/s일 때 -100 dB입니다. 이는 주어진 테스트 신호에 대해, 이 경우 전체 스케일에서 10 kHz 사인파에 대해, 하모닉 왜곡으로 인한 신호의 전력이 0.001 % 미만임을 의미합니다. 반대로, 측정되는 전력의 99.999% 이상이 기본 톤 또는 관심 신호에 기인할 수 있습니다.

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DSA 아날로그 입력 스펙

컷오프 주파수

컷오프 주파수는 신호에서 감쇠가 나타나는 주파수 영역의 포인트입니다. 이는 –3 dB 포인트(신호의 원래 파워의 50%일 때) 또는 –0.1 dB 포인트(경과 대역이 떠났음을 나타내는 포인트)로 제공될 수 있습니다.

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동적 범위

디바이스의 다이나믹 범위는 회로로 측정할 수 있는 가장 큰 신호와 가장 작은 신호의 비율이며, 일반적으로 dB로 표시됩니다.

다이나믹 범위(dB = 20 * log10( Vmax / Vmin )

대부분의 경우, 디바이스의 전체 스케일 입력은 측정할 수 있는 가장 큰 신호이며 유휴 채널 입력 노이즈는 측정할 수 있는 가장 작은 신호를 결정합니다. National Instruments DSA 디바이스는 다이나믹 범위, 유휴 채널 노이즈, 스펙트럼 노이즈 밀도를 지정하며, 모두 다이나믹 범위를 계산하는데 사용할 수 있습니다. 디바이스의 동적 범위를 측정하는 가장 쉬운 방법은 유휴 채널 노이즈 측정을 수행하고 내 데이터 수집 디바이스의 동적 범위 측정에 설명된 대로 해당 측정값을 dB 전체 스케일로 변환하는 것입니다.

다이나믹 범위는 DSA 디바이스를 선택할 때 고려해야 할 매우 중요한 요소입니다. DSA 어플리케이션에서는 매우 큰 다이나믹 범위를 가진 마이크와 가속도계(센서)를 사용해야 하는 경우가 많습니다. 적절한 측정 디바이스를 선택하면 이러한 센서와 그 범위 전체를 활용할 수 있습니다.

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유휴 채널 노이즈

유휴 채널 노이즈는 모듈의 노이즈 플로어를 측정한 것입니다. 다음 단계에 따라 모듈에 대해 계산할 수 있습니다:

1. 입력 채널을 종료하거나, –60 dB 톤을 제공
2. 종료된 채널의 평균에서 오프셋을 계산
3. 오프셋을 Vrms로 변환하여 노이즈를 결정

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혼변조 왜곡

IMD는 모듈의 비선형성으로 인한 또 다른 왜곡 측정입니다. IMD는 모듈 또는 측정 시스템의 높은 주파수 리미트 근처의 모듈의 왜곡을 측정하는데 자주 사용됩니다. 모듈의 입력이 여러 톤 신호인 경우, 모듈에 존재하는 비선형성으로 인해 톤이 혼합되어 스펙트럼에 원하지 않는 새로운 톤이 생성됩니다. 이러한 새 신호의 레벨은 IMD에 의해 정의됩니다.

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전체 고조파 왜곡 + N (THD+N)

이 스펙은 THD와 동일하지만 노이즈를 포함합니다. THD+N을 하모닉 신호와 노이즈로 인한 전체 신호 왜곡으로 간주할 수 있습니다.
THD + N = √(∑파워 (하모닉) + ∑파워 (노이즈)) / √파워 (기본))

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교차 모듈 ADC 스큐

이는 같은 모듈의 서로 다른 ADC에서 측정된 두 개의 동일한 신호 사이의 최대 시간 차이를 측정한 것입니다. 또한 이 스펙은 참조 클럭 동기화를 사용할 때 같은 섀시 내의 다른 모듈에 대해서도 유효하며, PXI 클럭 분포 포텐셜 스큐를 추가하여 다른 섀시의 모듈에 대해서도 결정할 수 있습니다.

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SC 익스프레스

AI 절대 정확도

정확도는 정확한 측정 값에 얼마나 가까운지를 나타냅니다. 전체 스케일에서의 절대 정확도는 측정되는 값이 주어진 범위에서 지원되는 최대 전압이라고 가정하여 계산된 이론적 정확도입니다. 어떠한 측정의 정확도는 해당 측정이 변화하면 달라지므로 디바이스 간 비교를 하려면 전체 스케일에서의 정확도를 사용해야 합니다. 전체 스케일에서의 절대 정확도는 25 °C 작동 온도 등 실제로는 달라질 수 있는 환경 변수에 대한 가정을 합니다.

