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NI USB-621x ユーザマニュアル - National Instruments
DAQ M シリーズ NI USB-621x ユーザマニュアル バス電源駆動 M シリーズ USB デバイス NI USB-621x ユーザマニュアル 2009 年 10 月 371931F-0112 サポート サポート 技術サポートのご案内 www.ni.com/jp/support 日本ナショナルインスツルメンツ株式会社 〒 105-0011 東京都港区芝公園 2-4-1 ダヴィンチ芝パーク A 館 4F National Instruments Corporation 11500 North Mopac Expressway Tel：0120-527196/03-5472-2970 Austin, Texas 78759-3504 USA Tel: 512 683 0100 海外オフィス イスラエル 972 3 6393737, イタリア 39 02 41309277, インド 91 80 41190000, 英国 44 (0) 1635 523545, オーストラリア 1800 300 800, オーストリア 43 662 457990-0, オランダ 31 (0) 348 433 466, カナダ 800 433 3488, 韓国 82 02 3451 3400, シンガポール 1800 226 5886, スイス 41 56 2005151, スウェーデン 46 (0) 8 587 895 00, スペイン 34 91 640 0085, スロベニア 386 3 425 42 00, タイ 662 278 6777, 台湾 886 02 2377 2222, チェコ 420 224 235 774, 中国 86 21 5050 9800, デンマーク 45 45 76 26 00, ドイツ 49 89 7413130, トルコ 90 212 279 3031, ニュージーランド 0800 553 322, ノルウェー 47 (0) 66 90 76 60, フィンランド 358 (0) 9 725 72511, フランス 01 57 66 24 24, ブラジル 55 11 3262 3599, ベルギー 32 (0) 2 757 0020, ポーランド 48 22 328 90 10, ポルトガル 351 210 311 210, マレーシア 1800 887710, 南アフリカ 27 0 11 805 8197, メキシコ 01 800 010 0793, レバノン 961 (0) 1 33 28 28, ロシア 7 495 783 6851 サポート情報の詳細については、 「技術サポートおよびプロフェッショナルサービス」を参照してください。ナ ショナルインスツルメンツのドキュメントに関してご意見をお寄せいただく場合は、ナショナルインスツルメンツ のウェブサイト、 ni.com/jp の右上にある Info Code に feedback とご入力ください。 © 2006–2009 National Instruments Corporation. All rights reserved. 必ずお読みください 保証 NI USB-6210、NI USB-6211、NI USB-6212、NI USB-6215、NI USB-6216、および NI USB-6218 は、受領書などの書類によって 示される出荷日から 1 年間、素材および製造技術上の欠陥について保証されます。National Instruments Corporation（以下 「NI」という）は弊社の裁量により、保証期間中、欠陥があると証明される製品を修理、交換致します。本保証は部品および労 務費に及びます。 NI のソフトウェア製品が記録されている媒体は、素材および製造技術上の欠陥によるプログラミング上の問題に対して、受領書 などの書面によって示される出荷日から 90 日間保証致します。NI は、保証期間中にこのような欠陥の通知を受け取った場合、 弊社の裁量により、プログラミングの指示どおりに実行できないソフトウェア媒体を修理、交換致します。NI は、ソフトウェア の操作が中断されないこと、および欠陥のないことを保証致しません。 お客様は、保証の対象となる製品を NI に返却する前に、返品確認 (RMA: Return Material Authorization) 番号を NI から取得 し、パッケージ外に明記する必要があります。NI は、保証が及んでいる部品をお客様に返却する輸送費を負担いたします。 本書の内容については万全を期しており、技術的内容に関するチェックも入念に行っております。技術的な誤りまたは誤植が あった場合、NI は、本書を所有するお客様への事前の通告なく、本書の次の版を改訂する権利を有します。誤りと思われる個所 がありましたら、NI へご連絡ください。NI は、本書およびその内容により、またはそれに関連して発生した損害に対して、一 切責任を負いません。 NI は、ここに記載された以外、明示または黙示の保証は致しません。特に、商品性または特定用途への適合性に関する保証は致 しません。NI 側の過失または不注意により発生した損害に対するお客様の賠償請求権は、お客様が製品に支払われた金額を上限 とします。NI は、データの消失、利益の損失、製品の使用による損失、付随的または間接的損害に対して、その損害が発生する 可能性を通知されていた場合でも、一切の責任を負いません。NI の限定保証は、訴訟方式、契約上の責任または不法行為に対す る責任を問わず、過失責任を含め、適用されます。NI に対する訴訟は、訴訟原因の発生から 1 年以内に提起する必要があります。 NI は、NI の合理的に管理可能な範囲を超えた原因により発生した履行遅延に関しては一切の責任を負いません。所有者がインス トール、操作、保守に関する NI の指示書に従わなかったため、所有者による製品の改造、乱用、誤用、または不注意な行動、さ らに停電、サージ、火災、洪水、事故、第三者の行為、その他の合理的に管理可能な範囲を超えた事象により発生した損害、欠 陥、動作不良またはサービスの問題については、本書に定める保証の対象となりません。 著作権 著作権法に基づき、National Instruments Corporation（米国ナショナルインスツルメンツ社）の書面による事前の許可なく、 本書のすべてまたは一部を写真複写、記録、情報検索システムへの保存、および翻訳を含め、電子的または機械的ないかなる形 式によっても複製または転載することを禁止します。 National Instruments は他者の知的財産を尊重しており、お客様も同様の方針に従われますようお願いいたします。NI ソフト ウェアは著作権法その他知的財産権に関する法律により保護されています。NI ソフトウェアを用いて他者に帰属するソフトウェ アその他のマテリアルを複製することは、適用あるライセンスの条件その他の法的規制に従ってそのマテリアルを複製できる場 合に限り可能であるものとします。 商標 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。 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 Alliance Partner Program のメンバーは National Instruments より独立している事業体であり、 National Instruments と何ら代理店、パートナーシップまたはジョイント・ベンチャーの関係にありません。 特許 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 製品を使用する際の警告 (1) National Instruments Corporation（以下「NI」という）の製品は、外科移植またはそれに関連する使用に適した機器の備 わった製品として、または動作不良により人体に深刻な障害を及ぼすおそれのある生命維持装置の重要な機器として設計されて おらず、その信頼性があるかどうかの試験も実行されていません。 (2) 上記を含むさまざまな用途において、不適切な要因によってソフトウェア製品の操作の信頼性が損なわれるおそれがありま す。これには、電力供給の変動、コンピュータハードウェアの誤作動、コンピュータのオペレーティングシステムソフトウェア の適合性、アプリケーション開発に使用したコンパイラや開発用ソフトウェアの適合性、インストール時の間違い、ソフトウェ アとハードウェアの互換性の問題、電子監視・制御機器の誤作動または故障、システム（ハードウェアおよび / またはソフト ウェア）の一時的な障害、予期せぬ使用または誤用、ユーザまたはアプリケーション設計者の側のミスなどがありますが、こ れに限定されません（以下、このような不適切な要因を総称して「システム故障」という）。システム故障が財産または人体に 危害を及ぼす可能性（身体の損傷および死亡の危険を含む）のある用途の場合は、システム故障の危険があるため、1 つの形式 のシステムにのみ依存すべきではありません。損害、損傷または死亡といった事態を避けるため、ユーザまたはアプリケー ション設計者は、適正で慎重なシステム故障防止策を取る必要があります。これには、システムのバックアップまたは停止が 含まれますが、これに限定されません。各エンドユーザのシステムはカスタマイズされ、NI のテスト用プラットフォームとは 異なるため、そしてユーザまたはアプリケーション設計者が、NI の評価したことのない、または予期していない方法で、NI 製 品を他の製品と組み合わせて使用する可能性があるため、NI 製品をシステムまたはアプリケーションに統合する場合は、ユー ザまたはアプリケーション設計者が、NI 製品の適合性を検証、確認する責任を負うものとします。これには、このようなシス テムまたはアプリケーションの適切な設計、プロセス、安全レベルが含まれますが、これに限定されません。 目次 このマニュアルについて 表記規則 .....................................................................................................................................................xiii 関連ドキュメント ...................................................................................................................................xiv 第1章 はじめに NI-DAQmx をインストールする.......................................................................................................1-1 その他のソフトウェアをインストールする ..................................................................................1-1 ハードウェアを取り付ける .................................................................................................................1-1 デバイスセルフキャリブレーション ................................................................................................1-1 デバイスピン配列 ...................................................................................................................................1-2 デバイスの仕様 .......................................................................................................................................1-2 信号ラベルを USB-621x に貼付する ................................................................................................1-3 USB ケーブル抜け防止機構 .................................................................................................................1-4 USB-621x を取り付ける........................................................................................................................1-6 デスクトップでの使用.........................................................................................................1-6 DIN レールマウント .............................................................................................................1-6 パネルに取り付ける .............................................................................................................1-7 USB デバイスセキュリティケーブルスロット ..............................................................................1-8 第2章 DAQ システムの概要 DAQ ハードウェア ................................................................................................................................2-2 DAQ-STC2 ..............................................................................................................................2-2 