NI 9232数据表 - National Instruments

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1 数据表 NI AI, ±30 V, 24 位,102.4 ks/s/ch 同步螺栓端子或 BNC 连接可通过软件选择的直流 / 交流耦合可通过软件选择的 IEPE 信号调理 (0 ma 或 4 ma) 兼容智能 TEDS 感应器 60 VDC, CAT I, 通道对地隔离 NI 9232 是一种 3 通道 C 系列动态信号采集模块, 可在 NI CompactDAQ 或 NI CompactRIO 系统中对集成电路压电式 (IEPE) 及非 IEPE 传感器进行工业测量套件内容 NI 9232 NI 9232 入门指南必需 EMI 抑制磁箍 ( )( 用于螺栓端子 ) 附件推荐 NI 9971 后壳套件 ( 用于螺栓端子 )

C 系列动态信号采集模块对比产品名称信号范围通道数采样率输入配置最大采样率时的噪声连接部件连续隔离 NI 9218 ±5 V 2 51.2 ks/s/ch 带 AC 耦合的 IEPE 50 μvrms 9 针 DSUB LEMO 60 VDC 通道间 NI 9230 ±30 V 3 12.

2 C 系列动态信号采集模块对比产品名称信号范围通道数采样率输入配置最大采样率时的噪声连接部件连续隔离 NI 9218 ±5 V ks/s/ch 带 AC 耦合的 IEPE 50 μvrms 9 针 DSUB LEMO 60 VDC 通道间 NI 9230 ±30 V ks/s/ch 带 AC 耦合的 IEPE AC 耦合 DC 耦合 106 μvrms 螺栓端子 BNC 60 VDC 通道至地 NI 9232 ±30 V ks/s/ch 带 AC 耦合的 IEPE AC 耦合 DC 耦合 251 μvrms 螺栓端子 BNC 60 VDC 通道至地 NI 9234 ±5 V ks/s/ch 带 AC 耦合的 IEPE AC 耦合 DC 耦合 50 μvrms BNC 无 NI Vrms (±4.243 V) ks/s/ch AC 耦合 DC 耦合 9.2 μvrms mini XLR 无 NI C 系列概述 NI 提供超过 100 种 C 系列模块, 用于测量控制以及通信应用程序 C 系列模块可连接任意传感器或总线, 并允许进行高精度测量, 以满足高级数据采集及控制应用程序的需求与测量相关的信号调理, 可连接一组传感器和信号隔离选项包括组间通道间以及通道对地温度范围为 -40 C~70 C, 满足各种应用程序和环境需要热插拔 CompactRIO 和 CompactDAQ 平台同时支持大部分 C 系列模块, 用户无需修改就可将模块在两个平台间转换 2 ni.com NI 9232 Datasheet

CompactRIO CompactRIO 将开放嵌入式架构与小巧坚固以及 C 系列模块进行了完美融合, 是一种由 NI LabVIEW 驱动的可重配置 I/O

CompactDAQ 是一种便携耐用的数据采集平台, 其模块化 I/O 集成了连接数据采集以及信号调理功能, 可直接接入任意传感器或信号配合 LabVIEW 使用

使用高级软件工具进行大型项目开发通过 DAQ 助手和仪器 I/O 助手自动生成代码使用高级测量分析和数字信号处理利用 DLL ActiveX 和.

使用和台式及实时应用程序一样的图形化环境进行编程以最高为 300 MHz 的循环速率执行控制算法实现自定义定时和触发逻辑数字协议以及 DSP 算法集成现有 HDL

