NATIONAL INSTRUMENTS SCXI-1104 Channel Medium Voltage Vstupný modul

Informácie o produkte

SCXI-1104 je modul na úpravu signálu vyrobený spoločnosťou National Instruments. Je navrhnutý tak, aby poskytoval presné a spoľahlivé meranie analógových signálov. Modul prechádza továrenskou kalibráciou, kde sú kalibračné konštanty uložené v energeticky nezávislej pamäti, aby sa zabezpečila špecifikovaná presnosť. V priebehu času a v dôsledku zmien teploty sa však môžu vyskytnúť chyby posunu a zosilnenia, čo si vyžaduje pravidelnú kalibráciu.

Prečo je kalibrácia dôležitá

Kalibrácia je rozhodujúca pre udržanie presnosti modulu SCXI-1104. Zahŕňa čítanie chýb posunu a zosilnenia a aktualizáciu analógových kalibračných obvodov na opravu týchto chýb. Kalibráciou modulu môžete obnoviť jeho špecifikovanú presnosť a zabezpečiť spoľahlivé merania.

Odporúčaná frekvencia kalibrácie

Odporúčaný interval kalibrácie pre modul SCXI-1104 závisí od požiadaviek na presnosť merania vašej aplikácie. Spoločnosť National Instruments navrhuje vykonať kompletnú kalibráciu aspoň raz za rok. Ak však vaša aplikácia vyžaduje vyššiu presnosť alebo ak predpokladáte výrazný posun v chybách posunu a zisku, môžete zvážiť skrátenie intervalu na šesť mesiacov alebo 90 dní.

Požiadavky na vybavenie

Na kalibráciu modulu SCXI-1104 budete potrebovať nasledujúce vybavenie:

• Vysoko presný objtagzdroj s presnosťou aspoň 50 ppm
• Viacrozsahový 5 1/2-miestny digitálny multimeter (DMM) s presnosťou 15 ppm
• DAQ zariadenie National Instruments série E

Ak tieto špecifické prístroje nie sú dostupné, môžete si vybrať náhradné kalibračné štandardy na základe vyššie uvedených požiadaviek na presnosť.

Poznámka: Ak nemáte vlastný spojovací hardvér, budete potrebovať aj ďalšie komponenty, ako je konektorový blok National Instruments SCXI-1300, tienený 68-kolíkový konektorový kábel, 50-kolíkový plochý kábel, 50-kolíkový vylamovací box a SCXI adaptér. Tieto komponenty umožňujú ľahký prístup k jednotlivým pinom na prednom a zadnom konektore SCXI-1104.

Softvér a dokumentácia

Na vykonanie postupu kalibrácie SCXI-1104 budete potrebovať najnovšiu verziu ovládača National Instruments NI-DAQ nainštalovanú na vašom kalibračnom systéme. Ovládač podporuje rôzne programovacie jazyky, ako je LabVIEW, LabWindows/CVI, Microsoft Visual C++, Microsoft Visual Basic a Borland C++. Odporúča sa nainštalovať podporu pre programovací jazyk, ktorý chcete používať.

Návod na použitie produktu

Proces kalibrácie SCXI-1104 pozostáva z nasledujúcich krokov:

1. Nastavenie modulu na testovanie
2. Overenie existujúcej prevádzky modulu, aby sa zistilo, či funguje v rámci svojich špecifikácií
3. Úprava vášho modulu vzhľadom na známy objemtage zdroj
4. Overenie, či modul po kalibrácii funguje v rámci svojich špecifikácií

Pred pokračovaním v procese kalibrácie sa uistite, že máte potrebné vybavenie, softvér a dokumentáciu, ako je popísané vyššie.

Úvod

Tento dokument obsahuje informácie a podrobné pokyny na overenie a kalibráciu modulu úpravy signálu SCXI-1104 od spoločnosti National Instruments.
Čo je kalibrácia?
Kalibrácia je postup čítania chýb offsetu a zisku zo zariadenia a aktualizácie špeciálneho analógového kalibračného obvodu, ktorý tieto chyby opravuje. Spoločnosť National Instruments kalibruje každý modul SCXI-1104 vo výrobe. Počas výrobného procesu kalibrácie sú kalibračné konštanty uložené v energeticky nezávislej pamäti zariadenia. Tieto hodnoty sú načítané z pamäte a používané podľa potreby zariadenia.
Prečo by ste mali kalibrovať?
Chyby offsetu a zosilnenia sa menia s časom a teplotou, čo by mohlo znehodnotiť továrensky nastavenú kalibráciu zariadenia. Kalibrácia obnoví špecifikovanú presnosť zariadenia.
Ako často by ste mali kalibrovať?
Požiadavky na presnosť merania vašej aplikácie určujú, ako často by ste mali svoj modul SCXI-1104 kalibrovať. Spoločnosť National Instruments odporúča vykonať kompletnú kalibráciu aspoň raz za rok. Tento interval môžete skrátiť na šesť mesiacov alebo 90 dní v závislosti od náročnosti vašej aplikácie.

