NI 9239 データシート - National Instruments

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1 データシート NI AI ±10 V 24 ビット 50 ks/s/ch( 同時 ) BNC またはネジ留め式端子の接続 アンチエイリアスフィルタ 250 Vrms CAT II チャンネル間絶縁 ( ネジ留め式端 子 ) 60 VDC CAT I チャンネル間絶縁 (BNC) NI 9239 は NI CompactDAQ または CompactRIO システムで使用するアナログ入力モジュールです 各チャンネルは 24 ビットの分解能で ±10 V の測定範囲を提供します NI 9239 は 最大サンプルレートで 50 ks/s のデータを出力します NI 9239 は高速かつ高確度用に設計され 分解能 サンプルレート および入力レンジの観点からも優れた汎用アナログモジュールです キット内容 NI 9239 NI 9239 スタートアップガイド アクセサリ NI 9971 バックシェルコネクタキット ( ネジ留め式端子 ) EMI サプレッションフェライト (BNC)

2 0.5 ゲイン (db) 周波数 (Hz) 10 NI C シリーズの概要 NI は 測定 制御 および通信アプリケーション用に 100 種類を超える C シリーズモジュールを提供しています C シリーズモジュールは任意のセンサまたはバスに接続可能で 上級データ収集および制御アプリケーションのニーズに対応する高確度の測定を可能にします あらゆるセンサや信号に接続するための計測に特化した信号調節 バンク間 チャンネル間 チャンネル / アース間などの絶縁オプション さまざまなアプリケーションや環境のニーズに対応する -40 ~70 の温度範囲 ホットスワップ可能 C シリーズモジュールのほとんどは CompactRIO および CompactDAQ プラットフォームの両方をサポートしており モジュールを別のプラットフォームに移す際に修正を行う必要はありません 2 ni.com NI 9239 データシート

3 CompactRIO CompactRIO は コンパクトサイズと堅牢性を持つオープンな組込アーキテクチャを NI LabVIEW 再構成可能 I/O(RIO) アーキテクチャで電源供給されるプラットフォーム上の C シリーズモジュールと組み合わせます 各システムには 組込アプリケーションの要件を満たすためのカスタムタイミング トリガ および使用可能な広範囲のモジュール式 I/O の処理が含まれます CompactDAQ CompactDAQ は 接続性 データ収集 および直接センサまたは信号と通信するモジュール式 I/O への信号調整を統合する 持ち運び可能な耐久性のあるデータ収集プラットフォームです CompactDAQ を LabVIEW と使用することで 測定データを集録 解析 表示 および管理する方法を簡単にカスタマイズできます ソフトウェア Windows 用 LabVIEW プロフェッショナル開発システム 大規模プロジェクトの開発に上級ソフトウェアツールを使用 DAQ アシスタントおよび計測器 I/O アシスタントを使用して自動的にコードを生成 高度な計測解析およびデジタル信号処理を使用 DLL ActiveX.NET オブジェクトとのオープンな接続性を活用 DLL 実行ファイル MSI インストーラをビルド NI 9239 データシート National Instruments 3

4 NI LabVIEW FPGA モジュール NI RIO ハードウェア用の FPGA アプリケーションを設計 デスクトップおよびリアルタイムアプリケーションと同じグラフィカル環境でプログラミング 最大 300 MHz のループレートで制御アルゴリズムを実行 カスタムタイミング / トリガロジック デジタルプロトコル および DSP アルゴリズムを実装 既存の HDL コードと Xilinx IP ジェネレータの機能を含む他社製 IP を統合 LabVIEW Embedded Control and Monitoring Suite の一部として購入可能 NI LabVIEW Real Time モジュール LabVIEW グラフィカルプログラミングで確定的なリアルタイムアプリケーションを設計 信頼性の高い実行と豊富な I/O の選択に NI または他社製ハードウェアへダウンロード 組込 PID 制御 信号処理 および解析関数を活用 マルチコア CPU のメリットを自動的に活用 またはプロセッサ親和性を手動で設定 リアルタイム OS 開発およびデバッグサポート およびボードサポートを活用 単体 または LabVIEW Suite の一部として購入可能 NI 9239 入力回路 AI+ AI 過電圧保護 アンプ プレフィルタ ADC NI 9239 各チャンネル上の入力信号は調節およびバッファされた後に ADC でサンプリングされます 各 AI チャンネルには独立した信号パスと ADC があるため 全チャンネルの同時サンプリングが可能となります 4 ni.com NI 9239 データシート

