NI-DAQ-SCB-68使用手册个人翻译全文

XIXIXIXI第一部分关于这本手册这本手册描述了SCB-68,并且说明了如何使用美国国家仪器数据采集设备的接U。协议：下面是出现在手册屮的协议。〈 ＞括号里显示一定数值范_或信兮名称的接点，如DIO〈3、、0＞。》这个引兮引导你进入菜单栏，对话框选择最后功能，File»PageSetup»Options的顺序引异依次力菜单，安装奴，选择，直到Ai后对话框。插图显示注释，报警你有重要信息。图为警告符，建议你采取预防措施，避免损坏设备，数裾丢掉，系统破坏。当符号出现，提及第一安全信息，介绍预防措施。Bold黑粗体正文，你必须选择或链接软件，例如菜单和对话框选择，粗体止文也表示参数名称。italic斜体正文表示变量，强调参考或介绍一个关键概念，为正文主题，你必须提供一个同或数值形式。Monospace显示特征，你应从键盘输入片段代号。例如编程，句法，用于磁盘驱动器的與名，路径，目录，程序，子程序，文件名，扩展名，编译剪辑。NI文件//manuals或快速参考标签捉供的DAQ设备连接信息。/解更多关于使用SCB-68和DAQ设备信息，参考下逝说明:1、 DAQ设备使用手册，在NI、COM7MAMUALS。2、 NI发展论坛，在NI、COM/ZONE。XII介绍：SCB-68是一个屮转I/O端口没备，采用68/100引脚螺旋末端，信兮更容易连接。它的特点是具有为交换电子元器件的一般面包板电路接U,这些接U或部分分块，允许RC滤波，4到20毫安电流检测，热电偶探测电压的变化。幵放的部分分块使信号作用容易加到输入信号端，鉍终到68-pin或100-pinDAQ设备的theDACOOUT,DAC1OUT,和PFI0/TRIG1。你需要准备什么：使用SCB-68,你耑要遵照以下条款*SCB-68,68脚的连接块保护*部分设备列在表1-1*部分相容设备链列在表1-1*设备使用手册或指导你进入/zmanuals*1，2号螺丝刀*0.125—字螺丝刀*尖嘴钳*剪线刀M线钳*DAQ设备的快速参考标签1-1*可供选择的部分（如果你要添加元件）电烙铁和焊接料-电阻-电容快速参考标签：快速参考标签（包括E系列设答），Quickreferencelabels为一些其他设备和这个DAQ设备，显示相关控制配置和限定螺丝木端口以及DAQ备相容性。你叮以把标签放在SCB-68封盖内，这样容易让你明白使用了设备屮哪一个部件。求助附录B快速参考标签选择端U配置螺旋末端U（包含每个快速参考标签）表1-1显示了接线选择，DAQ相容性和SCB-68的特点。图1-1显示出什么端口支持SCB-68（内隐藏有快速参考标签）。1-2安装线卜曲的接口端描述了怎样把单线或多线的SCB-68连接块连接到68引脚/100引脚的DAQ设备上。注意：DAQ设备的I/O端U连接参考设备使用手册，进入使用68引脚线表1-1（68脚）表明，能连接SCB-68到68引脚的DAQ设备端□o68引脚末端有68脚输入/出连接口，能把68引脚的DAQ没备连接到SCB-68上。这种配置连接U定向SCB-68端U。1-5使用100引脚线你能使用SH1006868排线把SCB-68端W跟DAQ设崙连起来。SH1006868-Y型，100引脚连接W跟68引脚连接U凹连接末端相反。DAQ连到100引脚线端口，SCB-68连到每个68引脚线端口。图1-3说明丫怎样把SH1006868和100引脚线的DAQ的没备连接到两个SCB-68上。当你把两台SCB-68通过SH1006868线连接，其一SCB-68连接端口有68个I/O端口，其二SCB-68的I/O端口町扩展模拟输入或数E。毎个68脚线的SH1006868线末端有指示标签，I/O端口连到68脚线。图1-4说明了E系列68脚线设备的I/O引脚分配。这个连接川在SH68-68-EP或R6868集成块和DAQ设备中间。当你使用SH1006868集合线连接100引脚线的E系列DAQ没备，■用两个68脚线连接。1-7安装SCB-68.有关使用测M和自动化开发（MAX）安装SCB-68设备可按如下步骤进行:1、 使用MAX选择stait»Programs»NationalInstmments»Measmement&Automation.2、 选择Help»HelpTopics»NI-DAQ（在MAX中）。3、 选择DAQDevices»ConfigmingDAQDevices»ConfiguiiiigDAQDevices»Accessoiy（在测hi及白动化开发帮助MAX中）。安全信息：下曲的部分是安装使用SCB-68的重要安全信息。非专业人士不要操作SCB-68。操作错误将导致SCB-68有危险。为防止设备有任何损坏，你对以安装SCB-68的安全保护装置。如果SCB-68损坏，返回到NI公司修理。除说明文件叙述的以外，不要代替或更改SCB-68。使用前，先精确组装设备（底板.附件，专用线等）。你在使用SCB-68时，必须盖好所有的盖板。不耍在易引起爆炸的空气，易燃气体的烟气中使用SCB-68o操作SCB-68.只有在附录A（详细说明书）污染等级下才允许。有害固体，液体，气体能减小绝缘的能力。污染等级描述如下：1、 污染达到了一级意味着无污染或干燥，绝缘的污染发生。这种污染对实验无影响。2、 污染达到/二级意味着大多数情况下绝缘的污染发生，偶然，有一个异体的污染发生。1-113、 污染达到了三级意味着导体污染发生或干燥绝缘的污染变成了导体污染。清扫SCB-68用柔软非金属毛刷。确保SCB-68完全干燥和在使用前，须确保无污染。你必须使连接信兮隔离SCB-68最人电压，不要超过SCB-68的敁人电压。在SCB-68断幵或连接信兮线之前，须消除信兮线能量。操作SCB-68仅在附录A洋细安装说明允许下进行。F面是安装类型描述：1、 安装类型1不是直接连接到MAINS（定义为电力供应系统）的测量电路。这种安装类型是一个信兮电平，例如在一块印刷电路板上隔离变压器上副线圈的电压。