Vybavenie a ďalšie požiadavky na test

Táto časť popisuje vybavenie, softvér, dokumentáciu a testovacie podmienky potrebné na kalibráciu SCXI-1104.
Testovacie zariadenie
Kalibrácia vyžaduje vysoko presný objtagZdroj s presnosťou najmenej 50 ppm, viacrozsahový 5 1/2-miestny digitálny multimeter (DMM) s presnosťou 15 ppm a DAQ zariadenie National Instruments série E. Spoločnosť National Instruments odporúča na kalibráciu SCXI-1104 nasledujúce nástroje:

• Kalibrátor - Fluke 5700A
• DMM – NI 4060 alebo HP 34401A
• DAQ zariadenie National Instruments série E

Ak tieto prístroje nie sú dostupné, použite na výber náhradného kalibračného štandardu požiadavky na presnosť uvedené vyššie.
Poznámka Ak nemáte vlastný spojovací hardvér, budete potrebovať konektorový blok, ako je National Instruments SCXI-1300, tienený 68-kolíkový konektorový kábel, 50-kolíkový plochý kábel, 50-kolíkový vylamovací box a adaptér SCXI. . Tieto komponenty umožňujú ľahký prístup k jednotlivým kolíkom na prednom a zadnom konektore SCXI-1104.

Softvér a dokumentácia

Na kalibráciu SCXI-1104 budete potrebovať nasledujúci softvér a dokumentáciu. Nájdete ich na National Instruments Web na stránke ni.com/calibration:

• Najnovšia verzia ovládača National Instruments NI-DAQ
• Online pomoc s referenciou funkcií NI-DAQ file
• Používateľská príručka NI-DAQ pre PC kompatibilné

softvér

Kalibračný postup SCXI-1104 vyžaduje najnovšiu verziu ovládača National Instruments NI-DAQ na kalibračnom systéme. Ovládač podporuje množstvo programovacích jazykov vrátane LabVIEW, LabWindows/CVI, Microsoft Visual C++, Microsoft Visual Basic a Borland C++. Pri inštalácii ovládača je potrebné nainštalovať iba podporu pre programovací jazyk, ktorý budete používať.

Dokumentácia

Online pomocník NI-DAQ Function Reference file a NI-DAQ User Manual for PC Compatibles obsahuje podrobné informácie o používaní ovládača NI-DAQ. Online pomoc file obsahuje podrobné informácie o funkciách ovládača. Môžete získať prístup k online pomoci file kliknutím na Štart»Programy»National Instruments DAQ»NI-DAQ Help. Používateľská príručka obsahuje pokyny na inštaláciu a konfiguráciu zariadení National Instruments DAQ. Táto príručka obsahuje aj podrobné informácie o vytváraní aplikácií, ktoré používajú ovládač NI-DAQ. Toto sú vaše primárne referencie na písanie vašej kalibračnej pomôcky. Ďalšie informácie o produktoch, ktoré kalibrujete, nájdete v používateľských príručkách vášho zariadenia.

Podmienky testu

Pri optimalizácii pripojení a prostredia počas kalibrácie postupujte podľa týchto pokynov:

• Udržujte pripojenia k modulu SCXI čo najkratšie. Dlhé káble a vodiče môžu fungovať ako antény, ktoré zachytávajú dodatočný šum, ktorý môže ovplyvniť merania.
• Na všetky káblové pripojenia k zariadeniu použite tienený medený drôt. Použite krútenú dvojlinku na odstránenie šumu a tepelných posunov.
• Udržujte teplotu medzi 18 a 28 °C.
• Udržujte relatívnu vlhkosť pod 80%.
• Nechajte zahriať modul SCXI aspoň 15 minút a zariadenie série E 30 minút, aby ste sa uistili, že meracie obvody majú stabilnú prevádzkovú teplotu.