- - 공칭 범위 양의 전체 스케일 — 특정 범위에서 측정할 수 있는 이상적인 최대 양의 값
  - 공칭 범위 음의 전체 스케일 — 특정 범위에서 측정할 수 있는 이상적인 최대 음의 값
  - 잔류 게인 에러 — 계측 증폭기 고유의 게인 에러이며 자기 교정 후 존재하는 것으로 알려져 있습니다.
  - 게인 온도 계수 — 최종 자기 교정 온도와 비교하여 온도가 증폭기의 게인에 미치는 영향을 설명하는 온도 계수
  - 잔류 오프셋 에러 — 계측 증폭기 고유의 오프셋 에러이며 자기 교정 후 존재하는 것으로 알려져 있습니다.
  - 참조 온도 계수 — 최종 외부 교정 온도와 비교하여 특정 온도에서 측정이 얼마나 정확한지 나타내는 온도 계수
  - INL 에러(상대 정확도 분해능) —ADC의 전압 출력에서 이상적인 출력까지의 최대 편차. 최악의 경우의 DNL로 생각할 수 있습니다. 또한 다음을 참조하십시오. DNL
  - 오프셋 온도 계수 — 최종 자기 교정 온도와 비교하여 온도가 ADC 변환에서 오프셋에 미치는 영향을 나타내는 온도 계수
  - 랜덤/시스템 노이즈 — 입력 채널을 접지하여 측정한 아날로그 프런트 엔드에서 생성된 추가 시스템 노이즈

예

NI PXIe-4300의 범위는 ±1.0 V입니다. 전체 스케일에서의 절대 정확도는 측정되는 신호가 1.0 V인 것으로 가정하여 계산됩니다. ±1.0 V 범위에 대한 전체 스케일의 절대 정확도는 575 μV입니다.
또한 다음을 참조하십시오
절대 정확도 또는 시스템 정확도는 어떻게 계산합니까?

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ADC 타이밍 모드

높은 분해능

SC Express 온도 입력 모듈에서 사용되는 이 타이밍 모드는 노이즈 형성이라는 과정을 통해 디바이스의 샘플 속도를 느리게 하여 성능을 향상시킵니다. 이렇게 하면 디바이스의 ADC 변환 시간이 크게 늘어납니다. 이 모드는 기본적으로 활성화되어 있습니다.

고속

SC Express 온도 입력 모듈에서 사용되는 이 타이밍 모드는 디바이스의 샘플 속도를 디바이스의 지원되는 최대 샘플 속도로 가속화하면서 성능을 저하합니다. 이렇게 하면 디바이스의 ADC 변환 시간이 크게 단축됩니다.

ADC 변환 시간

ADC 변환 시간은 ADC가 입력 데이터 스트림으로부터 샘플을 제공하는데 걸리는 시간입니다. ADC 타이밍 모드에서 설명 스펙으로 사용됩니다.

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브리지 완성

브리지 완성은 일반적으로 변형률을 측정하는데 사용되는 Wheatstone 브리지 센서를 모듈에 연결하는 옵션을 의미합니다. 소프트웨어에서 선택할 수 있는 브리지 완성 모드는 완전 브리지, 반 브리지, 쿼터 브리지입니다(모든 디바이스에서 이 옵션을 사용할 수 있는 것은 아닙니다).

또한 다음을 참조하십시오

브리지 기반 센서

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브리지 저항

이는 모듈이 처리하도록 설계된 브리지 저항 값을 지정합니다. 일반적으로 SC Express 디바이스의 값은 다음과 같습니다: 120, 350, 1000 Ohms.

또한 다음을 참조하십시오

브리지 기반 센서

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션트 교정

분기 교정은 저항이 브리지의 다리 중 하나와 병렬로 배치되어 센서를 알려진 값으로 구동하는 브리지 기반 Circuits 교정하는 교정 방법입니다. 이렇게 하면 센서의 전체 스케일 출력이 무엇인지 알 수 있습니다.

유형

이는 선택된 디바이스에서 분기 교정을 수행하는 방법을 지정합니다.

저항

분기 교정을 완료하기 위해 어디서 어떤 저항을 사용할지 지정합니다.

스위치 저항

이는 분기 교정을 활성화할 때 활성화되는 스위치 전체의 측정입니다.

안정성

이는 모듈의 현재 작동 온도에 따라 분기 저항의 값이 얼마나 변할 수 있는지 측정한 것입니다.

허용오차

이는 내장 분기 저항의 저항에서 허용 가능한 변동의 정도를 측정한 것입니다.

값

이는 분기 교정에 사용되는 저항입니다.

위치

이렇게 하면 디바이스의 분기 저항이 현재 활성 브리지와 관련하여 어디에 있는지 알려줍니다.

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채널 대 채널 일치

채널 대 채널 일치는 디바이스의 여러 채널에 동일한 신호가 제공되는지 여부와 채널 간의 이득과 위상에서 신호가 얼마나 변할 수 있는지에 대한 지식입니다.

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결함 방지

이것은 디바이스의 두 핀 사이에서 모듈이 손상되지 않고 견딜 수 있는 전압의 양입니다. 이 스펙은 디바이스의 “On” 상태 또는 “On 또는 Off” 상태에 대해 주어질 수 있습니다.