3 CompactRIO CompactRIO 将开放嵌入式架构与小巧坚固以及 C 系列模块进行了完美融合, 是一种由 NI LabVIEW 驱动的可重配置 I/O (RIO) 架构每个系统包含一个 FPGA, 用于自定义定时触发以及处理一系列可用的模块化 I/O, 可满足任何嵌入式应用程序的需求 CompactDAQ CompactDAQ 是一种便携耐用的数据采集平台, 其模块化 I/O 集成了连接数据采集以及信号调理功能, 可直接接入任意传感器或信号配合 LabVIEW 使用 CompactDAQ, 用户可轻松地定义如何采集分析可视化以及管理测量数据软件 LabVIEW 专业版开发系统 - 用于 Windows 使用高级软件工具进行大型项目开发通过 DAQ 助手和仪器 I/O 助手自动生成代码使用高级测量分析和数字信号处理利用 DLL ActiveX 和.NET 对象的开放式连接生成 DLL 可执行程序以及 MSI 安装程序 NI LabVIEW FPGA 模块设计用于 NI RIO 硬件的 FPGA 应用程序使用和台式及实时应用程序一样的图形化环境进行编程以最高为 300 MHz 的循环速率执行控制算法实现自定义定时和触发逻辑数字协议以及 DSP 算法集成现有 HDL 代码和第三方 IP( 包括 Xilinx IP 生成器函数 ) 作为 LabVIEW Embedded Control and Monitoring Suite 的一部分购买 NI 9232 Datasheet National Instruments 3

NI LabVIEW Real-Time 模块使用 LabVIEW 图形化编程设计确定性实时应用程序下载至专有 NI 或第三方硬件, 获得可靠的执行及多种 I/O 选择利用内置的 PID 控制信号处理以及分析函数自动利用多核 CPU 或手动设置处理器关联利用实时操作系统开发和调试支持以及板卡支持独立购买, 或作为 LabVIEW 套件的一部分购买电路 NI 9232

4 NI LabVIEW Real-Time 模块使用 LabVIEW 图形化编程设计确定性实时应用程序下载至专有 NI 或第三方硬件, 获得可靠的执行及多种 I/O 选择利用内置的 PID 控制信号处理以及分析函数自动利用多核 CPU 或手动设置处理器关联利用实时操作系统开发和调试支持以及板卡支持独立购买, 或作为 LabVIEW 套件的一部分购买电路 NI 9232 模拟输入通道通过一个 50 Ω 的电阻连接至隔离地每个通道均具有过压保护功能每个通道的输入信号经缓冲调理后, 由一个隔离的 24 位 Delta-Sigma 模数转换器对其采样可通过软件将通道配置为 AC 或 DC 耦合对于配置为 AC 耦合的通道, 用户可开启或关闭 IEPE 激励电流关于配置 NI 9232 通道的详细信息, 见软件帮助文档图 1. 某一通道的输入电路 4 ma IEPE 开关 AC/DC 耦合 AI+ AI 限流电阻 50 Ω 共模偏置电流 + 放大器和预滤波器隔离 ADC NI 9232 NI 9232 带有 TEDS 电路关于 TEDS 的更多信息, 请访问 ni.com/info, 输入信息代码 rdteds 查询滤波通过模拟滤波和数字滤波,NI 9232 可精确表示带内信号并抑制带外信号滤波器根据信号的频率范围 ( 带宽 ) 区分信号三个需考虑的重要带宽因素分别为 : 通带阻带和无混叠带宽 NI 9232 主要通过通带波纹和相位非线性度定量表示通带内信号无混叠带宽范围内的所有信号均为无混叠信号或至少经阻带抑制过滤的信号 4 ni.com NI 9232 Datasheet

5 通带通带内信号的增益和衰减是基于频率变化的通带平坦度是指增益的幅度相对于频率的微小变化 NI 9232 的数字滤波器调整通带的频率范围, 使其与数据速率匹配因此, 给定频率下的增益和衰减取决于数据速率图 2. 典型通带平坦度增益 (db) 频率 / 数据速率阻带滤波器将显著减弱所有高于阻带频率的信号主要目的是防止产生混叠因此, 阻带频率与数据速率之间存在精确的比例关系阻带抑制是滤波器对阻带内所有频率信号应用的最小衰减值无混叠带宽 NI 9232 无混叠带宽中不包含任何带外混叠失真信号无混叠带宽是由滤波器抑制高于阻带频率信号的能力定义的, 无混叠带宽等于采样频率减去阻带频率数据速率 NI 9232 的数据速率 (f s ) 取决于主时基频率 (f M ) 内部主时基 NI 9232 内部带有一个频率为 MHz 的主时基当使用内部主时基时, 采样率可为 ks/s 51.2 ks/s ks/s 25.6 ks/s 0.98 ks/s, 实际值取决于降采样率以及时钟分频数的值但实际采样率必须位于设备支持的采样率范围内可根据下列公式计算 NI 9232 的可用采样率 : NI 9232 Datasheet National Instruments 5

