NI9234振动信号接收

使用说明和产品规范NI92344通道，±5V，24位软件可选IEPE和AC/DC模拟输入模块NI9234使用说明和产品规范2ni.com/china本文档主要介绍NI9234的使用方法，及其产品规范和连接器分配。关于模块所需软件的详细信息，请访问ni.com/info，输入信息代码rdsoftwareversion查询。欲知系统安装、配置以及编程的相关信息，请参见系统文档。关于C系列模块的说明文档，请访问ni.com/info，输入信息代码cseriesdoc查询。注本文档中的安全守则和产品规范仅适用于NI9234。系统中其它组件的安全评级和产品规范可能有所不同。请参考系统中各个组件的说明文档，确定整个系统的安全评级和产品规范。关于C系列模块的说明文档，请访问ni.com/info，输入信息代码cseriesdoc查询。安全守则请遵循NI9234的使用说明。高温表面该符号表明组件表面温度较高，触摸该组件可能导致受伤。©NationalInstrumentsCorp.3NI9234使用说明和产品规范危险环境安全守则NI9234适用于危险环境ClassI,Division2,GroupsA,B,C,D,T4;ClassI,Zone2,AExnAIICT4,ExnAIICT4，以及非危险环境。在可能发生爆炸的环境中安装NI9234时，应遵守下列守则。违反安全守则可能导致人员伤亡。注意电源未断开或处于非安全环境时，请勿断开I/O连线或连接器。注意电源未断开或处于非安全环境时，请勿卸除模块。注意替换组件可能影响模块在环境等级为ClassI,Division2时的适用性。注意对于Zone2环境中的应用，应将系统安装在防护等级不低于IP54（IEC60529和EN60529）的外壳内。NI9234使用说明和产品规范4ni.com/china注意对于Zone2环境下的应用，连接信号必须在下列范围内：电容..............................................0.2μF，昀大值危险环境下的特殊要求（欧洲）该设备在DEMKO认证No.07ATEX0626664X中的评定等级为ExnAIICT4。每个模块均标有II3G，适用于危险环境Zone2。在GasGroupIIC危险环境中或环境温度为–40°C≤Ta≤70°C时使用NI9234，NI机箱的防护等级必须为EExnCIICT4,ExnAIICT4和ExnLIICT4之一。海事应用中的特殊要求用于海事应用的模块必须通过劳氏船级社(LR)认证。如需了解模块是否已通过LR认证，可访问ni.com/certification查询，或检查模块本身是否带有LR认证标记。注意为满足海事应用中对射频辐射的要求，应使用屏蔽式电缆并将系统置于金属外壳内。模块和控制器的电源输入端必须安装抑制电磁干扰的磁箍。电源输入电缆和模块输出电缆必须位于金属外壳上相对的两侧。©NationalInstrumentsCorp.5NI9234使用说明和产品规范连接NI9234NI9234共有四个BNC连接器，可提供四路同步采样模拟输入通道的连接。图1NI9234连接器分配AI3+AI3–AI2+AI2–AI0+AI0–AI1+AI1–NI9234使用说明和产品规范6ni.com/china每个通道均带有一个可连接信号源的BNC连接器。用户也可启用通道激励电流，以连接IEPE传感器。详细信息见NI9234的电路。连接器中央的引脚AI+，可提供直流激励和正输入信号连接（启用时）。连接器的外壳AI–，可提供激励返回通路和信号参考地。连接信号源至NI9234可将接地或浮接信号源连接至NI9234，使用浮接可避免对地噪声。避免BNC连接器的金属外壳之间、及其与模块或机箱的接触，可进一步降低地噪声。如信号源与NI9234之间为接地连接，需确保AI–外壳上的电压位于共模范围内，以实现NI9234的正常工作。在过压保护范围内，可防止AI–外壳电压意外达到过高电压。关于工作电压和过压保护的详细信息见产品规范。©NationalInstrumentsCorp.7NI9234使用说明和产品规范图2和图3分别为信号源与NI9234的接地连接和浮接的示意图。图2NI9234与接地信号源的连接NI9234AI+AI–+–ֵো⑤݅῵⬉य़NI9234使用说明和产品规范8ni.com/china图3NI9234与浮接信号源的连接NI9234可为用于测量的接地或浮接IEPE传感器提供IEPE激励电流。典型IEPE传感器外壳与IEPE器件之间是电气隔离的，因此即使传感器外壳接地，NI9234与传感器的连接仍为浮接。NI9234AI+AI–+–ֵো⑤©NationalInstrumentsCorp.9NI9234使用说明和产品规范NI9234的电路NI9234模拟输入通道通过一个50Ω的电阻连接至机箱地。如要昀小化对地噪声，应确保机箱接地。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NI9234通道的详细信息，见软件帮助文档。图4NI9234某通道的输入电路2mAIEPEᓔਃ/݇䯁AI+AI–ᬒ໻఼੠乘Ⓒ⊶ADC+–AC/DC㗺ড়NI9234݅῵أ㕂⬉⌕䰤⌕Ѡᵕㅵ50ΩNI9234使用说明和产品规范10ni.com/china未启用IEPE电流时，NI9234使用共模偏置电流偏置限流二极管。使用接地信号源时，该电流将引起误差，误差大小取决于AI–导线阻值。误差约为(50ppm量程+15ppm读数)/AI–阻抗(Ω)。此共模偏置电流误差仅发生在使用接地信号源时，使用浮接信号源无需考虑此误差。为获得昀佳精度，请采用浮接方式或使用低阻抗导线连接接地信号源。图5共模偏置电流导致的测量误差NI9234带有TEDS电路。关于TEDS的详细信息，请访问ni.com/info，输入信息代码rdteds查询。