キャリブレーション回路 ....................................................................................................2-3 信号調節 .....................................................................................................................................................2-3 センサとトランスデューサ ................................................................................................2-3 ケーブル / アクセサリ ..........................................................................................................................2-4 USB-621x マスターミネーションカスタムケーブル .................................................2-5 ソフトウェアでデバイスをプログラミングする..........................................................................2-5 第3章 コネクタと LED の情報 I/O コネクタ信号の説明.......................................................................................................................3-1 +5 V 電源 ...................................................................................................................................................3-3 出力としての +5 V 電源 ......................................................................................................3-3 入力としての +5 V 電源 ......................................................................................................3-3 USB シャーシグランド ..........................................................................................................................3-3 USB デバイスヒューズ交換 .................................................................................................................3-4 PWR/ACT LED 表示器 ..........................................................................................................................3-6 © National Instruments Corporation v NI USB-621x ユーザマニュアル 目次 第4章 アナログ入力 アナログ入力レンジ .............................................................................................................................. 4-2 アナログ入力接地基準設定 ................................................................................................................. 4-3 ソフトウェアで AI 接地基準設定を構成する .............................................................. 4-5 マルチチャンネルスキャンに関する注意事項 ............................................................................. 4-5 アナログ入力のデータ集録方法 ........................................................................................................ 4-8 アナログ入力のデジタルトリガ ........................................................................................................ 4-10 配線に関する注意事項.......................................................................................................................... 4-10 アナログ入力タイミング信号 ............................................................................................................ 4-11 AI サンプルクロック信号 .................................................................................................. 4-14 内部ソースを使用する ...................................................................................... 4-14 外部ソースを使用する ...................................................................................... 4-14 AI サンプルクロックを出力端子に接続する ............................................. 4-14 その他のタイミング要件 .................................................................................. 4-14 AI サンプルクロックタイムベース信号 ........................................................................ 4-15 AI 変換クロック信号 ........................................................................................................... 4-16 内部ソースを使用する ...................................................................................... 4-16 外部ソースを使用する ...................................................................................... 4-16 AI 変換クロックを出力端子に接続する ...................................................... 4-16 サンプルクロックの遅延を使用してクロックを変換する .................... 4-17 その他のタイミング要件 .................................................................................. 4-17 AI 変換クロックタイムベース信号 ................................................................................. 4-19 AI ホールド完了イベント信号.......................................................................................... 4-19 AI 開始トリガ信号 ................................................................................................................ 4-20 デジタルソースを使用する ............................................................................. 4-20 AI 開始トリガを出力端子に経路設定する .................................................. 4-20 AI 基準トリガ信号 ................................................................................................................ 4-21 デジタルソースを使用する ............................................................................. 4-21 AI 基準トリガを出力端子に経路設定する .................................................. 4-22 AI 一時停止トリガ信号 ....................................................................................................... 4-22 デジタルソースを使用する ............................................................................. 4-22 AI アプリケーションソフトウェアについて ................................................................................. 4-22 USB-6210/6211/6212 デバイスのアナログ入力信号を接続する.......................................... 4-23 浮動型信号ソースを接続する ........................................................................................... 4-24 浮動型信号ソースとは ...................................................................................... 4-24 浮動型信号ソースに差動接続を使用する条件 .......................................... 4-24 浮動型信号ソースに基準化シングルエンド接続を使用する条件 ....... 4-24 浮動型信号ソースに非基準化シングルエンド接続を使用する条件 .......4-25 浮動型信号ソースに差動接続を使用する ................................................... 4-25 浮動型信号ソースに非基準化シングルエンド接続を使用する ........... 4-28 浮動型信号ソースで基準化シングルエンド接続を使用する................ 