安装类型1是测M电路IW+是MAINS源和特殊保护MAINS源电路。2、 安装类型2是直接连接低压的测量电路，这种类型涉及到低电平的区分，例如一个标准的壁装电源插座所提供的。安装类型2是测M家用电气工具，便携式工具和类似没崙的。3、安装类型3是测呈建筑安装电路。这种类型的电平分配涉及到不依赖标准建筑绝缘的硬线设备。安装类型3毡括测遍:交换电路和电路中断。其它安装类型3包括电缆，通信屮转，交换机，开关，建筑用电源插座/固定安装和工用设备，例如连接建筑/固定安装的永久的动态屮转站。1-124、安装类型4是测量低于1000V的低压源安装电路。安装类型4是电力计M，测M昏要的保护设备和纹波调理单元。1-13第三部分信号连接这章节描述了信号源的类型，当在配置通道和将信号和SCB-68连接起来时，你都需要用到这些信号源类型。此章也描述了输入模式或讨论了噪声考虑，以帮助你准确掌握信号。模拟输入信号的连接接下来的几部分描述了如何在单端模式或差分模式连接信号源。对于大多数设备来说，你可以通过软件配置DAQ设备通道来进行两种信号连接——无参考地信号输入模式（NRSE）和有参考地信号输入模式（RSE）。RSE输入模式针对浮动信号源。在这种情况下，DAQ设备为外部信号提供了参考地接点。NRSE输入模式针对有参考地信号源。在这种情况下，外部信号提供了它自己的参考地接点，DAQ设备没必要提供。注意：有些设备可能只支持可行的输入模式中的一种。输入模式你可以配置DAQ设备为以下三种输入模式中的一种一一NRSE.RSE,或者DIFF。接下来的部分讨论了单端信号的使用和差分的使用以及有关处理浮动信号源和参考地信号源的方法。在支持单端信号和DIFF输入模式的设备上，使用DIFF输入模式为每个信号调配出两个通道：ACH⑴和AC1K1+8）。图3-1总体概括了对两种信号源类型的输入模式。1无参考地或浮动信号源一个浮动的信号源就是一个不以任何路径和公共地系统相连接的信号源，但是它有一个独立地参考点。有独立输出的仪器或设备可认为是浮动信号源，它们相对地面有高阻抗路径。常见浮动信号源有热电偶，变压器，供电设备，光学独立器和独立放大器的输出。一个浮动信号源的参考地必须和DAQ接地设备连接起来，以便在当前位置或主板建立一个参考信号。否则，随着信号源的浮动，测量的输入信号就会超出普通模式的输入范围。差分输入当测量差分浮动信号源时，你必须配置成DIFF输入模式。为了给仪器的放大偏置电路提供反馈路径，差分浮动信号源必须接有10K—200K欧的电阻。如果它是DC则连接到AIGND的一个输入上。如果是AC,则连接到AIGND的两个输入上。你可以在SCB-68的B和D位置上装偏置电阻，参照图5-1，模拟输入通道配置AIIC＜i＞和＜i+8〉。单端信号的输入当测量单端浮动信号源时，你必须配置DAQ设备为RSE输入模式，以提供一个参考接地点。在这种模式下，在DAQ设备上的放大器的负极输入端连接到了模拟地上。为了使用SCB-68的单端信号输入模式，ACH<i〉ACH〈i+8〉用作两个单端信号输入通道，这是SCB-68的出厂默认配置。默认配置中，SCB-68上的跳线在F和G两个位置。如图5-1所示，模拟输入通道装配图解ACH<i>ACH<i+8>。在这个配置中，你能够连接所有信号地到AIGNDo注意：一些SCB-68的型号使用0欧电阻的硬接线作为出厂默认跳线。在这种情况下，移动这些跳线的默认位置，你一定要焊接或者解焊SCB-68电路板。当焊接时，参考附录E，焊接和解焊SCB-68。3有参考地信号源地面信号源通过一些方式来连接建筑系统的地面，因此，通过DAQ设备的信号源已经和一个公共地面点相连（假设主机插入了相同的电力系统），插入建筑电力系统的设施设备中的非独立输入可归为这一类。在两个连接在相同建筑电力系统设备之间的地表电势差异在1-100伏之间，但如果电力区分电路没有适当连接，差异将会变的更大。如果地面信号源没有被正确检测，此差异将会被显示为测量错误,这种为地面信号源而设的电力区分电路的连接说明它可以消除地表电势与检测信号之间的差异。差分输入如果数据采集设备配置了差分输入模式，同时ACH<i>和ACH〈i+8>被用作一个信号的差分通道，这时地面参考信号源与SCB-68的连接无需特别的元件。你可以保留在SCB-68输入设备中工厂配置跳线的两个位置F和G。参见图5-1.ACll<i>和ACH<i+8>的模拟通道配置图（一个有关配置的图表）。注意：一些SCB-68的型号布线0欧电阻器作为出厂默认值的跳线。在这种情况下，要在出厂默认值位置上位移这些跳线，你必须在SCB-68电路板上进行焊接和解焊。在焊接时，根据附录E，在CSB-68上的焊接和解焊。单端输入模式当你检测参考地的单端信号时，外部信号可供应本身的参考地点，而数据采集设备不供应。因此，你应该配置DAQ设备为XRSE输入模式。在这种输入模式中，所有的信号地要连接到AIENSE引脚，也就是连接到DAQ仪器设备的放大器的负极输入端。RSE输入模式不推荐用于地面信号源。为了保留下SCB-68输入设备在工厂中配置跳线的两个位置（F或G,取决于通道），不要用开路连接输入设备的AIGND，A和C（参考图5-1）4AClI<i>和ACIl<i+8〉的模拟输入通道配置图解。任何需要参考地线的调理信号电路应该建立在使用A1SENSE作为参考地线的定做的电路板上，而不是将电路建在开路的元件位置。到A1GND的参考信号可能因错误地线造成不确切的测量结果。注意：SCB-68的一些型号使用0Q的电阻器作为出厂默认的跳线。在这些情况下，将跳线移除这些位置时，你必须焊接或解焊开SCB-68电路集成板。焊接时可参考附录E，焊接和熔解SCB-68.差分连接的考虑（DIFF输入模式）一个差分连接是指在DQA设备的AI信号有它自己的参考信号，或信号反馈路径。这些连接当在选择D1IT输入模式时是必须的。输入信号连接在放大设备的正极，而它的参考信号或反馈连接到放大设备的负极。