NI 6601/6602 キャリブレーション手順 - National Instruments

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へいぞうやすこ
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1 キャリブレーション手順 NI 6601/6602 目次このドキュメントでは NI 6601/6602 データ集録デバイスのキャリブレーションについて説明します概要... 2 キャリブレーションとは... 2 検証が必要である理由は... 2 検証の頻度は... 2 ソフトウェアとドキュメント... 2 ソフトウェア... 2 ドキュメント... 3 テスト装置... 3 テスト条件... 3 キャリブレーションの手順... 4 安定したクロックをセットアップする... 5 PXI-6608 クロックソースをセットアップする... 5 他のクロックソースをセットアップする... 7 クロックソースを NI 6601/6602 デバイスに接続する... 8 PXI-6608 を NI 6601/6602 デバイスに接続する... 8 他のクロックソースを NI 6601/6602 デバイスに接続する... 8 NI 6601/6602 デバイスの周波数を測定する... 9 周波数測定値を NI 6601/6602 デバイスの仕様と比較する...16

2 概要キャリブレーションとは検証が必要である理由はキャリブレーションではデバイスの測定確度を確認しすべての測定誤差の調整を行います NI 6601/6602 では水晶発振器がユーザによる調整が可能でないためキャリブレーションは単に水晶発振器の測定確度を検証するのみです検証を行うにはデバイスのパフォーマンスを測定しその測定値を工場出荷仕様と比較しますデバイスがキャリブレーションに失敗した場合は修理または交換のためにデバイスを NI までご返送ください修理または交換のために NI へご連絡いただく方法についての詳細は技術サポート情報のドキュメントを参照してくださいタイミングコンポーネントの確度は時間の経過や温度とともに変動しこのような変動は測定確度に影響を与えます検証とはそのような変動下でもデバイスが NI 標準を満たしているかを確認する作業です検証の頻度は NI 6601/6602 は使用するアプリケーションの測定確度要件で定義されている頻度でキャリブレーションを行います NI では完全なキャリブレーション手順を 1 年に 1 度の頻度で実行することをお勧めしますアプリケーションの確度要件に応じてこのキャリブレーション間隔を短くすることもできますソフトウェアとドキュメント NI 6601/6602 の検証には以下のソフトウェアとドキュメントが必要になりますこれらのリソースは NI ウェブサイト (ni.com/jp) で参照できます従来型 NI-DAQ ( レガシー ) Traditional NI-DAQ (Legacy) C Function Reference Help ファイル Traditional NI-DAQ User Manual ドキュメントソフトウェアこのキャリブレーション手順は従来型 NI-DAQ( レガシー )7.4.4 の使用が必要です従来型 NI-DAQ は LabVIEW LabWindows TM /CVI TM Microsoft Visual C++ Microsoft Visual Basic Borland C++ など多くのアプリケーション開発環境 (ADE) やプログラミング言語をサポートしていますドライバをインストールする場合使用する ADE またはプログラミング言語のサポートをインストールするだけでかまいません NI 6601/6602 キャリブレーション手順 2 ni.com/jp