4-29 NI USB-621x ユーザマニュアル vi ni.com/jp 目次 接地基準型信号ソースを接続する ..................................................................................4-29 接地基準型信号ソースとは ..............................................................................4-29 接地基準型信号ソースに差動接続を使用する条件 ..................................4-30 接地基準型信号ソースに非基準化シングルエンド 接続を使用する条件 ........................................................................................4-30 接地基準型信号ソースに基準化シングルエンド接 続を使用する条件 ............................................................................................4-31 接地基準型信号ソースに差動接続を使用する ...........................................4-31 接地基準型信号ソースに非基準化シングルエンド接続を使用する .......4-32 USB-6215/6216/6218 デバイスのアナログ入力信号を接続する ..........................................4-33 差動測定を実行する .............................................................................................................4-33 基準化シングルエンド測定を実行する..........................................................................4-34 非基準化シングルエンド測定を実行する .....................................................................4-35 第5章 アナログ出力 AO レンジ .................................................................................................................................................5-2 出力信号のグリッチを抑える .............................................................................................................5-2 アナログ出力データの生成方法.........................................................................................................5-2 アナログ出力デジタルトリガ .............................................................................................................5-3 アナログ出力信号を接続する .............................................................................................................5-4 アナログ出力タイミング信号 .............................................................................................................5-4 AO 開始トリガ信号 .............................................................................................................5-5 デジタルソースを使用する ..............................................................................5-5 AO 開始トリガを出力端子に経路設定する................................................5-5 AO 一時停止トリガ信号.....................................................................................................5-5 デジタルソースを使用する ..............................................................................5-7 AO サンプルクロック信号 ................................................................................................5-7 内部ソースを使用する .......................................................................................5-7 外部ソースを使用する .......................................................................................5-7 AO サンプルクロックを出力端子に接続する ...........................................5-7 その他のタイミング要件 ..................................................................................5-7 AO サンプルクロックタイムベース信号......................................................................5-8 AO アプリケーションソフトウェアについて ..............................................................................5-9 第6章 デジタル I/O USB-6210/6211/6215/6218 デバイスのデジタル I/O..............................................................6-1 USB-6210/6211/6215/6218 デバイスのスタティック DIO..................................6-2 USB-6210/6211/6215/6218 デバイスの I/O 保護 ....................................................6-2 USB-6210/6211/6215/6218 デバイスで電流駆動レベルを高める .....................6-3 © National Instruments Corporation vii NI USB-621x ユーザマニュアル 目次 USB-6210/6211/6215/6218 デバイスにデジタル I/O 信号を接続する............ 6-3 USB-6210/6211/6215/6218 デバイスを使用した DIO アプリケーシ ョンソフトウェアについて............................................................................................ 6-4 USB-6212/6216 デバイスのデジタル I/O ..................................................................................... 6-4 USB-6212/6216 デバイスのスタティック DIO ......................................................... 6-5 USB-6212/6216 デバイスの I/O 保護 ........................................................................... 6-5 USB-6212/6216 デバイスのプログラム可能な電源投入時の状態 ....................... 6-6 USB-6212/6216 デバイスで電流駆動レベルを高める ............................................. 6-6 USB-6212/6216 デバイスにデジタル I/O 信号を接続する .................................... 6-6 USB-6212/6216 デバイスを使用した DIO アプリケーショ ンソフトウェアについて ................................................................................................ 6-7 第7章 PFI PFI 端子をタイミング入力信号として使用する ........................................................................... 7-2 PFI 端子を使用してタイミング出力信号をエクスポートする ................................................ 7-3 PFI 端子をスタティックデジタル I/O として使用する ............................................................. 7-3 PFI 入力信号を接続する ....................................................................................................................... 7-4 PFI フィルタ ............................................................................................................................................. 7-4 I/O 保護 ..................................................................................................................................................... 7-6 プログラム可能な電源投入時の状態 ............................................................................................... 7-6 第8章 カウンタ カウンタ入力アプリケーション ........................................................................................................ 8-2 エッジをカウントする ........................................................................................................ 8-2 シングルポイント（オンデマンド）エッジカウント ............................. 8-2 バッファ型（サンプルクロック）エッジカウント ................................. 8-3 カウント方向を制御する .................................................................................. 8-4 パルス幅測定.......................................................................................................................... 8-4 単一パルス幅測定 ............................................................................................... 8-4 バッファ型パルス幅測定 .................................................................................. 8-5 周期測定 .................................................................................................................................. 8-6 単一周期測定 ........................................................................................................ 8-6 バッファ型周期測定 ........................................................................................... 8-6 半周期測定 .............................................................................................................................. 8-8 単一半周期測定.................................................................................................... 8-8 バッファ型半周期測定 ...................................................................................... 8-8 周波数測定 .............................................................................................................................. 8-9 周波数測定方法を選択する ............................................................................. 