Proces kalibrácie pozostáva z nasledujúcich krokov:

1. Nastavenie modulu na testovanie.
2. Overenie existujúcej prevádzky modulu, aby ste zistili, či váš modul funguje v rámci svojich špecifikácií.
3. Úprava vášho modulu vzhľadom na známy objemtage zdroj.
4. Overenie, či modul po úpravách funguje v rámci svojich špecifikácií.

Nastavenie vášho modulu
Ak chcete nastaviť svoj modul na overenie, vykonajte nasledujúce kroky:

1. Nainštalujte váš SCXI-1104 do slotu 1 vášho SCXI šasi.
2. Pripojte 68- až 68-kolíkový kábel medzi váš modul SCXI a zariadenie DAQ série E.
3. Nakonfigurujte hardvér pomocou programu Measurement & Automation Explorer. Ak potrebujete ďalšie informácie o konfigurácii systému, pozrite si dokumentáciu zariadenia série E a modulu SCXI.

Overenie prevádzky vášho modulu

Postup overenia určuje, ako dobre modul SCXI-1104 spĺňa svoje špecifikácie. Tieto informácie môžete použiť na výber vhodného intervalu kalibrácie pre vašu aplikáciu.
Ak chcete overiť fungovanie vášho SCXI-1104, vykonajte nasledujúce kroky:

1. Prečítajte si časť Testovacie podmienky vyššie v tomto dokumente.
2. Špecifikácie testu nájdete v tabuľke 1 na konci tohto dokumentu. Spoločnosť National Instruments odporúča, aby ste si overili všetky rozsahy a zisky. Môžete však ušetriť čas tým, že začiarknete iba tie rozsahy, ktoré používate vo svojej aplikácii.
3. Pripojte zariadenie série E k SCXI-1104.
4. Zavolajte Calibrate_E_Series, aby ste minimalizovali neistotu spojenú so zariadením série E. Nastavte nasledujúce parametre:
   • číslo zariadenia – hodnota získaná z Measurement & Automation Explorer
   • klip—ND_SELF_CALIBRATE
   • setOfCalConstants—ND_USER_EEPROM_AREA
   • calRefVolts - 0.0
5. Zavolaním AI_Configure uveďte zariadenie série E do bipolárneho režimu.
   • Nastavte nasledujúce parametre:
     
   • číslo zariadenia – hodnota získaná z Measurement & Automation Explorer
   • chan-0
   • vstupný režim—0• inputRange—0
   • polarita - 0
   • príjazdová cesta - 0
6. Zavolajte na MIO_Config, aby ste povolili dithering na vašom zariadení série E. Nastavte nasledujúce parametre:
   • číslo zariadenia – hodnota získaná z Measurement & Automation Explorer
   • váhanie - 1
   • použitieAMUX-0
7. Pripojte kalibrátor k príslušnému analógovému vstupu, počnúc kanálom 0. Pozrite si obrázok 1, aby ste určili kolíky na 96-pinovom prednom konektore, ktoré zodpovedajú kladným a záporným vstupom špecifikovaného kanálu. Naprample, kladný vstup pre kanál 0 (CH0+) je kolík C32. Záporný vstup pre kanál 0 (CH0–) je kolík B32. Ak používate vylamovací modul SCXI-1300 pripojený k SCXI-1104, pripojte váš kalibrátor k vstupom CH0+ a CH0–.
8. Zavolaním SCXI_Single_Chan_Setup nakonfigurujte modul na jednokanálové merania. Nastavte nasledujúce parametre:
   • SCXIchassisID – hodnota získaná z Prieskumníka merania a automatizácie
   • slot pre modul - 1
   • modul môže – kanál, ktorý overujete
   • DAQdeviceNumber—Číslo zariadenia priradené používateľom
   • Prieskumník merania a automatizácie pre zariadenie DAQ série E
9. Nastavte svoj kalibrátor na výstup testovacieho bodu objtage z tabuľky 1.
10. Zavolajte na DAQ_Op. Nastavte nasledujúce parametre:
    • číslo zariadenia – číslo zariadenia DAQ zariadenia
    • kanál - 0
    • zisk —1 pre 16-bitové zariadenia série E alebo –1 pre 12-bitové zariadenia série E
    • počítať - 100
    • sampleRate – 100
11. Zavolajte SCXI_Scale. Nastavte nasledujúce parametre:
    • SCXIChassisID – hodnota získaná z Prieskumníka merania a automatizácie
    • slot pre modul - 1
    • kanál – kanál, ktorý overujete
    • SCXIgain-0.1
    • TB zisk – 1
    • DAQboard – Číslo zariadenia pre DAQ zariadenie
    • Kanál DAQ—0
    • DAQgain—0 pre 16-bitové zariadenia, –1 pre 12-bitové zariadenia
    • numPoints – 100
    • binArray – pole vrátené funkciou DAQ_Op
    • Výsledkom je súbor škálovaných objtagktoré čítate z modulu SCXI.
12. Spriemerujte výsledky vrátené z funkcie SCXI_Scale. Porovnajte spriemerovaný výsledok s horným a dolným limitom v tabuľke 1. Ak výsledok spadá do týchto limitov, váš modul prešiel touto časťou testu. Ak sa tak nestane, upravte svoj modul pomocou krokov v ďalšej časti, Úprava chýb zosilnenia a posunu a kalibračných konštánt.
13. Opakujte kroky 7 až 12 pre zostávajúce kanály. Teraz ste dokončili overenie prevádzky vášho SCXI-1104.