6 = 2 其中, f s 是数据速率 f M 是主时基 m 是降采样率 n 是 1~26 之间的时钟分频数相同的数据速率可能对应多种时钟分频数和降采样率组合软件始终为所选数据速率选择最高的降采样率内部主时基的数据速率下表列出了内部主时基的可用数据速率表 1. 内部主时基的可用数据速率 f s (ks/s) 降采样率时钟分频数 ni.com NI 9232 Datasheet

7 表 1. 内部主时基的可用数据速率 ( 续 ) f s (ks/s) 降采样率时钟分频数 NI 9232 Datasheet National Instruments 7

8 外部主时基表 1. 内部主时基的可用数据速率 ( 续 ) f s (ks/s) 降采样率时钟分频数 NI 9232 也可接受外部主时基, 或导出其主时基如需使 NI 9232 的数据速率与其他使用主时基控制采样的模块同步, 所有模块必须共享同一个主时基源使用外部时基 ( 非 MHz) 时,NI 9232 具有不同的采样率取值关于配置 NI 9232 主时基源的详细信息, 见软件帮助文档注 : NI 9151 R 系列扩展机箱不支持模块间共享时基 NI 9232 产品规范除非另外声明, 否则下列规范的适用温度范围均为 -40 C~70 C 警告请勿尝试采用本文档中未提到的方式操作 NI 9232 错误操作设备可能发生危险设备损坏时, 内部的安全保护机制也会受影响关于受损设备的维修事宜, 请联系 NI 8 ni.com NI 9232 Datasheet

9 输入特性通道数 3 个模拟输入通道 ADC 分辨率 24 位 ADC 类型 Delta-Sigma( 带模拟预滤波 ) 采样模式同步支持的 TEDS 类型 IEEE TEDS Class I TEDS 容性驱动 3000 pf 内部主时基 ( f M ) 频率 MHz 精度 ±100 ppm 使用内部主时基时的采样率范围 ( f s ) 最小值 ks/s 最大值 ks/s 使用外部主时基时的采样率范围 ( f s ) 最小值 ks/s 最大值 ks/s 图 3. 采样率 (f s ) 2 输入耦合 AC/DC( 可通过软件选择 ) 交流截止频率 -3 db 0.1 Hz -0.1 db 0.87 Hz, 最大值 NI 9232 Datasheet National Instruments 9

10 图 4. 交流截止频率响应增益 (db) 频率 (Hz) 10.0 直流电压输入范围最小值常规值最大值交流电压全量程范围 1 最小值常规值最大值通道间共模电压范围 (AI- 至 AI-) IEPE 激励电流 ( 可通过软件选择开 / 关 ) 最小值常规值 IEPE 激励噪声 IEPE 兼容电压 ±30.87 V ±31.5 V ±32.13 V ±30.87 Vpk ±31.5 Vpk ±32.13 Vpk ±1 V, 最大值 4 ma 4.25 ma 100 narms 22 V, 最小值使用 IEPE 传感器时, 请使用下列公式确保配置是否符合 IEPE 兼容电压范围图 5. IEPE 兼容电压范围 ± 共模偏移全量程 1 直流和交流电压必须在 NI 9232 过压保护范围之内 10 ni.com NI 9232 Datasheet