8-13 NI USB-621x ユーザマニュアル viii ni.com/jp 目次 位置測定 ...................................................................................................................................8-14 位相差出力エンコーダによる測定 .................................................................8-14 2 パルスエンコーダによる測定 ......................................................................8-16 バッファ型（サンプルクロック）位置測定 ...............................................8-17 2 信号エッジ間隔測定 .........................................................................................................8-17 単一 2 信号エッジ間隔測定 ..............................................................................8-18 バッファ型 2 信号エッジ間隔測定 ................................................................8-18 カウンタ出力アプリケーション.........................................................................................................8-19 簡易パルス生成 ......................................................................................................................8-19 単一パルス生成 ....................................................................................................8-19 開始トリガによる単一パルス生成 .................................................................8-20 再トリガ可能な単一パルス生成 .....................................................................8-20 パルス列生成 ..........................................................................................................................8-21 連続パルス列生成 ................................................................................................8-21 有限パルス列生成 ................................................................................................8-22 周波数の生成 ..........................................................................................................................8-22 周波数発生器を使用する ..................................................................................8-23 周波数分周...............................................................................................................................8-24 ETS のパルス生成 ..................................................................................................................8-24 カウンタタイミング信号 ......................................................................................................................8-25 Counter n Source 信号 ....................................................................................................8-25 信号を Counter n Source に経路設定する ..............................................8-26 Counter n Source を出力端子に経路設定する ......................................8-26 Counter n Gate 信号 ........................................................................................................8-26 信号を Counter n Gate に経路設定する ..................................................8-26 Counter n Gate を出力端子に経路設定する ..........................................8-27 Counter n Aux 信号 ...........................................................................................................8-27 信号を Counter n Aux に経路設定する .....................................................8-27 Counter n A、Counter n B、Counter n Z 信号 ...................................................8-27 信号を A、B、Z カウンタ入力に経路設定する .........................................8-27 Counter n Up_Down 信号 ..............................................................................................8-28 Counter n HW Arm 信号 .................................................................................................8-28 信号を Counter n HW Arm 入力に経路設定する ..................................8-28 Counter n Internal Output および Counter n TC 信号......................................8-29 Counter n Internal Output を出力端子に経路設定する ....................8-29 周波数出力信号 ......................................................................................................................8-29 周波数出力を端子に経路設定する .................................................................8-29 デフォルトのカウンタ / タイマピン配列 .......................................................................................8-29 カウンタトリガ .......................................................................................................................................8-30 その他のカウンタの機能 ......................................................................................................................8-32 サンプルクロック .................................................................................................................8-32 カウンタをカスケード接続する .......................................................................................8-32 カウンタフィルタ .................................................................................................................8-33 © National Instruments Corporation ix NI USB-621x ユーザマニュアル 目次 プリスケール.......................................................................................................................... 8-34 重複カウント防止 ................................................................................................................. 8-35 正常に動作するアプリケーションの例（重複カウントなし）............. 8-35 不正に動作するアプリケーションの例（重複カウント）...................... 8-36 重複カウントを防止するアプリケーションの例 ...................................... 8-37 NI-DAQmx で重複カウント防止を有効にする ........................................ 8-37 第9章 USB-6215/6216/6218 デバイスの絶縁およびデジタルアイソレータ デジタル絶縁 ........................................................................................................................................... 9-2 絶縁 DAQ デバイスの利点 ................................................................................................................. 9-3 コモンモードノイズを減らす ............................................................................................................ 9-3 AC 帰還路を作成する ......................................................................................................... 9-4 絶縁システム ........................................................................................................ 9-4 非絶縁システム.................................................................................................... 9-4 第 10 章 デジタル経路設定とクロック生成 80 MHz タイムベース .......................................................................................................................... 10-1 20 MHz タイムベース .......................................................................................................................... 10-1 100 kHz タイムベース.......................................................................................................................... 10-1 第 11 章 バスインタフェース USB 信号ストリーム .............................................................................................................................. 11-1 データの転送方法 .................................................................................................................................. 11-1 データ転送方法を変更する ............................................................................................... 11-2 第 12 章 トリガ デジタルソースによるトリガ ............................................................................................................ 