Назначение
Преобразователи напряжения измерительные аналого-цифровые и цифро-аналоговые модульные NI 6221, NI 6251, NI 6255, NI 6259, NI 6281, NI 6343, NI 6356, NI 6363, NI 6366, NI 6368 (далее - модули) предназначены для измерения и воспроизведения мгновенных значений электрического напряжения.
Описание
Модули представляют собой многоканальные устройства с функциями аналогоцифрового и цифро-аналогового преобразования напряжения.
В каналах аналого-цифрового преобразования входное напряжение поступает на программируемый аттенюатор и дифференциальный усилитель. Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) производит преобразование мгновенного значения напряжения аналогового сигнала в двоичный цифровой код. Модули NI 6221, NI 6251, NI 6255, NI 6259, NI 6281, NI 6343, NI 6363 имеют один канал АЦП и мультиплексор для коммутации входных каналов. В модулях NI 6356, NI 6366, NI 6368 каналы АЦП являются независимыми (количество АЦП равно количеству входных каналов).
В каналах цифро-аналогового преобразования заданное в виде последовательного двоичного цифрового кода значение напряжения преобразуется цифро-аналоговым преобразователем (ЦАП) в аналоговый сигнал мгновенного значения напряжения. После масштабного преобразования в программируемом аттенюаторе и дифференциальном усилителе аналоговый сигнал выводится на выход модуля. Все каналы ЦАП являются независимыми.
Разрядность АЦП и ЦАП модулей - 16 бит, кроме модуля NI 6281, который имеет разрядность АЦП 18 бит.
Модули имеют также каналы цифрового входа/выхода, конфигурируемые пользователем, в том числе два либо четыре канала цифрового счетчика импульсов и один канал цифрового генератора импульсов. Счетчик импульсов с разрядностью 32 бит позволяет выполнять измерение временных интервалов и частоты цифровых сигналов, а генератор импульсов может формировать одиночные импульсы заданной длительности, пакеты или непрерывную последовательность импульсов с заданным периодом (частотой). Синхронизация счетчика и генератора производится по выбору от внутреннего опорного генератора или от внешнего сигнала на цифровом входе.
Модули выпускаются в следующих модификациях: PXI-6221, USB-6221, PXI-6251, PXIe-6251, USB-6251, PXI-6255, USB-6255, PXI-6259, PXIe-6259, USB-6259, PXI-6281, USB-6281, USB-6343, PXIe-6356, PXIe-6363, USB-6363, PXIe-6366, USB-6366, PXIe-6368.
Модификации с интерфейсом PXI, PXIe устанавливаются в слоты шасси типа PXI (PXIe), модификации с интерфейсом USB присоединяются USB-кабелем к компьютеру.
Модули могут иметь различные исполнения сигнальных разъемов.
Модули выполнены в виде платы, на которой закреплены лицевая панель с разъемами для присоединения сигнальных кабелей, и разъем интерфейса. Модули с интерфейсами USB помещены в прочный металлический корпус, для их питания требуется внешний источник постоянного напряжения.
На плате и панелях модулей отсутствуют элементы регулировки и подстройки, доступные пользователю. Общий вид модулей с интерфейсами PXI (PXIe) представлен на рисунке 1 (показана модификация PXIe-6356). Общий вид модулей с интерфейсом USB представлен на рисунке 2 (показана модификация USB-6281).
Программное обеспечение
Программное обеспечение (драйвер) “NI-DAQmx” служит для управления режимами работы модулей, его метрологически значимая часть предназначена для задания и измерения значений величин.
Драйвер устанавливается на компьютер (контроллер).
Уровень защиты программного обеспечения от непреднамеренных и преднамеренных изменений «низкий» по Р 50.2.077-2014.
Идентификационные данные программного обеспечения приведены в таблице 1.
Таблица 1 - Идентификационные данные программного обеспечения
| Идентификационные данные (признаки) | Значение |
| Идентификационное наименование | NI-DAQmx |
| Номер версии (идентификационный номер) | не ниже 9.2.0 |
Технические характеристики
Метрологические и технические характеристики представлены в таблицах 2 - 4.