Poznámka Ak všetky kanály spadajú do hornej a dolnej hranice, váš modul nie je potrebné upravovať.

Úprava chýb zosilnenia a posunu a kalibračných konštánt
Táto časť obsahuje podrobné pokyny na nastavenie chýb zosilnenia a posunu a kalibračných konštánt. Úprava chýb zosilnenia a posunu Vykonajte nasledujúce kroky na úpravu chýb zosilnenia a posunu vo vašom SCXI-1104:

1. Prečítajte si časť Podmienky testu.
2. Pripojte zariadenie série E k SCXI-1104.
3. Zavolajte Calibrate_E_Series, aby ste minimalizovali neistotu spojenú so zariadením série E. Nastavte nasledujúce parametre:
   • číslo zariadenia – hodnota získaná z Measurement & Automation Explorer
   • klip—ND_SELF_CALIBRATE
   • setOfCalConstants—ND_USER_EEPROM_AREA
   • calRefVolts - 0.0
4. Zavolaním AI_Configure uveďte zariadenie série E do bipolárneho režimu. Nastavte nasledujúce parametre:
   • číslo zariadenia – hodnota získaná z Measurement & Automation Explorer
   • chan-0
   • vstupný režim - 0
   • vstupný rozsah - 0
   • polarita - 0
   • príjazdová cesta - 0
5. Zavolajte na MIO_Config, aby ste povolili dithering na vašom zariadení série E. Nastavte nasledujúce parametre:
   • číslo zariadenia – hodnota získaná z Measurement & Automation Explorer
   • váhanie - 1
   • použitieAMUX-0
6. Zavolaním SCXI_Single_Chan_Setup nakonfigurujte modul na jednokanálové merania. Nastavte nasledujúce parametre:
   • SCXIchassisID – hodnota získaná z Prieskumníka merania a automatizácie
   • slot pre modul - 1
   • modul môže – kanál, ktorý chcete kalibrovať
   • DAQdeviceNumber – číslo zariadenia priradené zariadením DAQ zo série E pomocou Prieskumníka merania a automatizácie
7. Pripojte kalibrátor ku kanálu, ktorý chcete upraviť. Pozrite si obrázok 1, aby ste určili kolíky na 96-kolíkovom prednom konektore, ktoré zodpovedajú kladným a záporným vstupom určeného kanála. Napríkladample, kladný vstup pre kanál 0 je kolík C32, ktorý je označený CH0+. Záporný vstup pre kanál 0 je kolík B32, ktorý je označený CH0–. Ak používate vylamovací modul SCXI-1300 pripojený k SCXI-1104, pripojte váš kalibrátor k vstupom CH0+ a CH0–.
8. Pripojte svoj DMM ku kladnému výstupu na kolíku 3 (MCHO+) a zápornému výstupu na kolíku 4 (MCHO–) na konektore na zadnom paneli. Obrázok 2 zobrazuje priradenia kolíkov 50-kolíkového konektora na zadnom paneli.
   • Tip Pre ľahký prístup k jednotlivým kolíkom použite adaptér so skrutkovými svorkami pripojený k 50-kolíkovej svorkovnici.
9. Nastavte kalibrátor objtage k pozitívnej hodnote testovacieho bodu v tabuľke 1.
10. Prečítajte si svtage z DMM. Zaznamenajte aktuálnu hodnotu DMM, ktorá je výstupom1, a výstupný objem kalibrátoratage, čo je volt1, na neskoršie použitie.
11. Nastavte kalibrátor na zápornú hodnotu testovacieho bodu pre rovnaký zisk. Preskočte všetky vstupné limity, ktoré sú špecifikované ako 0 V. Na nastavenie potrebujete iba horný a dolný limit.
12. Prečítajte si svtage z DMM. Zaznamenajte aktuálnu hodnotu DMM, výstup2 a výstupný objem kalibrátoratage, zvtage2. Teraz máte dva páry údajových bodov (volt1, výstup1) a (volt2, výstup2), kde volt je údaj kalibrátora a výstup je údaj DMM.
13. Preveďte objem DMMtage hodnoty (výstup1 a výstup2) na binárne hodnoty (binárne1 a binárne2) pomocou jednej z nasledujúcich rovníc:
    • Napríkladample, s použitím 12-bitového produktu, ako je PCI-MIO-16E-1 a získaním hodnoty DMM –9.9 V, by ste mali tieto výsledky: binárne čítanie = (–9.9/20) × 212 = –2027.52
14. Zaznamenajte binárne1 s volt1 a binárne2 s volt2 pre neskoršie použitie.
15. Opakujte kroky 4 až 14 pre zostávajúce kanály, ktoré chcete upraviť.