12-1 付録 A デバイス特有の情報 USB-6210 .................................................................................................................................................. A-2 USB-6211/6215 ...................................................................................................................................... A-4 USB-6212/6216 ネジ留め式端子 ...................................................................................................... A-6 USB-6212/6216 マスターミネーション ......................................................................................... A-8 USB-6212/6216 BNC ........................................................................................................................... A-13 USB-6218 ネジ留め式端子 .................................................................................................................. A-19 USB-6218 BNC ....................................................................................................................................... A-21 NI USB-621x ユーザマニュアル x ni.com/jp 目次 付録 B トラブルシューティング 付録 C 技術サポートおよびプロフェッショナルサービス 用語集 索引 図一覧 図 A-1 図 A-2 図 A-3 図 A-4 図 A-5 図 A-13 図 A-14 USB-6210 ピン配列 ..................................................................................................A-2 USB-6211/6215 ピン配列 ......................................................................................A-4 USB-6212/6216 ネジ留め式端子のピン配列 ...................................................A-6 USB-6212/6216 マスターミネーションのピン配列......................................A-9 USB-6212/6216 BNC のトップパネルとピン配列 ........................................A-14 USB-6218 ネジ留め式端子ピン配列 ...................................................................A-19 USB-6218 BNC のトップパネルとピン配列 ....................................................A-22 © National Instruments Corporation xi NI USB-621x ユーザマニュアル このマニュアルについて 『NI USB-621x ユーザマニュアル』には、NI-DAQmx 8.9 以降での NI USB-621x データ集録 (DAQ) デバイスの使用方法に関する情報が記載 されています。NI USB-6210、USB-6211、USB-6212、USB-6215、 USB-6216、および USB-6218 デバイスは、最大 32 のアナログ入力（AI） チャンネル、最大 2 つのアナログ出力（AO）チャンネル、2 つのカウン タ、および最大 8 つのデジタル入力（DI）ラインと最大 8 つのデジタル 出力（DO）ライン、または 32 の双方向スタティック DIO ラインを装備 しています。 表記規則 このドキュメントでは以下の表記規則を使用します。 <> 山括弧で囲まれた数字と省略記号（たとえば AO<3..0> など）は、ビット や信号名に関連する値の範囲を示します。 → 矢印（→）は、ネスト化されたメニュー項目やダイアログボックスのオプ ションをたどっていくと目的の操作項目を選択できることを示します。 ファイル→ページ設定→オプションと表記されている場合は、まずファイ ルメニューをプルダウンし、次にページ設定項目を選択し、最後にダイア ログボックスでオプションを選択します。 このアイコンは、注意すべき重要な情報を示します。 このアイコンは、身体の損傷、データの損失、システムのクラッシュを防 止するための注意事項であることを示します。製品にこの記号が付いてい る場合は、『はじめにお読みください : 安全対策と電磁両立性について』 というドキュメントを参照して必要な安全対策を講じてください。 太字 太字のテキストは、メニュー項目やダイアログボックスオプションなど、 ソフトウェアでユーザが選択またはクリックする必要がある項目を示しま す。また、太字のテキストはパラメータ名を示します。 斜体 斜体のテキストは、変数、強調、相互参照、または重要な概念の説明を示 します。また、斜体のテキストは、ユーザが入力する必要がある語句また は値のプレースホルダも示します。 © National Instruments Corporation xiii NI USB-621x ユーザマニュアル このマニュアルについて monospace このフォントのテキストは、キーボードから入力する必要があるテキスト や文字、コードの一部、プログラムサンプル、構文例を表します。また、 ディスクドライブ、パス、ディレクトリ、プログラム、サブプログラム、 サブルーチンなどの名称、デバイス名、関数、操作、変数、ファイル名お よび拡張子の引用にも使用されます。 プラットフォーム 特定のプラットフォームを表し、そのすぐ後の記述はそのプラットフォー ムのみに適用されることを示します。 関連ドキュメント 各アプリケーションソフトウェアとドライバには、計測および測定デバイ ス制御用のアプリケーション作成に関する情報が含まれています。以下に 挙げたドキュメントは、NI-DAQ 8.9 以降および該当する場合は NI アプリ ケーションソフトウェアのバージョン 7.1 以降の搭載を前提としていま す。 Windows 用 NI-DAQmx 『NI-DAQmx での USB デバイスの構成スタートアップガイド』は、 Windows 用 NI-DAQmx ソフトウェアや NI-DAQmx でサポートされる DAQ デバイスのインストール方法、およびデバイスが正しく動作してい るかどうかを確認する方法について説明します。スタート→すべてのプロ グラム→ National Instruments → NI-DAQ → NI-DAQmx for USB Devices Getting Started を選択します。 『NI-DAQ Readme』には、このバージョンの NI-DAQ でサポートされて いるデバイスのリストがあります。スタート→すべてのプログラム→ National Instruments → NI-DAQ → NI-DAQ Readme を選択してくだ さい。 『NI-DAQmx ヘルプ』には、計測の概念や、NI-DAQmx の主要概念、お よびすべてのプログラミング環境に適用される共通アプリケーションにつ いての一般情報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 → NI-DAQmx ヘルプを選択してくだ さい。 NI-DAQmx Base (Linux/Mac OS X/LabVIEW Mobile モ ジュール 8.x/ LabVIEW Touch Panel モジュール 8.x) 『NI-DAQmx Base Getting Started Guide 』には、NI-DAQmx Base ソ フトウェアおよび NI-DAQmx Base でサポートされる DAQ デバイスの 取り付け方法と動作確認方法が記載されています。Windows では、 スタート→すべてのプログラム→ National Instruments → NI-DAQmx Base → Documentation → Getting Started Guide を選択します。 NI USB-621x ユーザマニュアル xiv ni.com/jp このマニュアルについて 『Getting Started with NI-DAQmx Base for Linux and Mac Users』に は、NI-DAQmx Base ソフトウェアおよび NI-DAQmx Base でサポート される DAQ デバイスを Mac/Linux マシン上で取り付ける方法と動作確 認方法が記載されています。 『NI-DAQmx Base Readme 』には、NI-DAQmx Base のこのバージョ ンでサポートされているデバイスのリストがあります。Windows では、 スタート→すべてのプログラム→ National Instruments → NI-DAQmx Base → DAQmx Base Readme を選択します。 『NI-DAQmx Base VI Reference Help』には、VI の基準や計測の概念に ついての一般情報が記載されています。LabVIEW では、ヘルプ→ DAQmx Base VI Reference Help を選択します。 『NI-DAQmx Base C Reference Help』には、C の基準や計測の概念に ついての一般情報が記載されています。Windows では、スタート→すべ てのプログラム→ National Instruments → NI-DAQmx Base → Documentation → C Function Reference Help を選択します。 メモ すべての Linux 用 NI-DAQmx Base ドキュメントは、/usr/local/natinst/ nidaqmxbase/documentation でインストールすることが可能です。 メモ すべての Mac OS X 用 NI-DAQmx Base ドキュメントは、/Applications/ National Instruments/NI-DAQmx Base/documentation からインストール できます。 LabVIEW はじめてご使用になる場合は、『LabVIEW スタートアップガイド』をお 読みになり、LabVIEW のグラフィカルなプログラミング環境とデータ集 録および計測器制御アプリケーションの作成に使用する LabVIEW の基本 機能について確認してください。『LabVIEW スタートアップガイド』は、 スタート→すべてのプログラム→ National Instruments → LabVIEW → LabVIEW マニュアルを選択するか、labview¥manuals ディレクトリで LV_Getting_Started.pdf を開くことでアクセスできます。 LabVIEW でヘルプ→ LabVIEW ヘルプを検索を選択して『LabVIEW ヘ ルプ』を開くと、LabVIEW のプログラミング概念や、LabVIEW の段階 的な使用手順、LabVIEW の VI、関数、パレット、メニュー、およびツー ルに関するリファレンス情報が記載されています。NI-DAQmx について の情報は、『LabVIEW ヘルプ』の目次タブで以下の場所を参照します。 • LabVIEW スタートアップガイド→ DAQ 入門 —LabVIEW で DAQ アシスタントを使用して NI-DAQmx 計測を行う方法を説明する チュートリアルや概要が含まれています。 © National Instruments Corporation xv NI USB-621x ユーザマニュアル このマニュアルについて • • VI と関数のリファレンス→計測 I/O VI および関数 —LabVIEW NI-DAQmx VI およびプロパティについて記載されています。 計測を実行する — 一般的な計測や、計測の基本、NI-DAQmx の主要 概念、デバイスの注意事項など、LabVIEW で測定データを集録およ び解析するのに必要な概念や操作手順についての情報が提供されてい ます。 LabWindows/CVI 『LabWindows/CVI Help』の Data Acquisition ブックには、 NI-DAQmx の計測の概念が記載されています。このブックには、DAQ ア シスタントを使用した測定タスクの作成方法を段階的に説明する 「Taking an NI-DAQmx Measurement in LabWindows/CVI」も含まれ ています。LabWindows™/CVI™ で、Help → Contents を選択してか ら、Using LabWindows/CVI → Data Acquisition を選択します。 『LabWindows/CVI Help』の NI-DAQmx Library ブックには、 NI-DAQmx の API の概要および関数リファレンスが含まれています。 『LabWindows/CVI Help』で、Library Reference → NI-DAQmx Library を選択します。 Measurement Studio Visual C++、Visual C#、または Visual Basic .NET を使用して、 Measurement Studio で NI-DAQmx 対応のデバイスをプログラムする 場合、MAX または Visual Studio .NET 内から DAQ アシスタントを起動 してチャンネルおよびタスクを対話的に作成できます。タスクまたはチャ ンネルを基準にして Measurement Studio で構成コードを生成できま す。コード生成の詳細については、『DAQ アシスタントヘルプ』を参照 してください。また、NI-DAQmx API を使用して、チャンネルおよびタ スクを作成したり、アプリケーション開発環境（ADE）で独自のアプリ ケーションを作成することもできます。 NI-DAQmx メソッドおよびプロパティのヘルプについては、 『NI Measurement Studio Help』に含まれる NI-DAQmx .NET クラスラ イブラリ、または NI-DAQmx Visual C++ クラスライブラリを参照してく ださい。