页:DAQ多功能I/O线指南

概述

通过本指南可更好地了解产品规范及区别,并回答在DAQ设备和模块中使用NI线缆的常见问题。本指南介绍了NI命名术语、修复或制作自定义线缆、解决噪声和非预期信号、查找信号映射和引脚分配等信息,以及选择合适的线缆以满足需求(从低成本带状线缆到高性能降噪、屏蔽等)。

内容

使用DAQ线附件指南

本指南主要介绍设计用于NI DAQ设备的线缆及其使用案例。它不适用于其他NI产品系列,如数字仪器(原HSDIO)、C系列或R系列,但其中一些可能使用类似或相同的线缆。它也不涵盖旧版或生命周期终止(EOL)的NI DAQ线缆。

如需获取特定线缆的信息,NI建议您先查看该页及其一般信息,以便更好地了解产品选项,然后再跳转到指定型号的页面。

 

了解NI线术语

NI线缆有多种选项和功能。本节简要解释了其中一些缩写词和其他术语的含义。关于特定线缆的详细信息,请访问该线缆的DAQ线缆指南页面或产品页面。

模型名称结构

通过该部分可更好地了解NI附件的型号名称和编号。

模型前缀

    • SHC - 带“紧凑”0.8 mm VHDCI连接器的屏蔽式线缆,连接至设备或模块。
    • SH - 带SCSI 0.050 D型连接器的屏蔽式线缆,大多数情况下位于连接至设备或模块的末端。 某些SH线缆使用D-Sub连接器。
    • RC - 带状(非屏蔽)线缆,末端带有“紧凑”0.8 mm VHDCI连接器,用于连接设备或模块。
    • R - 带状(非屏蔽)线缆,末端带有SCSI 0.050 D型连接器,用于连接设备或模块。
    • DB - 带有D-Sub连接器的屏蔽式线缆,用于连接设备或模块。

连接脚数

大多数线缆型号将包含两个数字,表示两端匹配连接器的引脚数。

    • 第一个数字 - 常见的DAQ连接器为37针、68针和100针,分别位于线缆的设备端,
    • 第二个数字 -
      • 常见的DAQ连接器:-37、-68和-100(分别用于37针、68针和100针连接器)位于电缆的附件端。
        • 转换线缆 - 某些连接器附件端的引脚数较少。这些转换线缆通常将某些信号接地,用于设备/模块和附件之间的向后兼容。
        • VHDCI附件连接器 - 大多数VHDCI DAQ线缆在附件端带有SCSI连接器。但是,某些特殊线缆(例如,-C68)使用'C'表示"Compact" VHDCI连接器,并且用于第三方或自定义PCB分线和接线盒。
        • 直角连接器 - 用于外壳的线缆(例如,'68R1'和'R')表示直角连接器。
      • 拆分线缆 - 这些线缆包含两个引脚数较低的额外数字,例如-68-68或-50-50。这些为使用不同引脚数的常用附件提供了方便。

后缀

  • -EPM - 最新一代增强性能线缆提供高级设计,可实现卓越的噪声性能并减少串扰。电缆包含单独的数字和模拟区域、用于模拟输入的独立屏蔽双绞线、独立屏蔽的模拟输出以及用于关键数字I/O的双绞线。EPM线缆专门设计用于NI 63xx(X系列)和NI 62xx(M系列)以及其他新的MIO DAQ设备的最佳性能。
  • -EP - 上一代增强性能线缆可降低噪声和串扰。对于所有新应用程序,建议使用-EPM线缆,作为插入式替换。
  • -S-专为开关和运动应用设计的线对,仅推荐用于特定的DAQ应用。
  • -D-专为计数器/定时器(TIO)应用和其他特定DAQ应用设计的线对。
  • -A2 - 专为模拟输出(AO)应用和其他特定DAQ应用设计的线对。
  • -P - 尾缆提供焊接尾缆端,用于自定义DAQ设备的连接或分线。

 

识别常见NI DAQ线匹配连接类型及其引脚

该部分可帮助识别线缆上的连接器类型。如需创建自定义线缆或获取关于NI DAQ线缆的替换连接器、螺栓或插座的更多信息,请参考本指南中的全部信息,以及包含产品编号的NI DAQ设备自定义线缆、替换连接器和螺栓。创建自定义PCB分线夹具或接线盒时,也可使用该引脚分配或映射信息。

VHDCI

对SCSI连接器的进一步改进,体积更小,连接时弯引脚更少。引脚间距为0.8 mm。通常位于设备或模块端。大多数VHDCI线缆型号以SHC或RC开头(“C”表示紧凑)。注:许多线缆的附件端带有SCSI 0.050 D型。了解更多关于使用68针VHDCI连接器与DAQ设备或模块匹配的常见线缆的信息。

VHDCI线缆范例、连接器引脚和连接器信息

National Instruments VHDCI 0.8mm线缆连接器公头

注意:连接器图像的方向与下面的引脚不同。

68针VHDCI 0.8mm公插头连接器引脚
68针线缆连接器插头(公口)

 

SCSI 0.050 D型

工业标准SCSI连接器标准,引脚间距为0.050。位于设备或模块端或附件端。大多数SCSI线缆型号以SH或R开头。 了解使用68针SCSI 0.050 D型连接器与DAQ设备或模块匹配的常见线缆

 

SCSI线缆范例、连接器引脚和连接器信息

National Instruments SCSI 0.050 D型100针线缆连接器公头

 

National Instruments SCSI 0.050 D型68针线缆连接器插座母口

注意:连接器图像的方向与下面的引脚不同。

100针SCSI 0.050 D型公插头连接器引脚分配68针SCSI 0.050 D型母口连接器引脚分配
100针线缆连接器插头(公口)68针线缆连接器插座(母口)