在支持单端信号和DIFF输入模式的DQA设备上，使用DIFF输入模式履行ACH<i>和ACIKi+8〉这两个通道到各个信号。你在遇到以下任何一情况时应使用差分输入连接：1、 输入信号处于低电位（小于IV）2、 连接到DQA设备的信号主线长于10ft（3m）3、 输入信号需要独立的地线参考点或反馈信号。4、 主信号线穿越嘈杂的环境。差分连接减少了噪声干扰，增加了普通模式下的抗噪声能力。差分连接信号也允许输入信号在放大设备普通模式的限制下进行浮动。3-5参考地信号源的差分连接。图3-2展示了如何连接参考地信号源到DAQ设备的D1FF输入模式的通道上。通过这种类型的连接，放大设备抗击了信号在普通模式的信号噪声和信号源在DAQ地线设备上潜在的差异，如图3-2的Vcm所示。3-6对于无参考地或浮动信号源的差分连接图3-3描述了如何连接一个浮动信号源到DAQ设备的DIFF输入模式的通道上。使用偏置电阻器图3-3展示的是一个连接在ACH-或ACH<i+8>和AIGND之间的偏置电阻器。这个偏置电阻提供了一个为正负200PA的偏置电流反馈路径。10K到100K欧的阻值通常是足够的。如果你不使用偏置电阻而信号源又确实是浮动的，那么这个信号源就不太可能会保持在PGIA的饱和状态和PGIA的普通信号模式范围内，将导致错误的读取。你必须参考各自的通道地。3-7普通拒绝模式可能通过使用其他在ACH+或ACH<i>和AIGND之间的偏置变阻器得以改进。这种连接导致了一个细微的由浮动信号源引起的输出电阻的电压传递错误，但它也为更好的普通拒绝模式提供了一个更平衡的输入。单端信号连接的考虑因素一个连接到DAQ设备的M端的单端信号能与其它输入信号共享参考地。这个输入信号连接到仪器放大设备的正极，而这个参考地则是连接到仪器放大设备的负极。你在遇到下列情况时可以使用单端信号地模式来连接输入信号：1、 输入信号处在高电位（大于IV）。2、 连接到DAQ设备的主导线少于10ft（3m）。3、 这个输入信号能与其它信号共享同一参考地。DIFF连接输入适用于任何一个没有遇到之前提到几个情况的更强大的完整信号的输入。在单端信号的模式中，有着比差分模式更多的电场和磁场的噪声连接到信号设备中。这个连接会有不同信号产生。连接的磁场以一定比例存在于这两个导体的领域中。连接的电场在这两个导体的领域中会有很大的区别。3-8浮动信号源的单端连接（RSE输入模式）图3-4展示了如何将浮动信号源连接到DAQ设备的RSE输入模式的一个通道上。有参考地信号源的单端连接（NRSE输入模式）为了测量一个有参考地的单端信号源，需要将DAQ设备调为NRSE输入模式。然后将这个信号源连接到DAQ仪器故大设备的正极输入，而参考地线信号则会连接到放大设备的负极输入。因此，地线信号应该连接到AISENSE上。任何存在于DAQ地线和参考地线信号间表现为放大设备正负两端输入的普通模式信号的潜在差异会为放大器所抵抗的。如果DAQ设备的输入电路参考到地线，在这种情况下（正如在RSE输入模式），在地线的这个电位差异将成为电压测量中的错误。3-9图3-5展示了如何将有参考地信号连接到DAQ设备的NRSE输入模式的一个通道上。连接模拟输出信号。当使用有68引脚或100引脚的DAQ设备SCB-68时，A0信号为DACOOUT.DACIOUT,EXTREF和AOGND。DAC00UT是为A0的电压输出通道0。DAC1OUT是为A0电压输出通道1。EXTREF是为两个A0通道的外部参考输入。AOGND是两个A0通道和外部参考输入的参考地线。注意：参考为A0信号的详细连接的/manuals的设备使用手册，可得到更多信息。3-10图3—6展示了如何在SCB—68和DAQ设备上进行A0连接和外部参考信号连接。连接数字信号当使用68引脚或100引脚的DAQ设备SCB-68时，DI0信号为DKX0..7>和DGNDoDI0<0.7〉是8个单端信号D10线，DGND则是地线参考。你能将所有线编程为输入或输出。注意：可参考/manual使用手册得到更多关于信号描述和连接的详细细节。图3-7展示了一些普通DI0应用和信号连接。数字输入应用包括收取TTL信号和读出外部设备状态，如图3-7所示的开关状态。数字输出应用包括发送TTL信号和驱动外部设备，如图3-7所示的LED指示灯。3-11连接时钟信号如果你使用68引脚或100引脚的DAQ设备，所有的外部时钟设备都连接于可编程的功能输入（PFI）<0.9>线上。这些PFI线是双向的；作为输出，他们不可编程，反映许多DAQ的状态，波形和常规的时钟信号。延时的时钟信号使用5种不同的输出。注意：可参考/manual使用手册来获取更多信号描述和连接的细节信息。3-12所有的数字时钟连接都参考DGND。图3-8陈述了如何连接两个外部时钟信号到DAQ设备的PFI引脚上。噪声考虑如果你在信号源和设备间连接线时没有注意，那环境噪声可能会严重影响你测量的准确性。下面的介绍主要运用在设备上的AI信号，尽管它们也应用于一般常规信号。可通过下列注意事项减少噪声干扰和提高测量的准确性：1、 如果DAQ设备支持DIFF输入模式，请使用差分A1连接来避免普通模式的噪声。2、 单独使用有防护的，双绞电缆线将AI信号连接到设备上。用这种类型的线，可将3-13ACH+和ACH-上的信号输入线缠在一起且有所防护。然后你将这一防护的仅一点连接到信号地源上。这种连接需要信号穿越大磁场或高电磁干扰的领域。3、将信号小心地连接到设备上，将电缆线远离噪声源。DAQ应用中普遍的噪声来源是电脑监控器。尽可能将监控器远离模拟信号。以下介绍应用于所有连接到DAQ设备的信号连接：1、 将DAQ设备远离高电流，高电压线。如果电流或电压在近距离的平行线路径中流动，那么这些线的干扰电流或电压可能将引入DAQ设备。为了减少线之间的磁干扰，可以一定距离分离开平行的电线，或者将这些线彼此间折成直角。2、 不要将信号线和电源线装在同一线管中。3、 将信号线远离电磁场，断路器和转换器。