Measurement Studio でプログラミングを行う一般的な情報に ついては、『Microsoft Visual Studio .NET ヘルプ』に完全に統合された 『NI Measurement Studio Help』を参照してください。Visual Studio .NET でこのヘルプファイルを参照するには、Measurement Studio → NI Measurement Studio Help を選択します。 Visual C++、Visual C#、または Visual Basic .NET でアプリケーション を作成するには、以下の一般的な手順に従ってください。 NI USB-621x ユーザマニュアル xvi ni.com/jp このマニュアルについて 1. Visual Studio .NET では、ファイル→プロジェクトを選択して新規の プロジェクトダイアログボックスを起動します。 2. プログラムを作成する言語用の Measurement Studio フォルダを検 索します。 3. プロジェクトタイプを選択します。DAQ タスクをこの手順の一部と して追加します。 ANSI C（NI アプリケーションソフトウェア不使用の場合） 『NI-DAQmx ヘルプ』には、API の概要と計測の概念についての一般情報 が含まれています。スタート→すべてのプログラム→ National Instruments → NI-DAQmx ヘルプを選択してください。 『NI-DAQmx C Reference Help』は、計測、集録、および制御アプリ ケーションを開発するために、ナショナルインスツルメンツのデータ集録 デバイスと使用する NI-DAQmx Library 関数について説明しています。 スタート→すべてのプログラム→ National Instruments → NI-DAQ → NI-DAQmx C Reference Help を選択してください。 .NET 言語（NI アプリケーションソフトウェア不使用の場合） Microsoft .NET Framework バージョン 1.1 以降では、Measurement Studio なしで Visual C# および Visual Basic .NET を使用して、 NI-DAQmx でアプリケーションを作成できます。API 関連のドキュメン トをインストールするには、Microsoft Visual Studio .NET 2003 または Microsoft Visual Studio 2005 のどちらかが必要です。 インストールされたドキュメントには、NI-DAQmx API 概要、タスク測 定と概念、および関数のリファレンスが含まれています。このヘルプは、 Visual Studio .NET ドキュメントに完全に統合されています。NI-DAQmx .NET のドキュメントを参照するには、スタート→すべてのプログラム→ National Instruments → NI-DAQ → NI-DAQmx .NET Reference Help にアクセスしてください。NI Measurement Studio Help → NI Measurement Studio .NET Class Library → Reference を選択して、 関数リファレンスを参照してください。NI Measurement Studio Help → NI Measurement Studio .NET Class Library → Using the Measurement Studio .NET Class Libraries を選択して、NI-DAQmx を Visual C# および Visual Basic .NET と使用する概念に関するトピックを 参照します。 Visual Studio 内から同じヘルプトピックを参照するには、Help → Contents を選択します。フィルタ条件ドロップダウンリストから Measurement Studio を選択して、上記の手順に従ってください。 © National Instruments Corporation xvii NI USB-621x ユーザマニュアル このマニュアルについて デバイスドキュメントと仕様 『NI USB-621x 仕様』には、USB-6210、USB-6211、USB-6212、USB-6215、 USB-6216、および USB-6218 M シリーズデバイスのすべての仕様が記載 されています。 サポートデバイスとアクセサリのデバイス端子の説明、仕様、機能、操作 方法が記載されたドキュメント（PDF とヘルプファイル）は、デバイス ドキュメントが収録されている NI-DAQmx のメディアで参照できます。 これらのドキュメントを参照するには、メディアをコンピュータに挿入し て Device Documentation ディレクトリを開き、日本語デバイスド キュメントのショートカットをダブルクリックします。 トレーニングコース NI では、NI 製品を使用してアプリケーション開発を手がけるお客様をお 手伝いするトレーニングコースを提供しています。コースへのお申し込み 方法や、コースの詳細については、ni.com/jp/training を参照してく ださい。 技術サポートのウェブサイト その他のサポートについては、ni.com/jp/support または ni.com/zone を参照してください。 メモ これらのドキュメントは、ni.com/manuals からダウンロードできます。 DAQ の仕様書や DAQ マニュアルは PDF 形式で利用可能です。PDF を表 示するには、Adobe Acrobat Reader を使用してください。Acrobat Reader をダウンロードするには、アドビシステムズ社のホームページ （www.adobe.com/jp）にアクセスしてください。最新のドキュメントリ ソースは、ni.com/manuals でナショナルインスツルメンツの製品マ ニュアルライブラリを参照してください。 NI USB-621x ユーザマニュアル xviii ni.com/jp 1 はじめに NI USB-621x デバイスは、最大 32 のアナログ入力（AI）チャンネル、最 大 2 つのアナログ出力（AO）チャンネル、2 つのカウンタ、および最大 8 つのデジタル入力（DI）ラインと最大 8 つのデジタル出力（DO）ライ ン、または 32 の双方向スタティック DIO ラインを装備しています。 NI-DAQmx をインストールする ni.com/manuals からダウンロードできる『NI-DAQmx での USB デバイ スの構成スタートアップガイド』は、ソフトウェアとハードウェアのイン ストール、チャンネルとタスクの構成、およびアプリケーション開発を開 始する方法を NI-DAQmx ユーザに段階的に説明します。 その他のソフトウェアをインストールする その他のソフトウェアを使用する場合は、ソフトウェアに付属のインス トール手順を参照してください。 ハードウェアを取り付ける 『NI-DAQmx での USB デバイスの構成スタートアップガイド』には、ソ フトウェアを特定しない USB デバイスの取り付け方が説明されています。 DAQ デバイスを取り付ける前に、そのデバイスで使用する予定のソフト ウェアをインストールする必要があります。 デバイスセルフキャリブレーション NI は、USB-621x デバイスの取り付け後と周囲温度が変化した時に、セル フキャリブレーションを実行することを推奨しています。セルフキャリブ レーションは、推奨されるウォームアップ時間が経過した後に実行する必 要があります。ご使用のデバイスのウォームアップ時間については、 『NI USB-621x 仕様』を参照してください。この機能はデバイスのオン ボード基準電圧を測定し、操作環境での短期変動により発生するエラーを 補正するためにセルフキャリブレーション定数を調整します。デバイスの セルフキャリブレーションを実行する際は、すべての外部信号を切断して ください。 © National Instruments Corporation 1-1 NI USB-621x ユーザマニュアル 第1章 はじめに 以下の手順に従って、Measurement & Automation Explorer（MAX） を使用してセルフキャリブレーションを開始することができます。 1. 2. MAX を起動します。 3. 以下のいずれかの方法で、セルフキャリブレーションを開始します。 マイシステム→デバイスとインタフェース→ NI-DAQmx デバイス→ ご使用のデバイスを選択します。 • • MAX の右上隅でセルフキャリブレーションをクリックします。 MAX のツリー構図でデバイス名を右クリックし、ドロップダウ ンメニューからセルフキャリブレーションを選択します。 メモ 『NI-DAQmx ヘルプ』の「デバイスキャリブレーション」またはバージョン 8.0 以降の『LabVIEW ヘルプ』で説明されているように、NI-DAQmx でプログラ ムによってセルフキャリブレーションを実行することも可能です。 デバイスピン配列 USB-621x デバイスのピン配列は、付録 A の「デバイス特有の情報」を参 照してください。 デバイスの仕様 USB-621x デバイスの詳細は、NI-DAQ デバイスドキュメントブラウザま たは ni.com/manuals で利用可能な『NI USB-621x 仕様』を参照してく ださい。 NI USB-621x ユーザマニュアル 1-2 ni.com/jp 第1章 はじめに 信号ラベルを USB-621x に貼付する （USB-621x ネジ留め式端子デバイス）USB-621x キットには、USB-621x ネジ留め式端子デバイスの combicon コネクタ用のラベルが含まれてい ます。ピン番号や信号名の書かれたラベルや、何も書いていないラベルを 選択できます。ラベルを 1 枚選んだら、図 1-1 のように、デバイスの トップパネルまたは 16 ポジション combicon コネクタに印刷された端 子に正しいラベルを合わせて貼付します。 ߹ߚߪ ߹ߚߪ ߹ߚߪ P/N 19XXXX REVX 6000 msi 1 2 3 1 4 2 3 4 1 2 3 4 端子番号ラベル シングルエンド信号名ラベル 図 1-1 © National Instruments Corporation ߹ߚߪ ߹ߚߪ ߹ߚߪ 差動信号名ラベル ユーザ定義カスタムラベル USB-621x ネジ留め式端子信号ラベル 1-3 NI USB-621x ユーザマニュアル 第1章 はじめに USB ケーブル抜け防止機構 以下の方法で、USB ケーブルが抜けることを防止できます。 • ケーブル抜け防止用固定溝を使用 —（USB-621x ネジ留め式端子 / マスターミネーションデバイス）USB ケーブルを、USB-621x の 2 つ の下側にある溝のいずれかに押し込みます。図 1-2a のように、 USB ケーブルのサイズに合った溝を使用します。 • ケーブルタイを使用 —（USB-621x ネジ留め式端子 / マスターミネー ションデバイス）図 1-2b のように、USB-621x の下側にあるケーブ ルタイ取り付けバーにケーブルタイを通し、USB ケーブルを固定し ます。 3 3 4 2 1 5 ߹ߚߪ a 1 2 3 b USB ケーブル抜け防止用固定溝（大） USB ケーブル抜け防止用固定溝（小） USB ケーブル 図 1-2 4 5 6 ケーブルタイ ケーブルタイ取り付けバー 積み重ね用溝 USB-621x ネジ留め式端子 / マスターミネーションデバイスでの USB ケー ブル抜け防止アクセサリのオプション NI USB-621x ユーザマニュアル 1-4 ni.com/jp 第1章 • はじめに ロック USB ケーブルを使用 —（USB-621x BNC デバイス）図 1-3 に 示されているように、ロック USB ケーブル（USB-621x BNC キット に含まれています）でジャックネジを使用して、ケーブルをデバイス に固定します。 4 1 3 2 1 2 3 4 セキュリティケーブルスロット ロック USB ケーブルジャックネジ 図 1-3 メモ ジャックネジ穴 信号線抜け防止アクセサリ USB-621x BNC デバイス上の USB ケーブル抜け防止アクセサリ 図 1-3 で示されているように、ケーブルタイをケーブル抜け防止穴に通し、そ れを信号ワイヤと BNC ケーブルのまわりに固定することで、USB-621x BNC デ バイスのネジ留め式端子および BNC コネクタの信号ワイヤにケーブル管理を提 供できます。 © National Instruments Corporation 1-5 NI USB-621x ユーザマニュアル 第1章 はじめに USB-621x を取り付ける USB-621x をデスクトップで使用、または標準 DIN レールまたはパネルに 取り付けることができます。 デスクトップでの使用 USB-621x はデスクトップで使用できます。図 1-2 で示されているように、 USB-621x ネジ留め式端子 / マスターミネーションデバイスの底部には、 同程度の大きさの他の USB-621x デバイスを積み重ねることができるよう に溝が付いています。 メモ USB-621x BNC デバイスを積み重ねることはできません。 （USB-621x ネジ留め式端子 / マスターミネーションデバイス）デスク トップで使用する場合にデバイスを安定させるには、図 1-4 のように、付 属の滑り止め用のゴム脚を USB-621x デバイスの下側に貼り付けます。 メモ USB-621x をパネルに取り付ける場合、またはデバイスを別の USB-621x デバイ スを積み重ねる場合は、ゴム脚を使用しないでください。 図 1-4 ゴム脚の使用 DIN レールマウント DIN レールマウントキット（製品番号 : 779689-01、USB-621x キットに は付属しません）は、USB-621x 製品群を標準 DIN レールに取り付けるた めに使用できるアクセサリです。 メモ 「USB ケーブル抜け防止機構」セクションの説明のように、USB-621x を DIN レールに取り付ける前に、ケーブル抜け防止を施します。 NI USB-621x ユーザマニュアル 1-6 ni.com/jp 第1章 はじめに パネルに取り付ける （USB-621x ネジ留め式端子 / マスターミネーションデバイス）USB-621x をボードまたはパネルに取り付けるには、図 1-5 を参照しながら以下の手 順に従ってください。 図 1-5 メモ メモ USB-621x をパネルに取り付ける デバイスをパネルに取り付ける場合は、ゴム脚を USB-621x に取り付けないでく ださい。 「USB ケーブル抜け防止機構」セクションの説明どおり、USB-621x をパネルに 取り付ける前に、ストレインリリーフ対策を行います。 1. 技術サポートデータベースのドキュメント「USB-621x Panel Mounting Template」に添付されているパネル取り付け用テンプ レートの PDF をダウンロードまたは印刷します。