11 其中, V 共模为两个或多个通道间的共模电压 V 偏移为 IEPE 传感器的偏置电压 V 全量程为 IEPE 传感器的全量程电压注 : 公式结果必须介于 0 V~22 V 之间 IEPE 故障检测 2 短路开环过压保护输入延迟 64x 降采样 128x 降采样 256x 降采样 V AI < 1.5 V V AI > 24 V ±45 V, 任意两个接线端之间连接的低阻抗源 30/f s μs 29/f s μs 28/f s μs 表 2. 精度测量条件读数百分比 ( 增益误差 ) 量程百分比 3 ( 偏置误差 ) 4 已校准最大值 (-40 C~70 C) ±0.60% ±0.23% 常规值 (23 C, ±5 C) ±0.10% ±0.023% 未校准 5 最大值 (-40 C~70 C) ±1.50% ±0.59% 常规值 (23 C, ±5 C) ±0.40% ±0.12% 稳定性增益漂移电压漂移 (DC 耦合 ) ±25 ppm/ C ±320 μv/ C 2 关于读取 IEPE 故障状态的详细信息, 见软件帮助文档 3 量程等于 31.5 V 4 DC 耦合 5 未校准精度指在原始模式或未换算模式中采集数据获取的精度, 在这两种模式中, 模块中存储的校准常量未应用于数据 NI 9232 Datasheet National Instruments 11

12 频带表 3. 增益匹配 ( 已校准 ) 常规值 20 Hz~40.96 khz 最大值通道间 25 mdb 120 mdb 表 4. 相位匹配 ( 最大值 ) 频带 20 Hz~40.96 khz 通道间 (0.022 /khz f in ) 模块间 (0.022 /khz f in ) (360 f in /f M ) 通带频率 0.4 f s 表 5. 平坦度 ( 峰 - 峰 ) 频带 20 Hz~20.48 khz 20 Hz~40.96 khz 常规值 70 mdb 75 mdb 最大值 75 mdb mdb 7 表 6. 相位非线性 ( 最大值 ) 频带 20 Hz~20.48 khz 20 Hz~40.96 khz AC 耦合 DC 耦合阻带频率抑制无混叠带宽过采样率 0.5 f s 120 db 0.4 f s 64 f s, 128 f s 和 256 f s 6 20 Hz~20.48 khz 敷形涂层的最大平坦度为 76 mdb 7 20 Hz~40.96 khz 敷形涂层的最大平坦度为 102 mdb 12 ni.com NI 9232 Datasheet

13 过采样率时的抑制 8 f s = ks/s f s = ks/s 串扰 ( f in = 1 khz) CMRR 通道间 ( f in 1 khz) 通道对地 ( f in = 60 Hz) SFDR (f in = 1 khz, -60 dbfs) f s = ks/s f s = 51.2 ks/s f s = 25.6 ks/s 95 db, MHz 120 db, MHz -125 db 56 db 107 db 120 dbfs 123 dbfs 126 dbfs 表 7. 输入噪声采样率 ks/s 51.2 ks/s 25.6 ks/s AC 耦合 251 μvrms 171 μvrms 127 μvrms DC 耦合 223 μvrms 150 μvrms 112 μvrms 表 8. 动态量程 ( f in = 1 khz, -60 dbfs) 采样率 ks/s 51.2 ks/s 25.6 ks/s AC 耦合 99 dbfs 102 dbfs 105 dbfs DC 耦合 100 dbfs 103 dbfs 106 dbfs 输入阻抗差分 AI- 至隔离地 324 kω 50 Ω 8 模拟预滤波器在过采样率上的抑制 NI 9232 Datasheet National Instruments 13