采用特殊的金属网线管。要得到更多关于减少噪声的信息，可参考N1开发地区指导，在/zone的《模拟信号的电线和噪声考虑》3-14第四部分热电偶的使用这章说明，怎样测滅出用在SCB-68中的热电偶，当不同金属接触点发热引起一个小电压变化时，热电偶就产生了。测量热电偶电压，你町以用非线性稳定方程（毎一个热电偶唯一类型）控测溫度。根据美国W家标准协会（ANSI）,热电偶类型用人写字母表示，并表叫了其组成。你决定用哪种类型，参见表4-1。在NI发展指导空间（/Zone）有测M热电偶温度的更多热电偶操作理论。1一般热电偶产生的鉍大电平代表值只有儿毫伏。因此，你应使用高增益的DAQ设备以获得更好结果。你测M热电偶可用差分或单端模式。差分模式有敁好的防止噪音干扰性能，而单端模式作为许多输入有两倍的噪音。DAQ设备必须有地囬参考，因热电偶是浮动信号源。因此，如果DAQ设备使用差分模式输入要使用偏置电阻。对单端模式要使用RSE输入模式。考虑更多线路专业信息，参见NI发展空间指导，专业线路和模拟信兮的噪卢考虑登陆m.coin/zone.。冷凝端连接补偿(CJC)的SCB-68的准确性，仅在温度传感器读数接近实际温度(螺旋末端)。当你读热电偶测M的温度，保持SCB-68远离气流或其他存在温差物体，例如加热，发光，风砌和暖气设答。为达到敁小温度误差，保持SCB-68盖子盖上，增加定制的绝热设备.例如泡沫类型。开关设置和温度传感器配置配合DAQ没备的热电偶，SCB-68有温度传感器连CJC端。温度传感器的接入.可切换S1,S2，S3,如图4-L4-2所示。注意这种配置也允昨在信兮状态附带能M。信兮附属状态包括温度传感和信兮状态电路。对单端操作，连接参考单端模拟通道O到温度传感器，通过转换S5的位置实现。信兮参考地连到AIGND端。开关设置如图4-1。2特殊考虑在正极输入和+5v之间连接高阻值电阻器，可参考第五章节的精确度和分辨率考虑部分（为特殊功能的元件添加）。为减少噪卢，在SCB-68的模拟输入端连接低通滤波器，参考第5章节的低通滤波器部分（为特殊功能的元件添加）。3第五部分为特殊功能的元件添加这章描述了如M在SCB-68打开的部分位置添加元件来处理信号。为添加元件，DAQ设备必须支持开关设置2,3,4（表2-1，开关没置和信号影响）。警告添加元件的风险下面是这章中的信兮调理的应用。1、 模似输入-开式热电偶探测-低通滤波器-测M4-20niA电流-电压袞减2、 模似输出-低通平滑滤波器-电压衰减3、 数字输入-低通数字滤波器-电压袞减这章描述了添加元件的应用，许多其他类型信号的调理町用SCB-68上的元件丝带和通用面板区。参见附录E，在SCB-68焊接和解焊。了解更多添加元件和焊接与解焊须知。在这章屮构建丫一个应用描述后或你自己定制电路，参考在第—章屮的安装SCB-68说明部分（怎样在MAX屮安装SCB-68的说明）。1在MAX屮你能创建虚拟通道，以便得到你所使川的传感器种类的电压波动图或建立固定范围电压图。通道辅助配置当你使用68脚或100脚的SCB-68DAQ设备时，你可用辅助元件在SCB-68上处理16个AI通道，两个AO通道和PFI0/TRIG1调理模拟输入通道表5-1阐述丫AI通道屺置。ACH<i>和ACH<i+8>既吋用在差分模式下又可用在两种单端模式下。对差分通道0-7,表5-1说明了在SCB-68上的元件位置A-G的元件符兮。在表5-1的元件名称屮，R表示电阻，C表示电容器。元件位置标签RCX为一个电阻和一个电容的并联。2精确度和分辨率的考虑当你测M的电压超前电流时，为鉍大限度地提高测M精度，步骤如下：1、 参考DAQ设备使用手册的附录A屮的精确表，特殊说明(ni.conVmanuals)。2、 使用方程5-1确定编码步长(系统能探测的最小信兮变化)。通过能探测你所测M的m小电流的电阻值來区分编码步长。Codewidth=Rang/(GaiiiX2Resolutxon) (5-1)在方程5-1中，Rang(范围)定义在两个值之间，包括能数字化的ADC最人电压值和最小电压值。例如，当你的测呈信兮在-10V至10V之间，则范围为20o由实际应W所限定的增益是一个放大或减弱信号的倍数值。增益用分贝表示，定义如hGain=201og(f)分辨率(能通过测量系统探测的鉍小信兮的增加M)是12位或16位，取决于DAQ设备。开式热电偶探测作为一种选择，通过在正极输入和+5V间连接一个高阻值电阻，你可以构建一个幵式热电偶探测电路。一个儿M欧姆或者更大的电阻是足够大的，但是大电阻会让你发现一个幵式或有缺陷热电偶。如果热电偶是幵式的，测M电压通过输入末端升高到+5V，其作用远人于任何热电偶允许电压。你可以通过在负极输入和AIGND间，使用100千欧电阻来创建一个偏置电流反馈路径。5差分幵式热电偶检测使用位置A，在正极输入和+5V之间连接一个高值电阻。留下跳线位置（位置F和G）为每个通道使用。单端幵式热电偶检测当你在正极输入和+5V之间连接一个高值电阻时，使用位置A连一通道和位置C连下一通道。留卜跳线位置F和G吋为毎一通道使用。错误来源当使用SCB-68测M热电偶时，对能错误來源补偿，线性化.测M，热电偶线错误。补偿错误来源有两种。一是热电偶传感器不精确，二是在温度传感器和螺旋末端温度不同。SCB-68温度传感器精确度是±1度。你口J*以通过保持SCB-68远离气流，热源，取暖设备，在温度传感器和螺旋末端，减小温度误差。热电偶对温度的输出电压是非线性。温度转化的输出电压，使用查表或多项近似会导致线性误差。线性误差依赖于怎样接近表格或者多项近似热电偶的正确输出值。例如，你能通过使用高阶多项式来减小线性误差。测呈错误来自不精确的DAQ没备。这些不精确差错包含增益和偏移。如果设备校准是恰当的，那么测呈错误将会避免。只有记忆错误是增益错误的正负0.08%（整个范围）。如果输入范围±10V和增益是500，增益错误作用在0.0008X20毫安或16微伏错误。