Таблица 2 - Тип интерфейса, количество каналов, частота дискретизации
| Модуль | Интерфейс | Количество каналов | Максимальная частота дискретизации, Гц 2) |
| АЦП 1) | ЦАП | АЦП | ЦАП |
| NI6221 | PXI, USB | 16 | 2 | 0 ,5 2, | 5 0 СО ,3 8, |
| NI6251 | PXI, PXIe, USB | 16 | 2 | 1,25-106 | 2,86-106 |
| NI6255 | PXI, USB | 80 | 2 | 1,25-106 | 2,86-106 |
| NI6259 | PXI, PXIe, USB | 32 | 4 | 1,25-106 | 2,86-106 |
| NI6281 | PXI, USB | 16 | 2 | 6,25-105 | 2,86-106 |
| NI6343 | USB | 32 | 4 | 5-105 | 9-105 |
| NI6356 | PXIe, USB | 8 3) | 2 | 1,25406 | 3,3-106 |
| NI6363 | PXIe, USB | 32 | 4 | 2-106 | 2,86-106 |
| NI6366 | PXIe, USB | 8 3) | 2 | 2-106 | 3,3-106 |
| NI6368 | PXIe | 16 3) | 4 | 2-106 | 3,3-106 |
| 1) Однополярное подключение. При дифференциальном подключении количество каналов вдвое меньше. 2) На один канал, при работе большего количества каналов значение уменьшается. 3) Только дифференциальное подключение. |
Таблица 3 - Основные метрологические характеристики
| ИЗМЕРЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ (АЦП) |
| Диапазоны измерения напряжения, В |
| N1 6221, N1 6343 | ±0,2; ±1; ±5; ±10 |
| N1 6251, N1 6255, N1 6259, N1 6281, N1 6363 | ±0,1; ±0,2; ±0,5; ±1; ±2; ±5; ±10 |
| N1 6356, N1 6366, N1 6368 | ±1; ±2; ±5; ±10 |
| Входной импеданс N1 6221, N1 6251, N1 6255, N1 6259, N1 6281, N1 6343, N1 6363 N1 6356, N1 6366, N1 6368 | >10 ГОм/ 100 пФ >100 ГОм / 10 пФ |
| Продолжение таблицы 3 |
| Пределы допускаемой абсолютной погрешности измерения постоянного напряжения U при температуре (23 ±10) °C, мкВ |
| N16221 |
| в диапазоне ±0,2 В | ±(2,М0 -U+ 70) |
| в диапазоне ±1 В | : (1.7-Ю'Ч: • 189) |
| в диапазоне ±5 В | : (1.6-Ю'Ч: • 820) |
| в диапазоне ±10 В | :(1.5-Ю'Ч: • 1600) |
| N1 6251, N1 6255, N1 6259 |
| в диапазоне ±0,1 В | ±(1,7-10 -и+ 35) |
| в диапазоне ±0,2 В | :(1.5-Ю'Ч; • 44) |
| в диапазоне ±0,5 В | :(1.14-Ю'Ч; • 73) |
| в диапазоне ±1 В | :(1.02-Ю'Ч; 117) |
| в диапазоне ±2 В | :(9-ю'Ч; • 230) |
| в диапазоне ±5 В | : (9.2-Ю'Ч: • 550) |
| в диапазоне ±10 В | : (8.3-Ю'Ч: • 1090) |
| N16281 |
| в диапазоне ±0,1 В | ±(1,4-10 -и + 14) |
| в диапазоне ±0,2 В | :(но'Ч; • 19) |
| в диапазоне ±0,5 В | : (8.2-Ю'Ч: • 31) |
| в диапазоне ±1 В | : (8.2-Ю'Ч: • 42) |
| в диапазоне ±2 В | :(7-Ю'Ч: • 70) |
| в диапазоне ±5 В | : (7.2-Ю'Ч: • 150) |
| в диапазоне ±10 В | : (6.7-Ю'Ч: • зю) |
| N16343 |
| в диапазоне ±0,2 В | ±(1,65-10 -и+ 25) |
| в диапазоне ±1 В | :(1.35-Ю'Ч: • 104) |
| в диапазоне ±5 В | :(1.3-Ю'Ч: • 480) |
| в диапазоне ±10 В | :(1.22-Ю'Ч: • 970) |
| N1 6356, N1 6366, N1 6368 |
| в диапазоне ±1 В | ±(1,77-10 -и + 113) |
| в диапазоне ±2 В | :(1.6-Ю'Ч: • 210) |
| в диапазоне ±5 В | :(1.6-Ю'Ч: • 490) |
| в диапазоне ±10 В | :(1.53-Ю'Ч: • 970) |
| N16363 | |
| в диапазоне ±0,1 В | ±(1,3-Ю'Ч+ 20) |
| в диапазоне ±0,2 В | :(1.2-Ю'Ч: • 29) |
| в диапазоне ±0,5 В | : (9.2-Ю'Ч: • 56) |
| в диапазоне ±1 В | : (8.8-Ю'Ч: • 105) |
| в диапазоне ±2 В | : (7.5-Ю'Ч: • 200) |
| в диапазоне ±5 В | : (7.6-Ю'Ч: • 480) |
| в диапазоне ±10 В | : (7.1-Ю'Ч: • 950) |
| Продолжение таблицы 3 |
| Пределы дополнительной абсолютной погрешности измерения постоянного напряжения U, обусловленной отклонением температуры окружающей среды в рабочем диапазоне температур от (23 ±10) °C, типовые значения, мкВ/°С |