14 表 9. 总谐波失真 (THD) 输入幅值 1 khz 10 khz dbfs -95 db -85 db -20 dbfs -95 db -85 db 互调失真 ( dbfs) DIN 250 Hz/8 khz 4:1 幅值比 CCIF 11 khz/12 khz 1:1 幅值比 -80 db -100 db 电源要求机箱功耗活动模式休眠模式散热 (70 C) 活动模式活动模式 (BNC 变体 ) 休眠模式 1 W, 最大值 25 μw, 最大值 1 W, 最大值 1.5 W, 最大值 25 μw, 最大值物理特性请使用干毛巾清洁模块螺栓端子连线规格提示关于 C 系列模块和连接器的 2 维图及 3D 模型, 请登录 ni.com/ dimensions, 通过相应模块编号查看剥皮长度温度评级螺栓端子扭矩每螺栓端子连线 0.05 mm 2 ~1.5 mm 2 (30 AWG~14 AWG) 铜导线 6 mm (0.24 in.) 剥去末端绝缘层 90 C, 最小值 0.22 N m~0.25 N m (1.95 lb in.~ 2.21 lb in.) 金属套环 0.25 mm 2 ~1.5 mm 2 每螺栓端子接一根导线 ; 使用双线金属套环时可连接两根导线 14 ni.com NI 9232 Datasheet

15 连接器固定固定类型螺栓边缘扭矩重量 NI 9232( 螺栓端子接口 ) NI 9232(BNC 接口 ) 提供螺栓边缘 0.2 N m (1.80 lb in.) 142 g (5.0 oz) 159 g (5.6 oz) 安全电压仅可连接规定范围之内的电压隔离通道间通道对地连续耐压性无 60 VDC, Measurement Category I 1,000 Vrms, 经 5 s 介电耐压测试 Measurement Category I 用于测量与配电系统非直接相连 (MAINS 电压 ) 的电路 MAINS 是对设备供电的电源系统, 可能对人体造成伤害该类测量主要用于受二级电路保护的电压测量这类电压测量包括 : 信号电平特种设备设备的特定低能量部件低电压源供能的电路电子设备危险环境警告在 Measurement Category II III 和 IV 中, 请勿使用 NI 9232 连接信号或进行测量注 : Measurement Categories CAT I 和 CAT O 等同该类测试和测量电路不能直接连接使用 MAINS 建筑物电源的 Measurement Categories CAT II CAT III 或 CAT IV 电路美国 (UL) Class I, Division 2, Groups A, B, C, D, T4; Class I, Zone 2, AEx na IIC T4 加拿大 (C-UL) Class I, Division 2, Groups A, B, C, D, T4; Class I, Zone 2, Ex na IIC T4 欧洲 (ATEX) 和国际 (IECEx) 安全性与危险环境标准 Ex na IIC T4 Gc 该产品设计符合以下测量控制和实验室用途的电气设备安全标准 : IEC , EN UL , CSA NI 9232 Datasheet National Instruments 15

16 EN :2012, EN :2010 IEC : Ed 6, IEC ; Ed 4 UL ; Ed 6, UL ; Ed 4 CSA :2011, CSA :2012 注 : 关于 UL 和其他安全证书, 见产品标签或在线产品认证章节电磁兼容性产品符合以下测量控制和实验室用途电气设备的 EMC 标准 : EN (IEC ): Class A 放射标准 ; 工业抗扰度标准 EN (CISPR 11): Group 1, Class A 放射标准 EN (CISPR 22): Class A 放射标准 EN (CISPR 24): 抗扰度 AS/NZS CISPR 11: Group 1, Class A 放射标准 AS/NZS CISPR 22: Class A 放射标准 FCC 47 CFR Part 15B: Class A 放射标准 ICES-001: Class A 放射标准注 : 在美国 ( 依据 FCC 47 CFR),Class A 设备适用于商业轻工业和重工业环境在欧洲加拿大澳大利亚和新西兰 ( 依据 CISPR 11),Class A 设备仅适用于重工业环境注 : Group 1 设备 ( 依据 CISPR 11) 是指不会出于处理材料或检查 / 分析目的, 而有意释放射频能量的工业科学或医疗设备注 : 关于 EMC 声明和认证等详细信息, 见在线产品认证章节 CE 规范产品已达到现行欧盟产品规范的下列基本要求 : 2014/35/EU; 低电压规范 ( 安全性 ) 2014/30/EU; 电磁兼容性规范 (EMC) 2014/34/EU; 潜在爆炸性环境 (ATEX) 在线产品认证关于合规信息, 见产品的合规声明 (DoC) 如需获取产品认证及合规声明 (DoC), 请访问 ni.com/certification, 通过模块编号或产品线搜索, 并在 Certification( 认证 ) 栏中查看相应链接 16 ni.com NI 9232 Datasheet