3 ドキュメント Traditional NI-DAQ (Legacy) C Function Reference Help ファイルおよび Traditional NI-DAQ User Manual ドキュメントには従来型 NI-DAQ ドライバを使用する際の詳細が説明されていますヘルプファイルにはドライバ機能の詳細が記載されていますスタートすべてのプログラム National Instruments NI-DAQ を選択してヘルプファイルを参照できます Traditional NI-DAQ User Manual ドキュメントは従来型 NI-DAQ のインストール方法を説明していますまたこのマニュアルには従来型 NI-DAQ ドライバを使用するアプリケーションを作成する際の詳細も記載されていますこれらはキャリブレーションユーティリティを作成する場合の主な参考資料ですさらに使用しているプログラミング言語のドキュメントも参照できますキャリブレーションしようとする製品の詳細については NI 660x ユーザマニュアルを参照してくださいテスト装置 NI 6601/6602 デバイスを検証するには以下の装置が必要です確度 1 ppm 以内の高安定性 10 MHz 5 MHz または 1 MHz クロックソース NI では安定したクロックの供給源として PXI-6608 の使用を推奨します PXI-6608 は 1 年間にわたって確度 ppm を維持する 10 MHz クロックを供給します SH68-68-D1 ケーブルまたは標準 68 ピンケーブルコネクタ 68ピン端子ボックス (PXI-6608 以外のクロックソースを使用する場合 ) テスト条件機器とキャリブレーション実行環境を最適化するため以下のガイドラインに従ってくださいデバイスへの接続ケーブルをできるだけ短くしてください長いケーブル / ワイヤはアンテナのような働きをするため余分なノイズが取り込まれ測定結果に影響します周囲温度を約 25 に維持してください相対湿度を 80% 未満に維持してくださいデバイスへの接続ケーブルには被覆された銅線を使用してくださいノイズとサーマルオフセットを除去するためにはツイストペアワイヤを使用してください測定回路の動作温度が安定するまで 15 分間のウォームアップ時間を確保してください National Instruments Corporation 3 NI 6601/6602 キャリブレーション手順

4 キャリブレーションの手順このセクションでは安定したクロックソースを使用して NI 6601/6602 の水晶発振器の動作を検証する方法を説明しています NI 6601/6602 デバイスの発振器の性能を検証するには NI 6601/6602 デバイスのカウンタ 0 とカウンタ 1 という 2 つのカウンタが必要ですカウンタ 1 はソースとして安定したクロックを使用して 50 ms の単一パルスを生成しこのパルスがカウンタ 0 の GATE に適用されます NI 6601/6602 の 20 MHz タイムベースは水晶発振器から取得されるカウンタ 0 の SOURCE です 50 ms の単一パルス中に発生する 20 MHz タイムベースのクロックエッジ数をカウントし発振器の周波数を計算してデバイスが仕様内にあるかどうかを判断します図 1 にこのプロセスの簡単なダイアグラムを示します 20 MHz CTR 1 50 ms CTR 0 図 1 NI 6601/6602 の検証プロセス周波数測定には安定したクロックの誤差とカウンタにより発生する量子化誤差の和に等しい不確定要素がありますクロックの誤差はこのドキュメントのテスト装置のセクションに指定されているとおり 1 ppm 以下であることが必要です量子化誤差はアナログ値をデジタル化する場合の固有の不確定要素で常に最大 50 ns です測定時間 50 ms とすると量子化誤差は以下のようになります ns = 1 ppm 50 ms 安定したクロックの誤差 (1 ppm) と量子化誤差 (1 ppm) の和で測定不確定性の合計は 2 ppm となりますより安定したクロックを使用するか測定時間を長くするかまたはその両方を行うと測定不確定性を減少できますこのドキュメントの最後にある計算により 2 ppm の測定不確定性が許容されます従来型 NI-DAQ と LabVIEW プログラミングの両方による方法が以下のセクションに示されています使用するプログラミング環境に合わせて適切な方法を選択してください NI 6601/6602 キャリブレーション手順 4 ni.com/jp

5 安定したクロックをセットアップするこのセクションではクロックのセットアップ方法を説明します NI では安定したクロックの供給源として PXI-6608 の使用を推奨しますこのドキュメントのテスト装置のセクションに記載されている仕様を満たす場合は他の安定したクロックを使用できます使用方法は PXI-6608 については PXI-6608 クロックソースをセットアップするのセクションをその他のクロックについては他のクロックソースをセットアップするのセクションに説明されています PXI-6608 クロックソースをセットアップする以下の手順に従って PXI-6608 を安定したクロックソースとしてセットアップしますデバイスの電源を投入します 2. デバイスの測定回路がウォームアップするまで 15 分間待機します 3. PXI-6608 の安定した 10 MHz クロックを PFI_35 に経路設定します a. PXI-6608 のカウンタ 1 を簡易なイベントカウントを実行するよう構成します以下のパラメータを使用して GPCTR_Set_Application を呼び出します devicenumber: Measurement & Automation Explorer(MAX) で設定された値 application: ND_SIMPLE_EVENT_CNT National Instruments Corporation 5 NI 6601/6602 キャリブレーション手順