5 フィルタ処理 NI 9239 は アナログとデジタルフィルタの組み合わせを用いて帯域外の信号を除去し 帯域内の信号を可能な限り再現します フィルタは 信号の周波数範囲または帯域幅に基づいて信号を区別します 考慮すべき 3 つの重要な帯域幅は パスバンド ストップバンド およびアンチイメージング帯域幅です NI 9239 は パスバンドリプルや非線形位相による影響を受けた後に量子化され 信号のパスバンド帯域部分を表現します エイリアスフリー帯域幅に表示されるすべての信号は 非エイリアスの信号またはストップバンド除去でフィルタ処理された信号です パスバンド パスバンド内の信号には 周波数によって異なるゲインや減衰があります 周波数に対するゲインの微細な変化は パスバンドフラットネスと呼ばれます NI 9239 のデジタルフィルタは データレートによってパスバンドの周波数範囲を調節します そのため 任意の周波数でのゲインまたは減衰の量はデータレートにより異なります 図 1. NI 9239 の一般的なパスバンド応答 ゲイン (db) 周波数 / データレート (Hz) ストップバンド フィルタは ストップバンド周波数以上のすべての信号を大きく減衰します フィルタの主要な目的はエイリアスを防ぐことです そのため ストップバンド周波数はデータレートに比例します ストップバンド除去は 信号のストップバンド内の周波数成分すべてに対してフィルタが適用する最小減衰量です エイリアスフリー帯域幅 エイリアスフリー帯域幅にみられる信号は より高い周波数成分から得られたエイリアス成分を含みません エイリアスフリー帯域幅は ストップバンド周波数を超える周波数を除去するフィルタの能力によって定義されます エイリアスフリー帯域幅は データレートからストップバンド周波数を引いた値と同じです NI 9239 データシート National Instruments 5

6 データレート マスタタイムベース (f M ) の周波数は NI 9239 のデータレート (f s ) を制御します NI 9239 には 周波数が 12.8 MHz の内部マスタタイムベースがありますが モジュールは外部マスタタイムベースを受け入れたり 内部マスタタイムベースをエクスポートすることもできます NI 9239 のデータレートをサンプリングの制御にマスタタイムベースを使用する他のモジュールと同期するには すべてのモジュールが 1 つのマスタタイムベースソースを共有する必要があります 以下の式は NI 9239 で利用可能なデータレートの値を示します 256 = ここで n は 1~31 のいずれかの整数を表します ただし データレートは適切なデータレート範囲内である必要があります 12.8 MHz の内部マスタタイムベースを使用している場合 n の値によって 結果のデータは 50 ks/s 25 ks/s ks/s などから最低 ks/s までとなります 12.8 MHz 以外の周波数で外部タイムベースを使用している場合は NI 9239 は異なる組み合わせのデータレートで構成可能になります メモ NI 9151 R シリーズ拡張シャーシは モジュール間でのタイムベースの共有をサポートしていません NI 9239 仕様 以下の仕様は 特に記載がない限り -40 ~70 の環境下におけるものです 特に記載がない限り すべての電圧は各チャンネルで AI- を基準とします 入力特性 チャンネル数 ADC 分解能 注意このドキュメントに記載されている以外の方法で NI 9239 を動作しないでください 製品の使用を誤ると危険です また 破損した製品を使用した場合には 製品に組み込まれている安全保護機能が保証できません 製品が破損している場合は 修理のためにナショナルインスツルメンツに返送してください 4 アナログ入力チャンネル 24 ビット ADC タイプデルタシグマ ( アナログプレフィルタ付き ) サンプルモード 同時 6 ni.com NI 9239 データシート