如果一个热电偶塞W克系数是32微伏每摄氏度，这种测量错误加上不确定的0.5摄氏度给测M结果。鉍佳结果，你必须使用一个精确测足准度的DAQ设备，以致于偏移可被忽略。然而通过SCB-68一个通道测量电压，你能消除偏移错误。DAQ设备的偏移，你可从软件中所有其它的读数来修正。5-6热电偶线错误是在热电偶的生产过程中不一致的结果。这些不一致的结果，或者不均匀性归结于在热电偶线中的杂质或是缺陷。这种错误的更大变化依赖于热电偶的类型和使用线的标准M度，而1L士2扱氏度是典型值。史多关于热电偶线错误的信息和史多特殊数裾，咨洵热电偶生产/*家。敁好的结果，使用很多读数的平均值（人约100次或更多）；典型绝对精确数应在±2摄氏度之内。低通滤波器这部分讨论低通滤波器和如何为低通滤波器添加元件。理论操作低通滤波器能高度或完全袋减截止频率之上的信兮频率，以阻止高频率信号的通过，但是低通滤波器+能衮减截止频率之卜_的信号频率，以致低频信号能通过。鉍理恕的情况是，低通滤波器有一个相位的转换（对频率成线性关系）。这种线性相位转换的持续将使所有频率有一个恒定时间，独立的频率，从而保持整体的信号特征。在实践屮，低通滤波器建立的有关输入信y的数学传递凼数特

点，接近理想的滤波器特征。通过分析波形图，或者表征传递函数图.你能确定滤波特征。图5-6和5-7为理想的滤波器和实际的滤波器的波形图，能得出每一个传递函数的各自衰减情况。5-7截止频率，fc，定义为超过增益下降3分贝的频率点。图5-6表明了对所有超过fc的频率而言，理想的滤波是如何把增益降到Oo因此，fc不通过滤波输出。取而代之的是对所有超过fc的频率有一个袞减到0的增益，实际的滤波器在通频带和阻带之间有一个过渡区，在通频带有微小波动和有一个有限阶袞减增益的阻带。实际的低通滤波器在响应阶段有一些非线性反应，使信号在高频率段比低频率段的持续时间更长，从而导致整体波形畸变。例如，当方波(如图5-8)进入一个滤波器后，理想的滤波器有边缘光滑的输入，而一个实际的滤波引起一些变化，使信号高频率成分被推迟了。5-8单级低通RC滤波器表5-—11表示电路由一个电阻R和一个电容C组成的简单串联电路的传输，当电压通过R时，输出电压为Vm。单级低通滤波器的传输函数的数学表达式为，Fc=l/2nRCoT(Fc=l/2nRCoT(s)=G/(l+2nRCs)(5——3)5-10使用方程式(5—3)设计一个简单的电阻，电容电路的低通滤波器，电阻，电容值决定Fc。在这个方程式中，G是直流增益，S代表频率域。选择元件在电路中决定电路元件值，确定电阻R（10千欧是合适的），由方程53得电容C计算如下，C=l/2IlRFc （5-4）在方程5--4中的截止频率是Fc敁佳结果，按下面的特点选择电阻；低耗大概1/8瓦，精确至少5%温度固定偏差5%AXL包装盒（建议）碳式金属薄层（建议）按卜酣建议的特点选择电容：AXL或RDL包装盒偏差20%鉍大电压至少25V添加元件电路如图511所示，你能使用两个元件组建一个简单的模拟输入RC滤波器电路，模拟输出或数字输入。你对搭建单端模拟输入RC滤波器，F和B—个通道，G和D是下一个通道。你能用F和E建立一个差分模拟输入RC滤波器。对于TRIG1,你吋以使用R1小块和RC1。对于AO,你可以使用R2和RC2为DAC1OUT,你可以使用R3和RC3为DACOOUTo5-11对任一类型的低通滤波器，用方程式5-5可以确定截止频率FcFc=l/2riRCo (5-5)单端低通滤波器参考图5-12,可创建一个单端低通滤波器。在位置B或D添加电阻，依赖于你正使用的模拟输入通道。在位置F或G添加电容，依赖于你止使用的模拟输入通道。差分低通滤波器参考图5-13,可创建一个差分低通滤波器。在位置E添加电阻和在位置F添加电容。模拟输出和数字输入低通滤波器对DACOOUT,在位置RC3添加电阻和在位置R3添加电容。对DAC1OUT,在位置RC2添加电阻和在位置R2添加电容。对TRIG1，在位置RC1添加电阻和在位置R1添加电容。5-12低通滤波器的应用噪卢滤波和反锯齿是低通滤波器的两种应用。噪声滤波器对一个测M信兮，你能用低通滤波器极大地袋减噪声频率。例如，电源线普遍增加丫一个频率A60赫兹的噪声。在测量系统的输入端添加一个Fc<60赫兹的低通滤波器就能把噪声截止。参考方程式5-4.为计算电容值可固定电阻值为10千欧，并选择满足如下关系式的电容：01/(211*10000*60) (5-6)反锯齿滤波器如图5-14所示，高频信兮成分经过反锯齿后变成一个低频信兮。这条实线描述/一个高频信号在所标点处被采样的情形。当把这些点连成一个波形图，通过虚线表示，这信号就变成了一个低频的信号。频率超出它的采样频率的一半的任一信号是不真实的，频率低于采样频率一半的分析是不正确的。频率为采样频率的一半的限定称为尼奎斯特。5-13为防止反锯齿，在那些信号被采样之前，移除所有产生输入信兮中频率超出尼奎斯特频率信兮的元件。一旦一个采样数据是反锯齿，要精确重现原始信号是不可能的。为了没计一个频率高于尼奎斯特频率的一半的袞减信号成分的低通滤波器，可用在方程式5-6屮的Fc的值代替半尼奎斯特频率。下面的设备提供了反锯齿滤波器，并且在SCB-68的终端部位不耑要有滤波器。NIPCI/PXI-61XX（不包括NIPCI-6110/6111）NIPCI-445XNIPCI-455X对模拟输入通道的特殊考虑滤波增加了使用滤波器的放人器的稳定吋间。在输入通道添加RC滤波器大大降低了实际输入比率，因力放大器的稳定时间增加到10T或史长时间，IfljT=R*Co你能在单端或差分模式下使用RC滤波器。对模拟输出通道的特殊考虑低通滤波器能对模拟输出信兮平滑成灿括兮形阶梯波。如果没有平滑成圆括号形信号，模拟输出信号对连结它的一些外部电路将会产生错误。图5-15表示出当一个阶梯波作为输入时一个低通滤波器的输出情况。5-14对数字触发输入信号的特殊考虑对数字触发输入信号低通滤波器有平滑噪声的防反跳功能，因此DAQ设备的可视触发使能端电路能明白一个固定数字触发信号。