技術データベース 2. テンプレートを使用して、パネル上下に印を付けます。 を参照するには、ni.com/jp/info で ex3x98 を入力します。 （USB-621x ネジ留め式端子デバイス）ポイントは、171.45 mm (6.75 in.) 間隔です。 （USB-621x マスターミネーションデバイス）ポイントは、 182.56 mm (7.188 in.) 間隔です。 © National Instruments Corporation 1-7 NI USB-621x ユーザマニュアル 第1章 はじめに 3. 4. 5. USB ケーブルを USB-621x のコネクタから外します。 #8 または M4 ネジをパネルの下の位置にネジ止めします。 USB-621x の下にあるネジ穴に合わせて、USB-621x をネジの上に設置 6. #8 または M4 ネジを USB-621x 上部のネジ穴に挿入してパネルに固 します。 定します。 USB デバイスセキュリティケーブルスロット （USB-621x BNC デバイス）図 1-3 に示されているように、セキュリティ ケーブルスロットを使用すると USB デバイスにオプションの盗難防止用 デバイスを取り付けることができます。 メモ セキュリティケーブルは盗難防止用に設計されていますが、デバイスの誤用や 盗難を完全に防ぐことはできません。 詳細については、セキュリティケーブ ルに付属するドキュメントを参照してください。 メモ USB-621x BNC 上にあるセキュリティケーブルスロットは、すべての盗難防止 ケーブルと互換性があるわけではありません。 NI USB-621x ユーザマニュアル 1-8 ni.com/jp 2 DAQ システムの概要 図 2-1 は、USB-621x デバイス、プログラミングソフトウェア、および PC（USB-621x マスターミネーションデバイスを含む DAQ システムに は、信号調節デバイスやアクセサリ接続用ケーブルも含まれます）を含 む、標準の DAQ システムを示しています。以下のセクションには、標準 の DAQ システムコンポーネントに関する詳細が記載されています。 䉶䊮䉰䈫 ାภ⺞▵ 䊃䊤䊮䉴䊂䊠䊷䉰 䋨USB-621x 䋨USB-621x 䊙䉴䉺䊷䊚䊈䊷䉲䊢䊮 䊙䉴䉺䊷䊚䊈䊷䉲䊢䊮 䊂䊋䉟䉴䈱䉂䋩 䊂䊋䉟䉴䈱䉂䋩 䉬䊷䊑䊦䈫䉝䉪䉶䉰䊥 図 2-1 © National Instruments Corporation DAQ 䊊䊷䊄䉡䉢䉝 DAQ 䉸䊐䊃䉡䉢䉝 PC䉁䈢䈲 䊤䉾䊒䊃䉾䊒 標準の DAQ システムのコンポーネント 2-1 NI USB-621x ユーザマニュアル 第2章 DAQ システムの概要 DAQ ハードウェア DAQ ハードウェアは、信号のデジタル化、アナログ出力信号生成のため の D/A 変換の実行、およびデジタル I/O 信号の測定と制御を行います。 図 2-2 は、すべての USB-621x デバイスに共通するコンポーネントを表示 しています。 ࠕ࠽ࡠࠣജ ⛘✼ࡃࠕ (USB-6215/ 6216/6218 ࠺ࡃࠗࠬߩߺ) I/Oࠦࡀࠢ࠲ ࠕ࠽ࡠࠣജ ࠺ࠫ࠲࡞⚻〝 ⸳ቯ߅ࠃ߮ ࠢࡠ࠶ࠢ↢ᚑ ࠺ࠫ࠲࡞I/O ࠺ࠫ࠲࡞ ࠕࠗ࠰࠲ ࡃࠬࠗࡦ࠲ ࡈࠚࠬ ࡃࠬ ࠞ࠙ࡦ࠲ PFI 図 2-2 USB-621x のブロック図 DAQ-STC2 DAQ-STC2 は、M シリーズデータ集録ハードウェアに高性能のデジタル エンジンを実装しています。このエンジンの重要な特徴には以下が含まれ ています。 • • • • • • • • NI USB-621x ユーザマニュアル 柔軟な AI と AO サンプルおよび変換タイミング 多くのトリガモード 独立した AI、AO、および CTR FIFO 内部 / 外部タイミング信号の生成と接続 ハードウェアゲート機能を持つ 2 つの柔軟な 32 ビットカウンタ / タ イマモジュール スタティック DI、DO、および DIO 信号 USB ハイスピード 2.0 インタフェース 集録 / 生成機能用の最大 4 つの USB 信号ストリーム 2-2 ni.com/jp 第2章 DAQ システムの概要 キャリブレーション回路 USB-621x のアナログ入力 / 出力には、ゲインおよびオフセットエラーを 修正するキャリブレーション回路があります。実行時に時間と温度ドリフ トが原因で生じる AI/AO エラーを最小限に抑えるために、デバイスを キャリブレートできます。内部基準で時間や温度変化における高い確度と 安定性を確保できるため、外部回路は必要ありません。 工場キャリブレーション定数は、オンボード EEPROM に恒久的に格納さ れ修正はできません。デバイスでセルフキャリブレーションを実行する と、ソフトウェアは新しい定数を EEPROM のユーザが修正可能なセク ションに格納します。デバイスを工場出荷時のキャリブレーション状態に 戻すために、ソフトウェアは工場キャリブレーション定数を EEPROM の ユーザが修正可能なセクションにコピーすることができます。キャリブ レーション定数の使用に関する詳細は、『NI-DAQmx ヘルプ』またはバー ジョン 8.0 以降の『LabVIEW ヘルプ』を参照してください。 USB-621x デバイスの詳しいキャリブレーション手順については、ni.com/ Calibration Procedures をクリックして B/E/M/S Series Calibration Procedure for NI-DAQmx を参照してくだ calibration で Manual さい。 信号調節 センサとトランスデューサの多くでは、測定システムが効果的かつ正確に 信号を集録できるように信号調節を行う必要があります。フロントエンド の信号調節システムには、信号増幅、減衰、フィルタ処理、電気絶縁、同 時サンプリング、およびマルチプレクスなどの機能を含めることができま す。さらに、適切で正確な操作のために、トランスデューサの多くで励起 電流 / 電圧、ブリッジ構成、線形化、または高増幅が必要となります。そ のため、ほとんどのコンピュータベース測定システムには、プラグイン データ集録 DAQ デバイスに加えて何らかの信号調節があります。 センサとトランスデューサ センサは電気信号を生成して温度、力、音、光などの物理現象を測定しま す。一般的に使用されるセンサには、歪みゲージ、熱電対、サーミスタ、 角エンコーダ、リニアエンコーダ、抵抗温度検出器（RTD）があります。 これらの様々なトランスデューサからの信号を測定するには、DAQ デバ イスが受信できる形式に変換する必要があります。たとえば、熱電対の出 力電圧は多くの場合非常に小さくノイズの影響を受けやすいため、デジタ ル化する前に増幅するかフィルタ処理を行う必要がある場合があります。 デジタル化するために信号を処理することを、「信号調節」と呼びます。 © National Instruments Corporation 2-3 NI USB-621x ユーザマニュアル 第2章 DAQ システムの概要 センサについての詳細は、以下のドキュメントを参照してください。 • センサについての一般情報は、ni.com/sensors（英語）を参照して ください。 • LabVIEW を使用している場合は、LabVIEW でヘルプ→ LabVIEW ヘルプを検索を選択して『LabVIEW ヘルプ』を開き、目次タブで 計測を実行するブックを参照してください。 • 他のアプリケーションソフトウェアを使用している場合は、 『NI-DAQmx ヘルプ』の「Common Sensors」、またはバージョン 8.0 以降の『LabVIEW ヘルプ』を参照してください。 ケーブル / アクセサリ USB-621x デバイス用ケーブルとアクセサリのオプションは、以下の通り です。 • USB-621x ネジ留め式端子デバイス用 Combicon アクセサリ （オプション） —USB-621x キットには、信号ラベルが添付された combicon コネクタが含まれています。NI USB-621x アクセサリ キット（製品番号 779807-01）には、ネジや、ドライバー、および 追加の信号ラベルが含まれた、4 つの combicon コネクタがありま す。combicon アクセサリを使用して、USB-621x ネジ留め式端子の カスタム接続ソリューションを構築できます。 • USB-621x マスターミネーションデバイス用ケーブルとアクセサリ — USB-621x マスターミネーションデバイス用のケーブルとアクセサリの リストは、付録 A、「デバイス特有の情報」の「USB-6212/6216 マス ターミネーションのケーブルとアクセサリ」セクションを参照してく ださい。 • USB-621x BNC デバイス用 BNC ケーブル —USB-621x BNC デバイ スでは標準の BNC ケーブルを使用してください。BNC オス（プラ グ）－ BNC オス（プラグ）ケーブルキット（製品番号 779697-01） には、USB-621x BNC デバイスで使用する 1 メートルの BNC ケーブ ルが含まれています。 NI USB-621x ユーザマニュアル 2-4 ni.com/jp 第2章 DAQ システムの概要 USB-621x マスターミネーションカスタムケーブル NI は、多くのアプリケーション用にケーブルとアクセサリを提供してい ます。しかし、独自のケーブルを開発したい場合は、最良の結果を出すた めに以下のガイドラインに従ってください。 • AI 信号には、差動入力の各 AI ペアにシールドされたツイストペアワ イヤを使用してください。各信号ペアのシールドをソースで接地基準 に接続します。 • • アナログラインをデジタルラインと別々に経路設定します。 ケーブルシールドを使用する場合は、ケーブルのアナログとデジタル セクションに別々のシールドを使います。これに従わない場合は、遷 移中のデジタル信号からアナログ信号にノイズカプリングが生じます。 DAQ デバイスに使用するコネクタについての詳細は、ni.com/jp/info で rdspmb と入力して表示される技術サポートデータベースのドキュメン ト「Specifications and Manufacturers for Board Mating Connectors」を参照してください。 ソフトウェアでデバイスをプログラミングする ナショナルインスツルメンツの測定デバイスには、LabVIEW または LabWindows/CVI など、アプリケーションソフトウェアから呼び出すこ とができる VI や関数の豊富なライブラリである NI-DAQ ドライバソフト ウェアが同梱されており、NI の測定デバイスの機能をすべてプログラム することができます。ドライバソフトウェアには、デバイス用のアプリ ケーションを作成するための VI、関数、クラス、属性、プロパティのラ イブラリであるアプリケーションプログラミングインタフェース（API） が含まれています。 USB-621x デバイスは NI-DAQmx ドライバを使用します。NI-DAQmx に はプログラミングサンプルのコレクションが含まれており、アプリケー ション開発を手がける際に役立ちます。サンプルコードを変更し、アプリ ケーションに保存することができます。サンプルコードを使用して、新し いアプリケーションを開発したり、サンプルコードを既存のアプリケー ションに追加することができます。 LabVIEW、LabWindows/CVI、Measurement Studio、Visual Basic、 および ANSI C サンプルのドキュメントを検索するには、ni.com/jp/ info で jpggdt と入力して表示される技術サポートデータベースドキュ メント、「NI-DAQmx のサンプルコードはどこにありますか ?」を参照し てください。 © National Instruments Corporation 2-5 NI USB-621x ユーザマニュアル 第2章 DAQ システムの概要 その他のサンプルについては、ni.com/zone を参照してください。 表 2-1 は、各 NI USB-621x デバイスでサポートされている最も古い NI-DAQmx のバージョンを示します。 表 2-1 NI USB-621x の NI-DAQmx ソフトウェアサポート サポートされている デバイス NI USB-621x ユーザマニュアル NI-DAQmx のバージョン USB-6210/6211/6215/6218 ネジ留め式端子 NI-DAQmx 8.3 以降 USB-6212/6216 ネジ留め式端子 NI-DAQmx 8.6 以降 USB-6212/6216 マスターミネーション NI-DAQmx 8.7.1 以降 USB-6212/6216/6218 BNC NI-DAQmx 8.9 以降 2-6 ni.com/jp 3 コネクタと LED の情報 「I/O コネクタ信号の説明」および「+5 V 電源」のセクションには、 NI USB-621x コネクタ情報が記載されています。「PWR/ACT LED 表示器」 のセクションには、NI USB-621x PWR/ACT LED についての情報が記載さ れています。デバイス I/O コネクタのピン配列は、付録 A の「デバイス 特有の情報」を参照してください。信号ラベルの貼付については、 第 1 章「はじめに」の「信号ラベルを USB-621x に貼付する」のセクショ ンを参照してください。 I/O コネクタ信号の説明 表 3-1 は、I/O コネクタで使用可能な信号を説明しています。すべての信 号をすべてのデバイスで使用できるわけではありません。 表 3-1 信号名 AI GND AI <0..31> I/O コネクタ信号 基準 方向 説明 — — アナログ入力グランド — これらの端子は、RSE モードでのシングルエ ンド AI 測定の基準点、および差動測定のバイアス電流リターンポイン トです。AI GND、AO GND、D GND の 3 つの接地基準は、すべてデ バイス上で接続されています。 条件に よって異 なる 入力 アナログ入力チャンネル 0 ～ 31— シングルエンド測定では、各信号は アナログ入力電圧チャンネルです。RSE モードでは、AI GND はこれら の信号の基準です。NRSE モードでは、各 AI <0..31> 信号の基準は AI SENSE になります。 差動測定で差動アナログ入力チャンネル 0 を構成する場合、AI 0 は正極 入力、AI 8 は負極入力となります。同様に、以下の信号ペアも差動入力 チャンネルを形成します。 <AI 1, AI 9>、<AI 2, AI 10>、<AI 3, AI 11>、<AI 4, AI 12>、 <AI 5, AI 13>、<AI 6, AI 14>、<AI 7, AI 15>、<AI 16, AI 24>、 <AI 17, AI 25>、<AI 18, AI 26>、<AI 19, AI 27>、<AI 20, AI 28>、<AI 21, AI 29>、<AI 22, AI 30>、<AI 23, AI 31> AI SENSE — AO <0..1> AO GND AO GND — — アナログ出力グランド —AO GND は AO <0..1> の基準です。