7 内部マスタタイムベース (f M ) 周波数 12.8 MHz 確度 ±100 ppm( 最大 ) データレート範囲 (f s ) 内部マスタタイムベース使用最小 ks/s 最大 50 ks/s データレート範囲 (f s ) 外部マスタタイムベース使用最小 S/s 最大 51.2 ks/s 図 2. データレート 1 (f s ) 256, = 1, 2,..., 31 入力電圧レンジ (AI+/AI- 間 ) 公称標準最小過電圧保護入力カプリング入力インピーダンス (AI+/AI- 間 ) ±10 V ±10.52 V ±10.3 V ±100 V DC 1 MΩ 測定条件 表 1. NI 9239 確度 読み取り値の割合 ( ゲイン誤差 ) レンジの割合 2 ( オフ セット誤差 ) キャリブレーション済み 標準 (25 ±5 ) ±0.03% ±0.008% 最大 (-40 ~70 ) ±0.13% ±0.06% 1 データレートは適切なデータレート範囲内である必要があります 2 レンジ = V NI 9239 データシート National Instruments 7

8 測定条件 表 1. NI 9239 確度 ( 続き ) 読み取り値の割合 ( ゲイン誤差 ) レンジの割合 2 ( オフ セット誤差 ) 未キャリブレーション 3 標準 (25 ±5 ) ±0.3% ±0.11% 最大 (-40 ~70 ) ±1.4% ±0.70% 入力ノイズ 安定性 ゲインドリフト オフセットドリフト キャリブレーション後のゲイン整合 ( チャンネル間 20 khz) 位相不整合 70 μvrms ±5 ppm/ ±26 μv/ 0.22 db( 最大 ) チャンネル間 /khz( 最大 ) モジュール間 (0.075 /khz f in ) + (360 f in /f M ) 非線形位相 (f s = 50 ks/s) 0.11 ( 最大 ) 図 3. 入力遅延 / + 3.3μs パスバンド 周波数 f s フラットネス (f s = 50 ks/s) ±100 mdb( 最大 ) ストップバンド 周波数 除去 エイリアスフリー帯域幅 -3 db プレフィルタ帯域幅 (f s = 50 ks/s) f s 100 db f s khz 2 レンジ = V 3 未キャリブレーション確度は モジュールに保存されたキャリブレーション定数がデータに適用されない 未処理または未スケールモードでの集録時に取得された確度のことを指します 8 ni.com NI 9239 データシート

9 クロストーク (1 khz) CMRR (f in = 60 Hz) SFDR (1 khz -60 dbfs) 全高調波歪み (THD) MTBF -130 db 126 db 128 dbfs 1 khz -1 dbfs -99 db 1 khz -20 dbfs -105 db NI 9239( ネジ留め式端子付き ) 662,484 時間 (25 時 ) Bellcore Issue 6 Method 1 Case 3 Limited Part Stress Method NI 9239(BNC 付き ) 864,132 時間 (25 時 ) Bellcore Issue 6 Method 1 Case 3 Limited Part Stress Method 所要電力 シャーシからの消費電力 放熱 アクティブモード NI 9239( ネジ留め式端子付き ) 740 mw( 最大 ) NI 9239(BNC 付き ) 800 mw( 最大 ) スリープモード 25 μw( 最大 ) アクティブモード NI 9239( ネジ留め式端子付き ) 760 mw( 最大 ) NI 9239(BNC 付き ) 820 mw( 最大 ) スリープモード 16 mw( 最大 ) NI 9239 データシート National Instruments 9

10 物理特性 モジュールを掃除する必要がある場合は 乾いた布で拭いてください ヒント C シリーズモジュールおよびコネクタの二次元図と三次元モデルを参照するには ni.com/dimensions( 英語 ) でモジュール番号を使用して検索してください ネジ留め式端子配線 ゲージ ワイヤストリップ長 温度定格 90 ( 最小 ) ネジ留め式端子用トルク ネジ留め式端子ごとのワイヤ 0.05 mm 2 ~1.5 mm 2 (30 AWG~14 AWG) 銅導線 6 mm(0.24 in.) 端から取り除かれた絶縁被覆 0.22 N m~0.25 N m(1.95 lb in.~ 2.21 lb in.) フェルール 0.25 mm 2 ~1.5 mm 2 コネクタの固定 固定タイプ ねじ込みフランジ用トルク 重量 NI 9239( ネジ留め式端子付き ) NI 9239(BNC 付き ) ネジ留め端子につき 1 つのワイヤ 2 線式フェルールを使用するネジ留め端子につき 2 つのワイヤ 付属のねじ込みフランジ 0.2 N m(1.80 lb in.) 147 g(5.2 oz.) 169 g(6.0 oz.) NI 9239 ( ネジ留め式端子付き ) の安全電圧 必ず以下の制限内の電圧のみを接続してください 絶縁チャンネル間連続耐電圧 250 Vrms Measurement Category II 1,390 V 絶縁耐圧試験 (5 秒 ) で検証済み 10 ni.com NI 9239 データシート