5-15应用低通滤波器吋将信号屮高频信号成分滤去，变为纯净的数字信兮，如图5-17所示。注释：在DAQ设备检测触发输入信兮前，数字触发输入信号延迟时间取决于滤波器的顺序。测量一个4—20mA的电流因为DAQS备无法直接测M：电流，这个部分描述了当晶体管电流作用范围在4-20H1A吋怎样对测呈电路增加元件。操作理论依据电流转化电压的欧姆定律，通过方程5-7总结，电压是V，电流是I，电阻是RV=I*R (5-7)因此，你必须乘以通过固定转变把电流变成电压的电流。在一个电子电路中，电流流过电咀产生电压降。这个电压降，成为一个DAQ设备的输入，如图5—18所示。5-16软件的应用必须线性化转换电压成电流。方程式5-8显示这种转换，电阯是分母以及Vin是DAQ设备的输入电压：I兩l/R (5-8)选择电阻为了获得敁佳电流测呈结果，你将选择下面特点电阻。*低耗大概1/8瓦*精度至少5%*温度固定*偏差5%232欧姆(建议)AXL盒(建议)*碳或金属薄层（建议）如果你在使用以上所描述的电阻时，通过没备变动范围（-5至5v）或（0至5v），你可以把20mA电流转变成4.64v。5-17元件添加警告：模拟输入不要超出±10V。NI公司对任何人为的错误连接或设答损坏不负责任。在SCB-68的单端或差分输入模式下，为测量电流你能使用一个电阻电路。单端输入在SCB-68的单端模拟输入模式卜为建立一个测量电流的电阻电路，在位置B和D添加电阻取决于通道的使用。特别注意，在位置F和G留下跳线的地方。按照方程式5-9和5-19计算电流。I=Vm/Rb （5-9）I=VnVRe （5-10）差分输入在SCB-68的差分模拟输入模式下力建立一个测量电流的电阻电路，为毎个差分通道对的使用在位置E添加电阻。在位置F和G留卜跳线的地方。按照方程式5-11计算电流。(5-11)I=VnVRe(5-11)衰减电压这部分描述/怎样为袋减或减小一个电压信兮的放大倍数而添加元件。对每个通道转换器能输出超过1OVdc，但DAQ设备在每个输入通道不能读出超过lOVdc。因此，你必须通过转换器衮减输出信兮以使它能符合DAQ设备的特殊要求。图5-19表明如何使用电压除法器去袞减转换器的输出信兮。5-18操作理论在两个电阻(R1和R2)之间分散输入电压(Vin)，导致每个电阻上所分的电压低于Vin。用方程式5-12可决定DAQ设备的测量电压Vm。Vm=Vin(R2/(R1+R2)) (5-12)用方程式5-13吋决定整个分压电路的增益：G=Vrn/Vin=R2/(R1+R2) (5-13)方程式5-13的精确度取决于你所使用的电阻的公差。警告：SCB-68没有没计成输入电压超过42V.即用户安装的电压除法器要把电压减到DAQ没备的输入范围内。输入电压超过42V能损坏SCB-68,任何连接它的设备以及计算机主机。过压也能引起操作者电击。NI公司对任何因错误的使用而受损或者伤害不负贵任。5-19选择元件为确定电阻值，可按如下步骤：1、选择电阻R2的值(建议10千欧)2、 用方程式5-12计算电阻R1的值。R1的计算基于下曲规则：你用转换器的敁人值Vin你想输入DAQ设备的敁人电压值（＜10Vdc）精确考虑为丫获得鉍佳电压衮减结果，你将选择卜*面特点电阻。*低耗人概1/8瓦*精度至少5%*溫度固定*偏差5%232欧姆（建议）AXL盒（建议）*碳或金属薄层（建议）R1和R2—起的與实值受温度的影响；另外，系统也会经常错误读数。添加元件在SCB-68的单端输入，差分输入，模拟输出，以及数字输入模式下你能建立一个两个或者三个电阻的电压衮减电路。单端输入衰减在SCB-68的单端输入模式下建立一个两个电阻的电压衰减电路，参考图5-20。5-20在位置B和F或位置D和G安装电阻，依赖于你所使用的SCB-68的通道。用方程式5-14或者5-15i卜算电路的增益：G二Rb/(Rb+Rf) (5-14)G=Rd/(Rd+Rg) (5-15)差分输入衰减在SCB-68的差分输入模式卜建立一个三个电阻的电压衮减电路，参考图5-21。选择差分通道对的位置E,F和G安装电阻。用方程式5-16计算电路的增益：G二Re/(Re+Rf+Rg) (5-16)5-21模拟输出和数字输入衰减在SCB-68的DACOOUT,DAC1OUT和TRIG1脚建立一个两个电阻的电压袞减电路，参考图5-22的填补位置。对TRIG1使用位置R1和RC1,按方程式547确定增益：G=RC1/(RC1+R1) (5-17)对DAC1OUT使叫位置R2和RC2,按方程式5-18确定增益:G=RC2/(RC2+R2) (5-18)对DACOOUT使用位置R3和RC3,按方程式5-19确定增益:G=RC3/(RC3+R3) (5-17)模拟输入的特殊考虑当计算电阻R1和R2的值时，考虑來自Vin端口的输入阻杭值，如图5-23所示。5-22Zm是新的输入阻抗。参考附录A.设备使用手册(/manuals)对输入阻抗的特别说明。方程式5-20表明了所有电阻值之间的关系：Ziii二R1+(R2*InputImpedance)/(R2+IiiputImpedance) (5-20)模拟输出的特殊考虑当你对模拟输出使用如图5-19的电路吋,这输出阻抗改变了。因此，你必须合理选择R1和R2的值以保证尽可能低的输出阻抗值。参考附录A.没备使用手册(/inaiiuals)的特別说明。图5-24表明了你计箅输出阻抗的电路。方程式5-21表明了在Rl，R2以及Zout之间的关系，Zout是原来的输出阻抗，Zout2是新的输出阻杭：Zout2=(Zout+Rl)*R2/(Zout+Rl+R2) (5-21)5-23数字输入的特殊考虑如果你使用如图5-20所示的Vin作为TTL激励的信号，你必须计算Vm以便R2上的电压降不超出5V。警告：R2上的电压降超出5V能损坏DAQ没备的内部电路。