NI9234AI+AI–+–ֵো⑤AI–ᇐ㒓䰏ᡫ݅῵أ㕂⬉⌕©NationalInstrumentsCorp.11NI9234使用说明和产品规范NI9234滤波通过模拟和数字滤波，NI9234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。NI9234主要通过通带平坦度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。通带通带内信号的增益和衰减是基于频率变化的。通带平坦度是指相对于某段频率来说，增益的变化幅度非常小。NI9234使用数字滤波器调整通带频率范围，使其与采样率匹配。因此，给定频率下的增益和衰减取决于采样率。图6为NI9234的典型通带平坦度示意图。NI9234使用说明和产品规范12ni.com/china图6NI9234的典型通带平坦度乥⥛/䞛ḋ⥛0.50.40.0250.000–0.025–0.0500.30.20.10๲Ⲟ(dB)©NationalInstrumentsCorp.13NI9234使用说明和产品规范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，阻带频率与采样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昀小衰减值。无混叠带宽NI9234的无混叠带宽范围内的信号不是高频信号的混叠。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率减去阻带频率。NI9234使用说明和产品规范14ni.com/chinaNI9234的采样率NI9234的采样率(fs)取决于主时基频率(fM)。NI9234内部带有一个频率为13.1072MHz的主时基，但模块也可使用外部主时基或输出主时基。如要使NI9234的采样时钟与其它使用主时基控制采样的模块同步，所有模块必须共享同一主时基源。关于配置NI9234的主时基源的详细信息，见软件帮助文档。关于C系列模块的说明文档，请访问ni.com/info，输入信息代码cseriesdoc查询。可根据下列公式计算NI9234的可用采样率：fs=其中n表示1～31的任意整数。但实际采样率必须位于采样率范围内。关于采样率范围的详细信息，见产品规范。当使用内部主时基(13.1072MHz)时，采样率可为51.2kS/s、25.6kS/s、17.067kS/s……1.652kS/s，实际值取决于n。使用外部时基（非13.1072MHz）时，NI9234具有不同的采样率取值。fM256÷n---------------------©NationalInstrumentsCorp.15NI9234使用说明和产品规范注cRIO-9151R系列扩展机箱不支持模块间共享时基。休眠模式模块支持低功耗休眠模式。系统是否支持休眠模式取决于模块所在的机箱。关于系统是否支持休眠模式的详细信息，见机箱文档。关于启用休眠模式的详细信息，见软件帮助文档。关于C系列模块的说明文档，请访问ni.com/info，输入信息代码cseriesdoc查询。通常系统处于休眠模式时无法与其它模块通信。在休眠模式下，系统功耗较低，且散热量也低于正常工作模式。关于功耗和散热的详细信息，见产品规范。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。输入特性通道数........................................................4个模拟输入通道ADC分辨率.............................................24位NI9234使用说明和产品规范16ni.com/chinaADC类型..................................................Delta-Sigma（带模拟预滤波）采样模式....................................................同步支持的TEDS类型..................................IEEE1451.4TEDSClassI内部主时基(fM)频率......................................................13.1072MHz精度......................................................±50ppm，昀大值使用内部主时基时的采样率范围(fs)昀小值.................................................1.652kS/s昀大值.................................................51.2kS/s使用外部主时基时的采样率范围(fs)昀小值.................................................0.391kS/s昀大值.................................................52.734kS/s采样率1(fs)...............................................,n=1,2,……,31输入耦合....................................................AC/DC（软件可选）1实际采样率必须位于采样率范围内。详细信息见NI9234的采样率。fM256÷n---------------------©NationalInstrumentsCorp.17NI9234使用说明和产品规范交流截止频率–3dB..................................................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