11 チャンネル / アース間 連続 耐電圧 Division 2 および Zone 2 危険設置箇所でのアプリケーション Vrms Measurement Category II 2,300 V 絶縁耐圧試験 (5 秒 ) で検証済み 60 VDC Measurement Category I Measurement Category I は MAINS 電圧と呼ばれる配電システムに直接接続されていない回路上で実行される測定用です MAINS は 装置に電力を供給する危険活電電源供給システムです このカテゴリは 特別に保護された 2 次回路からの電圧の測定用です そのような電圧測定には 信号レベル 特別装置 エネルギー制限された装置部分 安定化低電圧ソースから電力供給される回路 および電子装置が含まれます メモ測定カテゴリの CAT I および CAT O は同じものです これらのテスト / 測定の回路は Measurement Category CAT II CAT III または CAT IV の MAINS 設置建造物に直接接続することを想定していません 注意 Division 2 または Zone 2 危険設置箇所アプリケーションで使用する場合は NI 9239( ネジ留め式端子付き ) を Measurement Category II III または IV の信号に接続したり その測定に使用したりしないでください Measurement Category II は 配電システム (MAINS4) に直接接続された回路上で実行される測定用です このカテゴリは 標準のコンセント ( たとえば アメリカでは 115 V ヨーロッパでは 230 V) から供給されるようなローカルレベルの配電を参照しています 注意 NI 9239( ネジ留め式端子付き ) を Measurement Category III または IV の信号に接続したり その測定に使用したりしないでください NI 9239(BNC 付き ) 安全電圧 必ず以下の制限内の電圧のみを接続してください 絶縁チャンネル間連続耐電圧チャンネル / アース間連続耐電圧 60 VDC Measurement Category I 1,000 V 絶縁耐圧試験(5 秒 ) で検証済み 60 VDC Measurement Category I 1,000 V 絶縁耐圧試験(5 秒 ) で検証済み 4 チャンネル間およびチャンネル / アース間 NI 9239 データシート National Instruments 11

12 Measurement Category I は MAINS 電圧と呼ばれる配電システムに直接接続されていない回路上で実行される測定用です MAINS は 装置に電力を供給する危険活電電源供給システムです このカテゴリは 特別に保護された 2 次回路からの電圧の測定用です そのような電圧測定には 信号レベル 特別装置 エネルギー制限された装置部分 安定化低電圧ソースから電力供給される回路 および電子装置が含まれます メモ測定カテゴリの CAT I および CAT O は同じものです これらのテスト / 測定の回路は Measurement Category CAT II CAT III または CAT IV の MAINS 設置建造物に直接接続することを想定していません 注意 NI 9239(BNC 付き ) を Measurement Category II III または IV の信号に接続したり その測定に使用したりしないでください 危険箇所での設置 U.S.(UL) Class I, Division 2, Groups A, B, C, D, T4 Class I, Zone 2 AEx na IIC T4 カナダ (C-UL) Class I, Division 2, Groups A, B, C, D, T4 Class I, Zone 2 Ex na IIC T4 欧州 (ATEX) および国際 (IECEx) Ex na IIC T4 Gc 安全および危険箇所での設置の基準 この製品は 計測 制御 実験に使用される電気装置に関する以下の安全規格要件を満たすように設計されています IEC EN UL CSA EN :2012 EN :2010 IEC : Ed 6 IEC : Ed 4 UL : Ed 5 UL : Ed 3 CSA :2011 CSA :2012 電磁両立性 メモ UL およびその他の安全保証については 製品ラベルまたは オンライ ン製品認証 セクションを参照してください この製品は 計測 制御 実験に使用される電気装置に関する以下の EMC 規格の必要条件を満たします EN (IEC ): Class A エミッション 工業イミュニティ EN (CISPR 11): Group 1 Class A エミッション AS/NZS CISPR 11: Group 1 Class A エミッション 12 ni.com NI 9239 データシート