| N16221 |
| в диапазоне ±0,2 В | ±(2,5-10 -U ±35) |
| в диапазоне ±1 В | : (2.5-Ю'Ч: • 79) |
| в диапазоне ±5 В | : (2.5-Ю'Ч: • зоо) |
| в диапазоне ±10 В | : (2.5-Ю'Ч: • 570) |
| N1 6251, N1 6255, N1 6259, N1 6363 |
| в диапазоне ±0,1 В | ±(1,3-10 -и ±9) |
| в диапазоне ±0,2 В | :(1.3-Ю'Ч: • И) |
| в диапазоне ±0,5 В | :(1.3-Ю'Ч: • 17) |
| в диапазоне ±1 В | :(1.3-Ю'Ч: • 27) |
| в диапазоне ±2 В | ±(1,3-Ю'Ч ±48) |
| в диапазоне ±5 В | ±(1,3-Ю'Ч ± 105) |
| в диапазоне ±10 В | :(1.3-Ю'Ч: • 210) |
| N16281 |
| в диапазоне ±0,1 В | ±(1,7-10 -U ± 6) |
| в диапазоне ±0,2 В | :(1.7-Ю'Ч: • 7) |
| в диапазоне ±0,5 В | :(1.7-Ю'Ч: • Ю) |
| в диапазоне ±1 В | ±( 1,7-10'5-U ± 15) |
| в диапазоне ±2 В | :(1.7-Ю'Ч: • 26) |
| в диапазоне ±5 В | :(1.7-Ю'Ч: • 55) |
| в диапазоне ±10 В | :(1.7-Ю'Ч: • 1Ю) |
| N16343 |
| в диапазоне ±0,2 В | ±(7,3-10 -U ± 7,8) |
| в диапазоне ±1 В | : (7.3-ю'Ч; • 26) |
| в диапазоне ±5 В | ±(7,3-Ю'()-и ± 115) |
| в диапазоне ±10 В | : (7.3-ю'Ч; • 230) |
| N1 6356, N1 6366, N1 6368 |
| в диапазоне ±1 В | ±(8-10--и ±50) |
| в диапазоне ±2 В | :(8-Ю'Ч; • 84) |
| в диапазоне ±5 В | :(8-ю'Ч; • 180) |
| в диапазоне ±10 В | :(8-ю'Ч; • 350) |
| ВОСПРОИЗВЕДЕНИЕ НАПРЯЖЕНИЯ (ЦАП) |
| Диапазоны воспроизведения напряжения, В | |
| N1 6221, N1 6343 | ±10 |
| N1 6251, N1 6255, N1 6259 | ±5; ±10 |
| N16281 | ±1; ±2; ±5; ±10 |
| N1 6356, N1 6363, N1 6366, N1 6368 | ±5; ±10 |
| Выходное сопротивление, Ом | |
| N1 6221, N1 6251, N1 6255, N1 6259, N1 6281, N1 6343, N1 6363 | 0,2 |
| N1 6356, N1 6366, N1 6368 | 0,4 |
| Пределы дополнительной абсолютной погрешности воспроизведения постоянного напряжения U, обусловленной отклонением температуры окружающей среды в рабочем диапазоне температур от (23 ±10) °С на один °C, типовые значения, мкВ/°С |
| NI 6221 в диапазоне ±10 В | ±(1-10-5-U + 50) |
| N1 6251, N1 6255, N1 6259, N1 6363 |
| в диапазоне ±5 В | ±(8-10'-U + 10) |
| в диапазоне ±10 В | :(1.7-Ю'Ч: • 20) |
| N16281 в диапазоне ±1 В в диапазоне ±2 В | : (2.5-Ю'Ч: • 50)........................................................ : (2.5-Ю'Ч: • 60)........................................................ |
| в диапазоне ±5 В | :(1.5-Ю'Ч; • 85) |
| в диапазоне ±10 В | :(1.5-Ю'Ч; • 120) |
| NI 6343 в диапазоне ±10 В | ±(1,13-10-5-U + 48) |
| N1 6356, N1 6366, N1 6368 в диапазоне ±5 В в диапазоне ±10 В | :(8-ю'Ч; + 5) :(1.7-Ю'Ч; • Ю) |
| ЦИФРОВЫЕ ВХОДЫ/ВЫХОДЫ |
| Количество каналов |
| NI 6221/37-pin | 10 |
| NI 6221/68-pin, NI 6251, NI 6255, NI 6281, NI 6356, NI 6366 | 24 |
| NI 6259, NI 6343, NI 6363, NI 6368 | 48 |
| Логические низкий и высокий уровни напряжения, В | 0,8 / 2,2 |
| Диапазон частот счетчиков и генератора импульсов, Гц | от 6,25-103 до 1-108 |
| Пределы допускаемой относительной погрешности частоты генератора импульсов в рабочем диапазоне температур | ±5-10-5 |
Таблица 4 - Основные технические характеристики
| Потребляемая мощность (для модификаций), Вт, не более | |
| PXI-6221 | 5 |
| USB-6221, PXI-6251/6255/6259 | 10 |
| РХ1е-6251/6255/6259 | 20 |
| PXI-6281 | 11 |
| USB-625 1 /6255/6259/6281 | 12 |
| PXIe-6356/6363 | 22 |
| PXIe-6366, USB-6366, PXIe-6368 | 30 |
| Напряжение постоянного тока питания для модулей с интерфейсом USB, В | от 11 до 30 |