PXI-6608 の安定した 10 MHz クロックを RTSI ライン 0 に経路設定します以下のパラメータを使用して Select_Signal

6 b. カウンタ 1 の source を RTSI ライン 0 として構成します以下のパラメータを使用して GPCTR_Change_Parameter を呼び出します paramid: ND_SOURCE paramvalue: ND_RTSI_0 c. PXI-6608 の安定した 10 MHz クロックを RTSI ライン 0 に経路設定します以下のパラメータを使用して Select_Signal を呼び出します signal: ND_RTSI_0 source: ND_STABLE_10_MHZ sourcespec: ND_DONT_CARE NI 6601/6602 キャリブレーション手順 6 ni.com/jp

d. カウンタ 1 の source を PFI ライン 35 で使用可能となるよう構成します以下のパラメータを使用して Select_Signal を呼び出します signal: ND_PFI_35 source: ND_GPCTR1_SOURCE sourcespec: ND_DONT_CARE e.

7 d. カウンタ 1 の source を PFI ライン 35 で使用可能となるよう構成します以下のパラメータを使用して Select_Signal を呼び出します signal: ND_PFI_35 source: ND_GPCTR1_SOURCE sourcespec: ND_DONT_CARE e. カウンタ 1 をアームするようプログラムします以下のパラメータを使用して GPCTR_Control を呼び出します action: ND_PROGRAM タスク ID 出力は NI 6601/6602 デバイスの周波数を測定するのセクションの手順 14 のタスク ID 入力に接続します他のクロックソースをセットアップする以下の手順に従って PXI-6608 以外のクロックソースをセットアップします 1. クロックソースがテスト装置のセクションに記載されている仕様を満たすことを確認します 2. クロックデバイスの電源を投入しますメモクロックセットアップ手順の完了後クロックは実行されパルスを生成するようになります National Instruments Corporation 7 NI 6601/6602 キャリブレーション手順

8 クロックソースを NI 6601/6602 デバイスに接続するこのセクションでは PXI-6608 または他のクロックソースのいずれを使用しているかに関わらずクロックソースを NI 6601/6602 デバイスに接続する方法を説明しています PXI-6608 を NI 6601/6602 デバイスに接続する SH68-68-D1 ケーブルを使用して PXI-6608 クロックソースを NI 6601/6602 デバイスに接続しますこのケーブルは各デバイスの I/O コネクタに接続します他のクロックソースを NI 6601/6602 デバイスに接続する以下の手順に従って他のクロックソースを NI 6601/6602 デバイスに接続します 1. SH68-68-D1 ケーブルを使用して NI 6601/6602 デバイスを 68 ピン端子ボックスに接続します 2. ツイストペアワイヤを使用してクロックソースを 68 ピン端子ボックスのピン 7 とピン 41 に接続しますクロックをピン 7 に接続しますピン 7 は PFI_35 に相当しこれはすべての NI 6601/6602 デバイスでカウンタ 1 の SOURCE ですクロックのグランドをピン 41 に接続しますこれはデジタルグランドです NI 6601/6602 キャリブレーション手順 8 ni.com/jp

NI 6601/6602 デバイスの周波数を測定するメモ PXI シャーシ上の PXI-6602 を検証する場合周波数測定値はオンボード発振器ではなく PXI バックプレーンクロックの周波数ですオンボード発振器を検証するには CompactPCI-PCI アダプタを使用して PCI シャーシ上で PXI-6602 のキャリブレーションを行う必要があります以下の手順に従って検証の目的で