NI公司对任何因错误使用SCB-68和DAQ设备而导致任何设备受损或者伤害不负贵任。5-24A/D A/D 模一一数A/D A/D 模一一数注释词汇（专业词）皮P10.纳N10微10.毫M10千K10兆M10'千兆G109数学符号代表意义Q度大于<小于—负电性的，减1每%百分比+正电性的，加G-1平方根+5V的直流电源+5V的直流电源安培AC交流电ACH模拟信号输入通道ADC模数转换器Al模拟输入A1GND模拟输入地AISENSE模拟输入检测信号AO模拟输出AOGND模拟输出地ASIC特殊集成应用电路AWG美国线规Attenuate衰减cc摄氏CH通道cm厘米cold-junction冷凝端compensation热电偶CompactPCI一种基于标准PCI总线紧密的高性能总线技术CONVERT*转换信号Counter/timer一个外部脉冲计数电路或时钟脉冲CTR计数器DACDACOOUTDAQDACDACOOUTDAQdBDCDGNDD1FFDIODMADoCEEXTREFEXTSTROBEEXTTRIGFFREQ-OUTFtGGainGATE频率输出信号英尺增益门控信号（使能端）数字模拟转换器数字-模拟输出信号通道0数据采集分贝直流数字信号地差分模式数字输入/输出直接存储器访问符合标准声明G-3外部参考信号外部频闪信号外部触发GPCTRGPCTRO-GATEGPCTR1-GATEGPCTRO-OUTGPCTRGPCTRO-GATEGPCTR1-GATEGPCTRO-OUTGPCTR1-OUTGPCTRO-SOURCEGPCTR1-SOURCEgHHzII/OlotLLowpassfilterLSBMmMBMIO通用计数器通用计数器0使能端通用计数器1使能端通用计数器0输出通用计数器1输出通用计数器0时钟信号通用计数器1时钟信号随机振动电平赫兹G-4输入/输出最大输出电流最小输出电流低通滤波器最低有效位米兆字节内存多功能输入/输出

NC常闭，或无连接NI-DAQNIDAQ硬件驱动软件Noise噪声信号（不良电信号）NRSE单端无参考地模式NyquistfrequencyG-5频率为采样频率的一半0OUT输出引脚PPCI外围组件互联PFI可编程输入功能PF10/TR1G1可编程输入功能端0/触发端1PFI1/TRIG2可编程输入功能端1/触发端2PFI2/C0NVERT*可编程输入功能端2/转换端PF13/GPCTR1-SOURSE可编程输入功能端3/通用计数器1时钟信号端PF14/GPCTR1-GATE可编程输入功能端4/通用计数器1使能端PFI5/UPDATE*可编程输入功能端5/更新端PFI6/WFTRIG可编程输入功能端6/波形触发端PFI7/STARTSCAN可编程输入功能端7/开始扫描端PF18/GPCTRO-SOLRSE可编程输入功能端8/通用计数器0时钟信号端PF19/GPCTR0-GATE 可编程输入功能端9/通用计数器0使能端

PG1A可编程增益放大器Port接口G-6PXI面向仪器系统的PC1扩展Range范围RCfilter电阻电容滤波器Resolution分辨率Rll相对湿度rms平方根RSE单端有参考地模式Ss秒S样品SCANCLK扫描时钟信号SCSI小型计算机系统接口SE单端信号地Settlingtime停留时间Signalconditioning信号调理SOURSE信号源STARTSCAN开始扫描信号G-7ThermocoupleTRIGTTLuUnipolarUPDATEVVVdcVinVmVoutVrmswWaveformWFTRIG索引+5V信号热电偶触发信号晶体管复合逻辑电路一定范围的正电压信号（如0V +10V）更新信号伏（电压单位）直流电源电压输入电压测量电压输出电压电压平均值波形通用波形触发信号G-8保险丝和电源的考虑，C-1、电源（图），D-168-脚电缆连结到SCB-68（图），1-6以地面为参考信号源描述，以地面为参考信号源描述，3-4以地面为参考信号源描述，以地面为参考信号源描述，3-4安装，1-5到1-6 参考附表，1-2100-脚电缆连结到，SCB-68连结到，SCB-68（图），1-7安装，1-6到1-10引脚分配SCB-68E系列I/O输出连接（扩展AI）（图），1-9SCB-68E系列I/O输出连接（扩展数字）（图），1-10SCB-68E系列I/O输出连接（全）（图），1-8参考标签（附表），1-2A电压精度与分辨测量，5-5模拟输入通卷配置（图），5-2精度与分辨的考虑，5-5通道配置，5-2到5-4测量电流，5-16到5-18模拟输入通道元件位置（表），5-2到5-3输入衰减器，5-22到-23规格，A-1差分连接DIFF输入模式,3-5ACH<i>和ACH<i+8>添加元件，5-1到5-24衰减电压，5-18到5-24低通滤波器，5-7到5-16开路热电偶检波，5-5到5-7调节，5-2到5-3配置示意图（图），5-2低通滤波器的考虑，5-14模拟输入信号连接，3-1到3-10以地面为参考信号源，3-4,3-6非基准或浮动的信号源，3-3,3-7,到3-8差分输入，3-4,3-6单端信号输入，3-4到3-5,3-9到3-10输入模式推荐输入模式（图），3-2类型，3-1非基准或浮动的信号源描述，3-3差分输入，3-3,3-7到3-8单端信号输入，3-3,3-9单端信号连接描述，3-8以地面为参考的信号源，3-4到3-35,3-9到3-10非基准或浮动的信号源，3-3,3-9 开关配置表（表），4-4模拟输出器，参考标签，见表，1-3模拟输出通道电路图（图），D-3调节，5-3到5-4元件位置（表），5-3配置图（图），5-31-1DACOOUT配置图（图），5-4输入衰减器，5-22,5-23低通滤波器的考虑。5-12,5-14,5-15模拟输出信号的连接描述，3-1◦到3-11,开关设置（表），4-4反锯齿（平滑）滤波，5-13到5-14降低电压，5-18到5-24元件附加模拟输出和数字输入衰减器，5-22差分输入衰减，5-21信号端输入衰减器，5-20到5-21选择元件，5-20精度考虑，5-20特殊考虑因数模拟输出，5-23