13 FCC 47 CFR Part 15B: Class A エミッション ICES-001: Class A エミッション メモ EMC 宣言および認証については オンライン製品認証 セクションを 参照してください メモ米国では (FCC 47 CFR に従って ) Class A 機器は商業 軽工業 および重工業の設備内での使用を目的としています 欧州 カナダ オーストラリア およびニュージーランドでは (CISPR 11 に従って ) Class A 機器は重工業の設備内のみでの使用を目的としています CE マーク準拠 この製品は 該当する EC 理事会指令による基本的要件に適合しています 2014/35/EU 低電圧指令 ( 安全性 ) 2014/30/EU 電磁両立性指令 (EMC) 94/9/EC 潜在的な爆発性雰囲気 (ATEX) オンライン製品認証 この製品のその他の適合規格については この製品の適合宣言 (DoC) をご覧ください この製品の製品認証および適合宣言を入手するには ni.com/certification にアクセスして型番または製品ラインで検索し 保証の欄の該当するリンクをクリックしてください 耐衝撃 / 振動 この要件を満たすには システムをパネルに取り付ける必要があります 動作時振動 ランダム (IEC ) 正弦 (IEC ) 5 g rms 10 Hz~500 Hz 5 g 10 Hz~500 Hz 動作時衝撃 (IEC ) 30 g(11 ms 半正弦 ) 50 g(3 ms 半正弦 ) 18 回 :6 方向 環境 この要件を満たす条件についての詳細は ご使用のシャーシのマニュアルを参照してください 動作温度 (IEC IEC ) 保管温度 (IEC IEC ) -40 ~70-40 ~85 NI 9239 データシート National Instruments 13

14 保護構造 IP40 動作時の相対湿度 (IEC ) 10% RH~90% RH( 結露なきこと ) 保管時の相対湿度 (IEC ) 5% RH~95% RH( 結露なきこと ) 汚染度 2 最大使用高度 室内使用のみ 環境管理 2,000 m ナショナルインスツルメンツは 環境に優しい製品の設計および製造に努めています NI は 製品から特定の有害物質を除外することが 環境および NI のお客様にとって有益であると考えています 環境に関する詳細は ni.com/environment からアクセス可能な 環境への取り組み ページを参照してください このページには ナショナルインスツルメンツが準拠する環境規制および指令 およびこのドキュメントに含まれていないその他の環境に関する情報が記載されています 廃電気電子機器 (WEEE) 欧州のお客様へ製品寿命を過ぎたすべての NI 製品は お住まいの地域の規定および条例に従って廃棄処分してください お住まいの地域における NI 製品のリサイクル方法の詳細については ni.com/environment/weee( 英語 ) を参照してください 电子信息产品污染控制管理办法 ( 中国 RoHS) 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.) キャリブレーション NI 9239 の Calibration Certificate( 英語 ) とキャリブレーションサービスに関する情報は ni.com/calibration から入手できます キャリブレーション間隔 1 年 14 ni.com NI 9239 データシート

15 National Instruments の商標については ni.com/trademarks に掲載されている NI Trademarks and Logo Guidelines をご覧ください 本書中に記載されたその他の製品名及び企業名は それぞれの企業の商標又は商号です National Instruments の製品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 ) メディアに含まれている patents.txt ファイル 又は ni.com/patents からアクセスできる National Instruments Patent Notice( 英語 ) のうち 該当するリソースから参照してください エンドユーザ使用許諾契約 (EULA) 及び他社製品の法的注意事項はご使用の NI 製品の Readme ファイルにあります National Instruments の輸出関連法規遵守に対する方針について また必要な HTS コード ECCN(Export Control Classification Number) その他の輸出入に関する情報の取得方法については 輸出関連法規の遵守に関する情報 (ni.com/ legal/ja/export-compliance) を参照してください NI は 本書に記載の情報の正確性について 一切の明示又は黙示の保証を行わず 技術的な誤りについて一切の責任を負いません 米国政府のお客様へ : 本書に含まれているデータは 民間企業の費用により作成されており 民間機関用の連邦調達規則 と軍事機関用の国防省連邦調達規則補足 及び に基づく限定権利及び制約付データ権利の条項の適用を受けます 2016 National Instruments. All rights reserved B 年 04 月