9 NI 6601/6602 デバイスの周波数を測定するメモ PXI シャーシ上の PXI-6602 を検証する場合周波数測定値はオンボード発振器ではなく PXI バックプレーンクロックの周波数ですオンボード発振器を検証するには CompactPCI-PCI アダプタを使用して PCI シャーシ上で PXI-6602 のキャリブレーションを行う必要があります以下の手順に従って検証の目的で NI 6601/6602 デバイスの周波数を測定します 1. カウンタ 0 を簡易なイベントカウントを実行するよう構成します以下のパラメータを使用して GPCTR_Set_Application を呼び出します gpctrnum: ND_COUNTER_0 application: ND_SIMPLE_EVENT_CNT 2. カウンタ 0 の source を 20 MHz タイムベースに設定します以下のパラメータを使用して GPCTR_Change_Parameter を呼び出します gpctrnum: ND_COUNTER_0 paramid: ND_SOURCE paramvalue: ND_INTERNAL_20_MHZ National Instruments Corporation 9 NI 6601/6602 キャリブレーション手順

カウンタ 0 を簡易なイベントカウントを実行するようアームします以下のパラメータを使用して GPCTR_Control を呼び出します gpctrnum: ND_COUNTER_0 action: ND_PROGRAM

10 3. カウンタ 0 の gate をカウンタ 1 の output に構成します以下のパラメータを使用して GPCTR_Change_Parameter を呼び出します gpctrnum: ND_COUNTER_0 paramid: ND_GATE paramvalue: ND_OTHER_GPCTR_OUTPUT 4. カウンタ 0 を簡易なイベントカウントを実行するようアームします以下のパラメータを使用して GPCTR_Control を呼び出します gpctrnum: ND_COUNTER_0 action: ND_PROGRAM タスク ID 出力は手順 11 のタスク ID 入力に接続します 5. カウンタ 1 を単一パルスを生成するよう構成します以下のパラメータを使用して GPCTR_Set_Application を呼び出します application: ND_SINGLE_PULSE_GNR NI 6601/6602 キャリブレーション手順 10 ni.com/jp

7. 単一パルス生成のパルス遅延を設定します以下のパラメータを使用して GPCTR_Change_Parameter を呼び出します

11 6. カウンタ 1 の source を PFI ライン 35 に構成します以下のパラメータを使用して GPCTR_Change_Parameter を呼び出します paramid: ND_SOURCE paramvalue: ND_PFI_35 7. 単一パルス生成のパルス遅延を設定します以下のパラメータを使用して GPCTR_Change_Parameter を呼び出します paramid: ND_COUNT_1 paramvalue: 2 National Instruments Corporation 11 NI 6601/6602 キャリブレーション手順

8. 単一パルス生成のパルス幅を設定します以下の例ではカウンタ 1 に 10 MHz ソース ( 周期 = 100 ns) を想定していますしたがってパルス幅は 100 ns 500000 = 50 ms です 10 MHz 以外の周波数を使用している場合はその周波数に従って数値を調整します周波数 F に対して 1/F ND_COUNT_2 が 50 ms と等しくなる必要があります

12 8. 単一パルス生成のパルス幅を設定します以下の例ではカウンタ 1 に 10 MHz ソース ( 周期 = 100 ns) を想定していますしたがってパルス幅は 100 ns = 50 ms です 10 MHz 以外の周波数を使用している場合はその周波数に従って数値を調整します周波数 F に対して 1/F ND_COUNT_2 が 50 ms と等しくなる必要があります以下のパラメータを使用して GPCTR_Change_Parameter を呼び出します paramid: ND_COUNT_2 paramvalue: カウンタ 1 を単一パルスを生成するようプログラムします以下のパラメータを使用して GPCTR_Control を呼び出します action: ND_PROGRAM NI 6601/6602 キャリブレーション手順 12 ni.com/jp

$0; u32 ularmed = ND_YES; do { istatus = GPCTR_Watch (devicenumber, ND_COUNTER_1, ND_Armed, &ularmed);} while ((ularmed==nd_yes) && (istatus==0)); National Instruments Corporation 13 NI 6601/6602$