模拟输入，5-22到5-23操作理论，5-19BDIFF连接的偏置电阻,3-7C数字输入，5-24,68脚电缆线，1-5到1-6参考标签（表），1-2SCB-68连接（图），1-7电缆安装，5-1到1-10数字输入，5-24,68脚电缆线，1-5到1-6参考标签（表），1-2SCB-68连接（图），1-7引脚分配SCB-68E系列I/O连接输出引脚（扩展AI）（图），1-9SCB-68E系列I/O连接输出引脚（扩展数字）（图），1-10SCB-68E系列1/（）连接输出引脚（全）（图），1-8参考标签（表），1-2校正证明书，F-2CE遵从规格，A-3通道配置，5-2到5-4模拟输入通道，5-2到5-3元件位置（表），5-2到5-3配置图（图），5-3模拟输出通道，5-3,5-4元件位置（表），5-3配置图（图），5-3DACOOUT配置图（图），5-4PFI0/TRIG1（图）,5-4电路图+5V电源（图），D-1模拟输出电路（图），D-3冷凝端热电偶补偿电路（图）。D-2数字触发电路（图），D-2冷凝端热电偶补偿（CJC）开路热电偶检波，开路热电偶检波，5-5到5-7开路热电偶检波，开路热电偶检波，5-5到5-7精度与分辨率考虑，5-5精度与分辨率考虑，5-5附加元件差分输入衰减器，5-21选择元件，5-20额外考虑因数模拟输出，5-23操作理论，5-19模拟输入通道，5-2到5-3PFI0/TR1G1.5-4低通虑波器，5-7到5-16应用,5-13到5-14选择元件，5-11模拟输入通道，5-14数字触发输入通道，5-15到5-16测量4-20毫安电流，5-16到5-18差分输入，5-18可变电阻器，5-17电路图（图），，D-2 热电偶的测量，4-2热电偶颜色（表），4-1元件，附加特殊功能，5-1到5-24降低电压，5-18到5-24模拟输入和数字输出衰减，5-22单端信号输入衰减，5-20到5-211-2精度考虑，5-20模拟输入，5-22到5-023数字输入，5-24通道配置，5-2到5-4模拟输出通道，5-3到5-4可编程输入功能端0/触发端1附加元件，5-11到5-12单极低通RC滤波器,5-10到5-11额外考虑模拟输出通道，5-14到5-15操作理论，5-7到5-10附加元件单端输入，5-18操作理论，5-16到5-17差分，5-6操作理论，操作理论，5-16到5-17操作理论，操作理论，5-16到5-17单端地，5-6错误来源，5-6到5-7配置参考标签，B-1到B-8参考标签（表），1-2到1-4开关配置，2-3到2-5检测线圈，1-1连接信号，3-1到3-14模拟输入信号，3-1到3-10 差分连接D1FF输入模式说明，3-5以地面为参考的信号源，3-4,3-6非基准或浮动信号源，3-3,3-7到3-8有参考地信号源说明，3-4差分输入，3-4,3-6单端输入，3-4到3-5,3-9到3-10输入模式推荐输入模式，3-2类型，3-1非基准或浮动信号源说明，3-3差分输入，3-3,3-7到3-8单端输入，3-3,3-9单端连接说明，3-8 浮动信号源（RSE配置），3-3.3-9接地信号源（NRSE配置）3-4到3-5,3-9到3-10模拟输出信号，3-10到3-11数字信号，3-11到3-12安装步骤，2-3噪声考虑，3-13到3-14计时信号，3-12到3-13使用协议，xi电流（4-20毫安）测量，5-16到5-18 附加元件差分输入，5-18单端输入，5-181-3可变电阻器，5-17D使用协议，使用协议，xi N1文本脚注，xii使用协议，使用协议，xi N1文本脚注，xii说明，说明，3-5低通滤波器5-12推荐结构，3-2什么时候使用，3-5输入衰减器，5-22,5-24PF10/TRIG1配置（图），5-4参考标签（表），1-3开关设置（表），4-4电路图（图），D-2脚注DACOOUT数字模拟0输出信号DIFF输入模式元件位置配置（表），5-3配置图（图），5-4DAC100UT信号元件位置（表），5-3标称，F-1 退焊和上焊差分连接（DIFF输入模式）模拟输入通道元件的配置，5-2到5-3DACOOUT和DAC1OLT信号元件配置，5-3定义（表），3-2以地面为参考的信号源，3-4,3-6输入衰减器，5-21电流（4-20毫安）测量，5-18非基准或浮动信号源3-3,3-7,3-8开路热电偶检测，5-6温度传感器开关配置，4-3数字输入通道低通滤波器考虑因数数字I/O（DI0）设备，数字信号连接说明，3-11到3-12数字触发输入信号，低通滤波器，5-15,5-16E系列设备，参考标签（表）1-2到1-4,1-B特殊电磁兼容设备，A-3 特殊环境，A-2环境噪声，物理噪声，F浮动信号源 偏置电阻器，3-7说明，3-3差分输入，3-3.3-7到3-8推荐结构，3-2单端连接（RES输入模式），3-3,3-9保险丝位置（图），2-2说明，A-1到A-2检修，C-1G以地为参考的的信号源说明，3-4 差分输入，3-4,3-6推荐配置（图），3-2单端输入，3-4到3-5,3-9到3-10I输入模式，物理模拟信号输入连接 安装68-脚电缆线，1-5到1-6 SCB-68连接（图），1-6参考标签（表）,1-2W0-脚电缆线，1-6到1-10SCB-68连接（图），1-7引脚分配SCB-68E系列I/O连接引脚输出（扩展AI）（图）1-9SCB-68E系列I/O连接引脚输出（扩展数字）（图）1-10SCB-68E系列I/O连接引脚输出（全）（图）1-8参考标签（表），1-2连接信号，2-3危险电压（警告），2-1安装类别，1-12到1-13印刷电路图局部图，1-5,2-2印刷电路图L低通滤波器，L低通滤波器，5-7到5-16模拟输出和数字低通滤波器，5-1