17 冲击和振动要符合下列规范, 必须将系统固定在面板上运行环境振动随机 (IEC ) 正弦 (IEC ) 5 g rms,10 Hz~500 Hz 5 g,10 Hz~500 Hz 运行环境冲击 (IEC ) 30 g,11 ms 半正弦 ;50 g,3 ms 半正弦 ; 18 次冲击,6 个方向环境关于具体要求, 见所用机箱的文档运行环境温度 (IEC , IEC ) 存储温度 (IEC , IEC ) 防护等级运行环境湿度 (IEC ) 存储湿度 (IEC ) 污染等级 2 最高海拔仅限室内使用环境保护 -40 C~70 C -40 C~85 C IP40 10% RH~90% RH, 无凝结 5% RH~95% RH, 无凝结 5,000 米 NI 始终致力于设计和制造有利于环境保护的产品 NI 认为减少产品中的有害物质不仅有益于环境, 也有益于客户关于环境保护的详细信息, 请访问 ni.com/environment, 查看 Minimize Our Environmental Impact 页面该页包含 NI 遵守的环境准则和规范, 以及本文档未涉及的其他环境信息电气电子设备废弃物 (WEEE) 欧盟客户所有超过生命周期的 NI 产品都必须依照当地法律法规进行处理关于如何在当地回收 NI 产品, 请访问 ni.com/environment/weee NI 9232 Datasheet National Instruments 17

18 电子信息产品污染控制管理办法 ( 中国 RoHS) 校准中国客户 National Instruments 符合中国电子信息产品中限制使用某些有害物质指令 (RoHS) 关于 National Instruments 中国 RoHS 合规性信息, 请登录 ni.com/environment/rohs_china (For information about China RoHS compliance, go to ni.com/environment/rohs_china.) 访问 ni.com/calibration 可获取与 NI 9232 校准服务相关的校准认证和信息校准间隔 1 年关于 NI 商标的详细信息, 请访问 ni.com/trademarks, 查看 NI Trademarks and Logo Guidelines 页面此处提及的其他产品和公司名称均为其各自公司的商标或商业名称关于 NI 产品和技术的专利权, 请查看软件中的帮助» 专利信息光盘中的 patents.txt 文件, 或 ni.com/patents 上的 National Instruments Patent Notice 可在 NI 产品的自述文件中找到最终用户许可协议 (EULA) 和第三方法律声明请查阅 ni.com/legal/export-compliance 上的 Export Compliance Information 以了解 NI 全球出口管制政策, 以及如何获取相关的 HTS 编码 ECCN 和其他进出口信息 NI 对于本文件所含信息的准确性不作任何明示或默示的保证, 并对其错误不承担任何责任美国政府用户 : 本手册中包含的数据系使用私人经费开发的, 且本手册所包含的数据受到联邦采购条例和联邦国防采购条例补充规定和中规定适用的有限权利和受限数据权益条款的约束 2015 National Instruments. 版权所有 A 年 12 月

NI 9222数据表－NI

NI 9222数据表－NI 数据表 NI 9222 数据表 4 AI,,,500 ks/s/ch 同步 BNC 或螺栓端子连接 60 VDC, CAT I, 通道间隔离 NI 9222 C 系列模块为高速同步模块, 用于任意 NI CompactDAQ 或 CompactRIO 机箱该模块采样率上限为 500 ks/s, 且包含同步模数转换器 (ADC), 适用的应用包括弹道碰撞和冲击波测试 C 系列模拟输入模块比较产品名称