13 10. カウンタ 1 がパルス生成を完了するまでループを実行します以下のパラメータを使用して GPCTR_WATCH を呼び出します entityid: ND_ARMED entityvalue: ユーザ宣言された変数次の項のサンプルコードを参照してくださいタスク ID 出力は手順 13 のタスク ID 入力に接続します GPCTR Watch のサンプルコード i16 istatus = 0; u32 ularmed = ND_YES; do { istatus = GPCTR_Watch (devicenumber, ND_COUNTER_1, ND_Armed, &ularmed);} while ((ularmed==nd_yes) && (istatus==0)); National Instruments Corporation 13 NI 6601/6602 キャリブレーション手順

14 11. デバイスの周波数を計算します a. カウンタ 0 からカウントを取得しますこのカウントは 20 MHz タイムベースの 50 ms 間のサイクル数を示します b. 上記で返されたカウントに 20 を乗算して (50 ms 20 = 1 秒 ) 1 秒間に発生すべきパルス数を計算しますこの計算結果が 20 MHz タイムベースの周波数測定値です以下のパラメータを使用して GPCTR_Watch を呼び出します gpctrnum: ND_COUNTER_0 entityid: ND_COUNT entityvalue: ユーザ宣言された変数次の項のサンプルコードを参照してくださいタスク ID 入力は手順 4 のタスク ID 出力に接続します u32 ulcount = 0; GPCTR Watch のサンプルコード istatus = GPCTR_WATCH (devicenumber, ND_COUNTER_0, ND_COUNT, &ulcount); ulcount = ulcount * 20; 12. カウンタ 0 を元の状態にリセットします以下のパラメータを使用して GPCTR_Control を呼び出します gpctrnum: ND_COUNTER_0 action: ND_RESET NI 6601/6602 キャリブレーション手順 14 ni.com/jp

15 13. カウンタ 1 を元の状態にリセットします以下のパラメータを使用して GPCTR_Control を呼び出します action: ND_RESET タスク ID 入力は手順 10 のタスク ID 出力に接続します 14. 必要に応じて PXI-6608 のカウンタ 1 を元の状態にリセットします以下のパラメータを使用して GPCTR_Control を呼び出します action: ND_RESET タスク ID 入力は安定したクロックをセットアップするのセクションの手順 3e の ID 出力に接続しますこれで NI 6601/6602 デバイスの水晶発振器の周波数測定が完了しました National Instruments Corporation 15 NI 6601/6602 キャリブレーション手順

16 周波数測定値を NI 6601/6602 デバイスの仕様と比較する前のセクションの手順 11 で計算された周波数を以下の値と比較します測定した周波数が上限 20,001,500 Hz と下限 19,998,500 Hz との間に入る場合デバイスは仕様以内で動作しています測定した周波数が 20,001,500 Hz を超えている場合デバイスは機能していません修理または交換のためにデバイスを NI までご返送ください測定した周波数が 19,998,500 Hz 未満の場合デバイスは機能していません修理または交換のためにデバイスを NI までご返送くださいこれで NI 6601/6602 デバイスの動作検証が完了しました CVI, National Instruments NI ni.com および LabVIEW は National Instruments Corporation ( 米国ナショナルインスツルメンツ社 ) の商標です National Instruments の商標の詳細については ni.com/legal の Terms of Use セクションを参照してください The mark LabWindows is used under a license from Microsoft Corporation. Windows is a registered trademark of Microsoft Corporation in the United States and other countries. 本文書中に記載されたその他の製品名および企業名はそれぞれの企業の商標または商号です National Instruments の製品 / 技術を保護する特許についてはソフトウェアで参照できる特許情報 ( ヘルプ特許情報 ) メディアに含まれている patents.txt ファイルまたは National Instruments Patent Notice (ni.com/patents) のうち該当するリソースから参照してください National Instruments Corporation. All rights reserved C 年 02 月

CAL-4353 キャリブレーション手順 - National Instruments

CAL-4353 キャリブレーション手順 - National Instruments キャリブレーション手順 CAL-4353 目次このドキュメントでは NI-DAQmx 9.3 以降を使用して NI PXIe-4353 モジュールを検証および調整する方法について説明しますまた NI PXIe-4353 と TB-4353 の両方が装備されたシステムを確認する情報も記載されていますキャリブレーションの詳細については ni.com/services/ja/calibration