Úprava kalibračných konštánt

Ak chcete upraviť kalibračné konštanty na vašom SCXI-1104, vykonajte nasledujúce kroky:

1. Zavolaním SCXI_Cal_Constants vytvorte a uložte nové kalibračné konštanty do pamäte SCXI-1104. Nastavte nasledujúce parametre:
   • SCXIchassisID – ID pridelené aplikáciou Measurement & Automation Explorer
   • ModuleSlot—1, pokiaľ ste modul nenainštalovali do iného slotu
   • kanál – kanál, ktorý chcete upraviť
   • Operačný kód - 2
   • Kalibračná oblasť—0
   • rangeCode—0 (nepoužíva sa pre SCXI-1104)
   • SCXIgain-0.1
   • DAQboard—Číslo zariadenia priradené prieskumníkom Measurement & Automation Explorer
   • DAQChan — 0
   • DAQGain—1 pre 16-bitové zariadenia, –1 pre 12-bitové zariadenia
   • Tbgain – 1.0
   • volt1 a volt2 — Prvý a druhý dieltage hodnoty pre hodnoty zisku, ktoré sa chystáte uložiť na SCXI-1104
   • binary1 a binary2 – prvé a druhé binárne hodnoty hodnôt zosilnenia, ktoré sa chystáte uložiť na SCXI-1104
   • calConst1 a calConst2—Toto sú návratové hodnoty.
2. Opakujte krok 1 a zmeňte oblasť kalibrácie na 1.
3. Opakujte krok 1 a zmeňte oblasť kalibrácie na 3.
4. Opakujte kroky 1 až 3 pre ďalší kanál. Teraz ste upravili kalibračné konštanty.

Overenie upravených hodnôt

Po dokončení úprav je dôležité overiť nastavené hodnoty zopakovaním krokov uvedených v časti Overenie funkčnosti vášho modulu tohto dokumentu. Overením upravených hodnôt zaistíte, že váš modul teraz funguje v rámci svojich špecifikácií.

Schémy predného a zadného panelu

Obrázok 1 zobrazuje priradenia pinov pre konektor na prednom paneli modulu SCXI-1104. Obrázok 2 zobrazuje priradenia pinov pre konektor na zadnom paneli SCXI-1104.

Obrázok 1. Priradenia kolíkov predného konektora SCXI-1104

Obrázok 2. Priradenia kolíkov konektora na zadnom paneli SCXI-1104

Špecifikácie

Nasledujúca tabuľka obsahuje špecifikácie testu pre modul úpravy signálu SCXI-1104. Ak bolo zariadenie kalibrované v priebehu minulého roka, hodnota testovacieho bodu by mala ležať medzi hodnotami Horného limitu a Dolného limitu.
Tabuľka 1. Špecifikácie SCXI-1104

		Rozsahy
Získať	Testovací bod (V)	Horná hranica (V)	Dolný limit (V)
0.100	41.8000	41.8219	41.7781
	0.0000	0.0010	–0.0010
	–41.8000	–41.7781	–41.8219

© National Instruments Corporation Postup kalibrácie SCXI-1104

Dokumenty / zdroje

NATIONAL INSTRUMENTS SCXI-1104 Channel Medium Voltage Vstupný modul [pdfNávod na obsluhu SCXITM-1104, SCXI-1104, SCXI-1104 Channel Medium Voltage Vstupný modul, kanál Medium Voltage Vstupný modul, stredný objemtage Vstupný modul, svtage Vstupný modul, modul

Referencie

• Používateľská príručka