| Габаритные размеры (для типа интерфейса и вида сигнального разъема), глубина х высота х толщина, мм, не более |
| PXI, PXIe | 216 x 130 x 20 |
| USB Screw Terminal | 267 x 171 x 45 |
| USB BNC | 286 x 170 x 69 |
| USB Mass Terminal | 188 x 171 x 45 |
| Масса (для модификаций и видов сигнального разъема), г, не более |
| PXI-6221 | 162 |
| USB-6221/6251/6255/6259 (BNC/Screw Terminal) | 1240 |
| USB-6221 Mass Terminal | 907 |
| PXI-6251, PXI-6281, PXIe-6259 | 225 |
| PXI-6255, PXI-6259 | 236 |
| PXIe-6251 | 208 |
| USB-625 1 /6255/6259 Mass Terminal | 816 |
| USB-6281 Screw Terminal, USB-6343 Screw Terminal | 1460 |
| USB-6281 Mass Terminal | 1040 |
| USB-6343 Mass Terminal, USB-6363/6366 BNC | 1803 |
| PXIe-63 5 6/PXIe-63 66 | 168 |
| USB-6356/USB-6366 Screw Terminal | 1428 |
| USB-6356 BNC | 1536 |
| PXIe-63 63 | 215 |
| USB-6363/6366 Screw Terminal | 1459 |
| USB-6363/6366 Mass Terminal | 971 |
| PXIe-63 68 | 241 |
| Рабочие условия применения |
| температура окружающего воздуха, °С | |
| модули с интерфейсом PXI, PXIe | от 0 до 55 |
| модули с интерфейсом USB | от 0 до 45 |
| относительная влажность воздуха (без конденсата), % | от 10 до 90 |
Знак утверждения типа
наносится на панель корпуса модуля в виде наклейки и на титульный лист руководства по эксплуатации типографским способом.
Комплектность
представлена в таблице 5.
Таблица 5 - Комплектность модулей
| Наименование и обозначение | Кол-во |
| Преобразователь напряжения измерительный аналого-цифровой и цифроаналоговый модульный NI 6221, NI 6251, NI 6255, NI 6259, NI 6281, NI 6343, NI 6356, NI 6363, NI 6366, NI 6368 | 1 шт. по заказу |
| Компакт-диск CD с драйвером NI-DAQmx и документацией | 1 шт. |
| Адаптер сетевой (для модуля с интерфейсом USB) | 1 шт. |
| Кабели и принадлежности | 1 шт. |
| Руководство по эксплуатации | 1 шт. |
| Методика поверки №6368/МП-2020 | 1 шт. |
Поверка
осуществляется по документу №6368/МП-2020 «ГСИ. Преобразователи напряжения измерительные аналого-цифровые и цифро-аналоговые модульные NI 6221, NI 6251, NI 6255, NI 6259, NI 6281, NI 6343, NI 6356, NI 6363, NI 6366, NI 6368. Методика поверки», утвержденному АО «АКТИ-Мастер» 27.02.2020 г.
Основные средства поверки:
- мультиметр цифровой модульный NI PXIe-4081, регистрационный номер 68422-17;
- калибратор многофункциональный Fluke 5730A с усилителем Fluke 5725A, регистрационный номер 60407-15 (усилитель Fluke 5725A не используется);
- частотомер универсальный Tektronix FCA3000, регистрационный номер 51532-12. Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение
метрологических характеристик поверяемых средств измерений с требуемой точностью.
Знак поверки наносится на панель корпуса модулей в виде наклейки и/или на свидетельство о поверке.
Сведения о методах измерений
приведены в эксплуатационном документе.
Нормативные документы, устанавливающие требования к преобразователям напряжения
измерительным аналого-цифровым и цифро-аналоговым модульным
NI 6221, NI 6251, NI 6255, NI 6259, NI 6281, NI 6343, NI 6356, NI 6363, NI 6366, NI 6368
ГОСТ 8.027-2001. Государственная поверочная схема для средств измерений постоянного электрического напряжения и электродвижущей силы
78144-20: Методика поверки NI6368/МП-2020Скачать5.7 Мб