 

D-Sub

工业标准D-Sub (DSUB)连接器,有时用于更高的额定电压。大多数D-Sub线缆型号以SH或DB开头。

D-Sub线缆范例、连接器引脚分布和连接器信息
National Instruments D-Sub 37针线缆连接器公头
37针D-Sub (DSUB)公插头连接器引脚
37针D-Sub线缆连接器插头(公口)

 

高性能信号质量屏蔽绞线

NI提供一系列NI DAQ线缆选项,以满足应用需求。从基本的非屏蔽式带状线缆到线缆(例如,SHC-68-68-EPM),具有专门设计的屏蔽和双绞线以提供最佳性能。本节介绍屏蔽和双绞线这两个严重影响信号质量的重要特性,以及关注它们的原因。

图1:带屏蔽和双绞线的线缆截面示例。

屏蔽

屏蔽式线缆组件的设计和制造可提供最佳性能和抗噪性。这种薄薄的金属屏蔽层可减少线缆上其他信号以及外部噪声源的电磁干扰。为实现此目的,整根线缆(有时包括一组导线)均被屏蔽

NI还销售非屏蔽式带状线缆,适用于低成本应用或噪声和串扰不严重的环境和应用。 

绞线

某些双绞线通过使用正(+)和负(-)信号对针对差分模拟输入信号进行了优化。两条线上均会出现噪声或干扰,因此差分ADC可取消共模信号。其他线对可能与接地线或漏极线绞合。添加双绞线可减少电磁干扰、噪声和串扰。 

屏蔽绞线

许多NI屏蔽式线缆组件还具有双绞线以提高噪声性能。根据信号对和分组,建议不同的设备和应用程序使用不同的屏蔽式线缆,以获得最佳性能。

 

排除噪声预期读数

您是否难以获得正确的读数或系统未按预期工作?噪声、干扰、意外或不需要的读数可能来自系统的许多部分。选择正确的线缆并确保遵循最佳连线方法,将有助于确保最佳读数。

  • 为应用程序选择正确的DAQ线缆非常重要。对于易受外部噪声和干扰的环境,NI建议使用屏蔽式线缆。来自外部干扰和线缆内部的信号完整性也会受到特定连线对和分组的影响。虽然许多NI线缆使用相同的连接器和引脚映射,但内部线缆的布局可能截然不同。NI根据每条线的预期信号为每个设备或模块精心选择了线缆建议。
  • 确保设备或模块、线缆和附件没有任何弯曲的引脚,并且线缆已完全固定并使用螺丝或锁扣固定。带有SCSI 0.050 D型连接器的型号最容易受到引脚弯曲的影响,而VHDCI和D-Sub设计用于更频繁地插入和拔出。
  • 选择最佳的测量接地、未接地、参考、非参考、浮接或差分模拟测量类型对于信号完整性至关重要。此外,确保接地和偏置电阻正确应用于某些测量类型至关重要,否则将导致读数不稳定或饱和。更多信息见现场连线指南。

 

计算弯曲半径

将线缆固定在支架或外壳中或进行其他布线时,必须了解在不损坏线缆的情况下可弯曲线缆的程度。NI遵循2014 NEC Section 300.34导体弯曲半径和300.24弯曲半径标准来定义线缆的弯曲半径。 许多DAQ多功能I/O线缆被组装为具有单独屏蔽导体的多导体线缆。 根据这些标准,弯曲半径定义为线缆直径的12倍。线缆直径由线缆的尺寸图指定,并显示在线缆指南页面上。使用主直径规范进行计算。例如,SHC-68-68-EPM的主直径为0.540"。因此,得到的弯曲半径为12*(0.540") = ~6.5"。 请注意,其他NI线缆可能因其结构而指定不同的弯曲半径。 

 

NI DAQ线连接功能

下表列出了最常用的NI DAQ线缆,并提供了其线缆指南页的链接(如有)。在为应用选择线缆选项时,可参考此表。 与NI DAQ设备、模块和线缆的常规兼容性见每个线缆指南页面,但更详细的列表见多功能DAQ I/O兼容指南

使用此表快速识别NI DAQ线缆连接和功能。
屏蔽特性型号设备连接器附件连接器线缆导轨尺寸图
屏蔽降噪,
高性能
SH100M-100M Flex2SCSISCSI-链接
SHC68-68-EPMVHDCISCSI链接链接
SHC68-68-EPVHDCISCSI--
SH68-68-EPMSCSISCSI链接链接
SH68-68-EPSCSISCSI--
SH68‑68R1‑EPSCSISCSI链接链接
SH37F-37MD-SubD-Sub-链接
基本屏蔽SHC68-68VHDCISCSI链接链接
SH68-68SCSISCSI链接链接
基本屏蔽,
特殊用途
SH68-68-D1SCSISCSI链接-
SH68-C68-S1SCSIVHDCI--
SHC68-68-A2VHDCISCSI-链接
高电压DB37M-DB37F-EPD-SubD-Sub--
用于VHDCI连接器的自定义分支SHC68-C68-EPMVHDCIVHDCI链接-
SHC68-C68-SVHDCIVHDCI链接链接
自定义连接,
未终止
SHC68-NT-SVHDCI---
SH37F-P-4SCSI---
转换,至68引脚SH100-68-68SCSISCSI-链接
非屏蔽低成本带状线缆RC68-68VHDCISCSI链接-
R68-68SCSISCSI链接-
R37F-37MD-SubD-Sub--
低成本,带状电缆,转换,至50针R68-50SCSIIDC-链接
R100-50-50SCSIIDC--


1 与DAQ设备和模块配合使用时,VHDCI端连接至设备或模块,SCSI端连接至附件。

2 SH100M-100M Flex线缆原称SH100-100-F。

 

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