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필터링

많은 SC Express 디바이스에서는 디바이스에 필터링을 추가하여 보다 깨끗한 신호를 제공합니다. 지정된 경우, 문서는 필터가 주파수 영역에 있는 위치와 필터가 구현된 방법에 대한 정보를 제공합니다.

저역 통과

주파수 영역에서 통과 대역이 끝나는 위치를 지정합니다. SC Express 디바이스에서 이 기능은 사용자가 선택할 수 있는 기능이기 때문에, 선택할 수 있는 다양한 옵션은 여기에 제공됩니다.

컷오프 주파수 허용오차±5%

이 값은 저역 통과 필터에 대해 선택한 값의 정확도를 측정합니다. 이 값은 일반적으로 +/- 5%입니다.

필터 타입

이것은 저역 통과 필터를 생성하는데 어떤 필터 타입을 사용할지 지정합니다. 구현되는 필터는 일반적으로 버터워스 또는 타원 필터가 됩니다.

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입력 바이어스 전류

유한한 입력 임피던스를 갖고 있어 디바이스가 소량의 전류로도 신호를 감지할 수 있습니다. 이론적으로 이 값은 0 A여야하지만 실제로는 불가능합니다.

예

NI PXIe-4300의 입력 바이어스 전류는 ±6 nA입니다. 즉, NI PXIe-4300으로 측정되는 모든 센서가 정확히 디지털화되려면 전체 전압 출력 범위에서 최소한 그 만큼의 전류를 공급해야 합니다.

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타이밍 정확도

타이밍 신호를 위해 NI DAQ 디바이스에서 클럭 신호를 생성할 때, 생성된 실제 주파수는 타이밍 정확도 내에 있습니다. 이 스펙은 온보드 수정 오실레이터의 전체 정확도에서 파생됩니다. 타이밍 정확도는 일반적으로 백만 분의 일(ppm) 단위로 측정됩니다. 이 정확도 값을 Hz로 변환하려면 정확도 값을 백만으로 나눈 값을 곱하십시오. 클럭의 주파수는 사이클별로 크게 달라지지 않을 것입니다.

예

PXIe-4300의 타이밍 정확도는 50 ppm입니다. 업데이트 속도가 1,000 S/s 인 아날로그 출력 작업의 경우, 샘플 클럭은 1,000 Hz ± 50 ppm에서 실행됩니다. Hz에서 이것은 다음과 같습니다.

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컷하기

잘라내기는 신호 경로 오프셋 전압을 제거하고 노이즈를 줄이는데 사용할 수 있는 기능입니다. 측정 성능이 향상되면 신호를 두 번 측정할 수 있습니다. 한 번 일반적으로 측정(V0)하고 한 번 입력이 반전된 상태로 측정(V1). 디바이스는 이렇게 측정한 값의 평균치를 내서 각각의 샘플을 생성합니다. 하드웨어 다이어그램은 아래 그림에서 확인할 수 있습니다.

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와이어 모드

CJC 정확도

열전쌍 자체는 두 개의 다른 금속의 접점에서 전기적 포텐셜이 존재한다는 원리에 기반합니다. 열전쌍의 각 끝과 측정 시스템(커넥터 블록, 터미널 블록) 사이의 접점이 열전쌍 전압에 포텐셜 차이를 추가하기 때문에 CJC가 필요합니다. 이는 내장된 CJC 센서를 사용하여 열전쌍과 측정 시스템 사이의 온도를 측정하여 보정됩니다. CJC 센서 정확도는 CJC 센서의 정확도 스펙입니다.

일반 아날로그 출력 스펙

DNL

스텝 크기 계산 방법에 대한 아날로그 변환기(DAC) 분해능 및 출력(일반적으로 LSB로 측정)인 실제 값. 이상적인 DAC에서 DNL은 0 LSB입니다.

예

NI PXIe-4322의 DNL은 ±1 LSB입니다. 즉, DAC에서 출력되는 모든 값의 실제 값은 프로그래밍된 값에서 ±1 LSB만큼 차이가 날 수 있습니다. 예를 들어, 사용자가 ±5 V 범위에서 1 V의 값을 출력하도록 DAC를 프로그래밍하는 경우 출력 범위 (정확도의 영향을 포함하지 않음)는 다음과 같습니다.

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INL

INL은 DNL의 복합 효과이므로 INL 스펙은 정확도 계산에 자주 사용됩니다. NI PXIe-4322의 경우, 정확도 테이블의 INL 스펙은 사용된 범위의 64 ppm 또는 4 LSB입니다.

SC Express 아날로그 출력 스펙

안정 시간

출력 신호가 최하위 비트(LSB)로 지정된 값 내에 머물러야 하는 시간입니다. 여기 나타나는 시간은 회로의 시간 상수와 직접적으로 관련이 있기 때문에 이 시간의 양은 로드가 변함에 따라 달라집니다.