AI GND、 AO GND、D GND の 3 つの接地基準は、すべてデバイス上で接続され ています。 D GND — — デジタルグランド —D GND は、PFI <0..15>/P0/P1 および +5 V の基準 です。AI GND、AO GND、D GND の 3 つの接地基準は、すべてデバ イス上で接続されています。 入力 アナログ入力センス —NRSE モードでは、各 AI <0..31> 信号の基準が AI SENSE になります。 出力 アナログ出力チャンネル 0 ～ 1— これらの端子は AO チャンネル 0 ～ 1 の電圧出力を供給します。 © National Instruments Corporation 3-1 NI USB-621x ユーザマニュアル 第3章 コネクタと LED の情報 表 3-1 信号名 基準 I/O コネクタ信号（続き） 方向 説明 +5 V 電源 — これらの端子は、デジタル出力の外部電源として使用でき る +5 V 電源を提供します。 +5 V D GND 入力また は出力 PFI <0..3>、 PFI <8..11>/P0.<0..7> D GND 入力 （USB-6210/6211/6215/6218 デバイス）プログラム可能な機能的イン タフェース（PFI）またはスタティックデジタル入力チャンネル 0 ～ 7— 各 PFI 端子は、AI、AO またはカウンタ / タイマ入力に外部 ソースを提供する入力端子として使用できます。 また、これらの端子をスタティックデジタル入力ラインとして使用でき ます。 PFI <4..7>、 PFI <12..15>/P1.<0..7> D GND 出力 （USB-6210/6211/6215/6218 デバイス）プログラム可能な機能的イン タフェース（PFI）またはスタティックデジタル出力チャンネル 0 ～ 7— 各 PFI 端子に、さまざまな内部 AI、AO またはカウンタ / タイマ出 力を割り当てることができます。 また、これらの端子をスタティックデジタル出力ラインとして使用でき ます。 P0.<0..15>* D GND 入力また は出力 （USB-6212/6216 デバイス）Port 0 デジタル I/O チャンネル 0 ～ 15— 各信号を入力または出力として個別に構成できます。 PFI <0..7>/P1.<0..7>、 PFI <8..15>/P2.<0..7> D GND 入力また は出力 （USB-6212/6216 デバイス）プログラム可能な機能的インタフェース （PFI）またはデジタル I/O チャンネル 0 ～ 7 およびチャンネル 8 ～ 15— これらの各端子を PFI 端子またはデジタル I/O 端子として個 別に構成できます。 PFI 入力として、各端子を AI、AO、DI、DO タイミング信号またはカ ウンタ / タイマ入力に外部ソースを供給することに使用できます。 PFI 出力として構成する場合、さまざまな内部 AI、AO、DI、または DO タイミング信号を各 PFI 端子に経路設定し、外部出力させることが できます。カウンタ / タイマ出力を各 PFI 端子に経路設定し、外部出力 させることもできます。 ポート 1 またはポート 2 デジタル I/O 信号として構成する場合、各信 号を入力または出力として個別に構成することができます。 ユーザ — — 接続なし — — （USB-621x BNC デバイス）ユーザ定義チャンネル —USER BNC コネク タは、希望するデジタルまたはタイミング I/O で BNC コネクタの使用 を可能にします。USER BNC コネクタは、USER ネジ留め式端子に内部 で経路設定されています。USER 信号についての詳細は、ご使用の USB-621x BNC デバイスで付録 A、「デバイス特有の情報」の USER セ クションで参照してください。 接続なし — これらの端子に信号を接続しないでください。 * USB-6212/6216 BNC/ マスターミネーションデバイスには、P0.<0..7> の 8 つのデジタル I/O ラインがあります。 NI USB-621x ユーザマニュアル 3-2 ni.com/jp 第3章 コネクタと LED の情報 +5 V 電源 I/O コネクタ上の +5 V 端子は、出力または入力のいずれにも使用できま す。両端子は、USB-621x 上で内部接続されています。 出力としての +5 V 電源 USB-621x デバイスはバスから電源が供給されているため、+5 V 端子およ びデジタル出力から引き込み可能な合計電流の制限値は 50 mA です。 USB-621x は合計電流を監視し、50 mA の制限値を超えると、すべてのデ ジタル出力および +5 V 端子の電圧を下げます。 入力としての +5 V 電源 デジタル出力で駆動する必要のある高電流負荷がある場合、外部の +5 V 電源を +5 V 端子に接続することによって 50 mA の内部制限を超えるこ とができます。これらの端子は低電流および過電流から保護されており、 短絡状態から保護するヒューズが付いています。1 USB-621x デバイスに複 数の +5 V 端子がある場合、外部電源を 1 つの端子に接続し、他の端子は 電源として使用できます。 USB シャーシグランド （USB-621x BNC デバイス）EMC に適合するには、USB-621x BNC デバイ スのシャーシを必ずシャーシグランド経由でアースに接続してください。 ワイヤは、最長 1.5 m（5 ft）の長さで AWG 16 以上の銅線である必要が あります。施設の電力システムのアースにワイヤを取り付けてください。 アース接続についての詳細は、ni.com/jp/info で earthground と入力 して表示される技術サポートデータベースのドキュメント「Earth Grounding for Test and Measurement Devices」（英語）を参照して ください。 1 USB-621x ネジ留め式端子 /BNC デバイスには、350 mA のセルフリセットヒューズがあります。USB-621x マスターミネーショ ンデバイスには、750 mA のユーザによる交換が可能なソケット付ヒューズが装備されています。ソケット付ヒューズの交換 については、「USB デバイスヒューズ交換」のセクションを参照してください。 © National Instruments Corporation 3-3 NI USB-621x ユーザマニュアル 第3章 コネクタと LED の情報 図 3-1 のように、ワイヤはいずれの USB-621x BNC デバイスの接地用圧 着端子ネジにも取り付けが可能です。 図 3-1 USB-621x BNC デバイスを接地用圧着端子ネジ経由で接地する USB デバイスヒューズ交換 (USB-621x マスターミネーションデバイス ) USB-621x マスターミネー ションデバイスは、+5 V 端子を介してデバイスを過電流から保護する、 交換可能な 0.75A、125V ヒューズ（Littelfuse、製品番号 0453.750）を 装備しています。 USB-621x マスターミネーションで壊れたヒューズを交換するには、 図 3-2 を参照しながら以下の手順に従ってください。 1. 2. USB ケーブルと I/O 信号ワイヤをデバイスから外します。 デバイスの底面にある 4 つのプラスネジを取り外し、デバイストッ プを外します。ゴム製の脚部を取り外す必要がある場合もあります。 NI USB-621x ユーザマニュアル 3-4 ni.com/jp 第3章 ソケット内の壊れたヒューズを取り替えます。図 3-2 は、ヒューズの 位置を示します。 pu d In toe 16 sola I L S A T N EN O M TI U /s, A R 6 kS I/O N ST B-62i1t, 40n0ction IN NI UtsS, 16M-bultifu 3. コネクタと LED の情報 1 1 0.75A、125V ヒューズ（ソケット） 図 3-2 4. メモ USB-621x マスターミネーションでのヒューズの位置 デバイストップを元の位置に戻して、ネジで再び取り付けます。 ネジ山形成ネジを外した後に再び取り付けると、デバイスの上下間の接続強度 が弱まります。 © National Instruments Corporation 3-5 NI USB-621x ユーザマニュアル 第3章 コネクタと LED の情報 PWR/ACT LED 表示器 PWR/ACT LED 表示器はデバイスの状態を示します。表 3-2 は、 PWR/ACT LED の動作を示します。 表 3-2 PWR/ACT LED の状態 LED の状態 デバイスの状態 点灯していない デバイスの電源がオフか、デバイスエラーです。デバイスの電源が 入っている場合は、ni.com/jp/support を参照してください。 オン、点滅していない デバイスエラー。ni.com/jp/support を参照してください。 1 回点滅 正常に動作中。USB ハイスピードポートに接続されています。詳細に ついては、『NI USB-621x 仕様』を参照してください。 2 回点滅 USB フルスピードポートに接続されています。デバイスのパフォーマ ンスに影響が出る場合があります。詳細については、『NI USB-621x 仕 様』を参照してください。 NI USB-621x ユーザマニュアル 3-6 ni.com/jp 4 アナログ入力 図 4-1 は、USB-621x デバイスのアナログ入力回路を示しています。 I/Oࠦࡀࠢ࠲ AI <0..n> ⛘✼ࡃࠕ (USB-6215/ 6216/6218 ࠺ࡃࠗࠬߩߺ) Mux AI SENSE DIFFޔRSE ߹ߚߪ NRSE NI-PGIA ADC AI FIFO ࠺ࠫ࠲࡞ ࠕࠗ࠰࠲ AI࠺࠲ ജࡦࠫ ㆬᛯ AI GND AI ធၮḰ⸳ቯ 図 4-1 USB-621x アナログ入力回路 USB-621x のアナログ入力回路に装備されているメインのブロックは以下 の通りです。 • I/O コネクタ —I/O コネクタを介して、アナログ入力信号を USB-621x デバイスに接続できます。アナログ入力信号の正しい接続 方法は、「アナログ入力接地基準設定」のセクションで説明されてい るようにアナログ入力接地基準設定によって異なります。デバイス I/O コネクタのピン配列は、付録 A の「デバイス特有の情報」も参 照してください。 • • Mux— 各 USB-621x デバイスには、1 つの A/D 変換器（ADC）があ ります。マルチプレクサ（Mux）は、NI-PGIA を通じて一度に 1 つ の AI チャンネルを ADC に経路設定します。 AI 接地基準設定 — アナログ入力接地基準設定回路は、差動（DIFF）、 基準化シングルエンド（RSE）、非基準化シングルエンド（NRSE）入 力モードの中から選択します。各 AI チャンネルで異なるモードを使 用することができます。 © National Instruments Corporation 4-1 NI USB-621x ユーザマニュアル 第4章 アナログ入力 • NI-PGIA—NI プログラマブルゲイン計装用アンプ（NI-PGIA）は、 すべての入力レンジで整定時間を抑えた、測定および計測クラスアン プです。NI-PGIA は、ADC の最高分解能を使用するように AI 信号 を増幅または減衰することができます。 USB-621x デバイスは NI-PGIA を使用することにより、狭い入力レン ジで複数のチャンネルを高速サンプリングするときでも高い確度を保 つことが可能です。USB-621x デバイスはチャンネルをあらゆる順番 で最大変換レートでサンプルすることが可能であり、異なる入力レン ジのサンプルで各チャンネルを個別にプログラムすることができま す。 • ADC—A/D 変換器（ADC）は、アナログ電圧をデジタル数値に変換 することで AI 信号をデジタル化します。 AI FIFO—USB-621x デバイスは、単一または複数チャンネルの A/D 変換を有限または無限期間実行することができます。大きな FIFO （first-in-first-out）バッファは、AI 集録中にデータを保持し、データ の損失を防ぎます。USB-621x デバイスは、DMA、割り込み、または プログラム I/O で複数の A/D 変換操作を行うことができます。 • 絶縁バリアとデジタルアイソレータ — 詳細については、第 9 章の 「USB-6215/6216/6218 デバイスの絶縁およびデジタルアイソレー • タ」を参照してください。 アナログ入力レンジ 入力レンジは USB-621x デバイスの AI チャンネルの分解能に影響を及ぼ します。たとえば、16 ビット ADC はアナログ入力を 65,536（= 216） コードの 1 つ、つまり 65,536 の使用可能なデジタル値の 1 つに変換しま す。そのため、–10 V ～ 10 V の入力レンジでは、16 ビット ADC の各 コードの電圧は以下のようになります。 (---------------------------------------10 V – ( –10 V) )- = 305 μ V 16 2 USB-621x デバイスは、一部のコード（通常コードの 5%）が指定したレ ンジ外にあることが必要なキャリブレーション方法を使用します。この キャリブレーション方法では絶対確度が向上しますが、上記の公式で示さ れるよりも 5% ほど入力レンジの公称分解能値が増加します。 信号の予想される入力レンジに一致する入力レンジを選択します。大きな 入力レンジは大きな信号変化に適応しますが、電圧分解能が低下します。 小さな入力レンジを選択すると電圧分解能が向上しますが、入力信号がレ ンジ外になる可能性があります。 NI USB-621x ユーザマニュアル 4-2 ni.com/jp 第4章 アナログ入力 設定レンジの詳細については、『NI-DAQmx ヘルプ』またはバージョン 8.0 以降の『LabVIEW ヘルプ』を参照してください。 以下の表は、USB-621x デバイスでサポートされている入力レンジと分解 能を示しています。 入力レンジ 公称分解能 （5% オーバーレンジを仮定） –10 V ～ 10 V 320 μV –5 V ～ 5 V 160 μV –1 V ～ 1 V 32 μV –200 mV ～ 200 mV 6.4 μV アナログ入力接地基準設定 USB-621x デバイスは、以下のアナログ入力接地基準設定をサポートして います。 • 差動モード —DIFF モードでは、USB-621x デバイスは 2 つの AI 信号 間の電圧差を測定します。 • 基準化シングルエンドモード —RSE モードでは、USB-621x デバイス は AI GND を基準として AI 信号の電圧を測定します。 • 非基準化シングルエンドモード —NRSE モードでは、USB-621x デバ イスは AI SENSE 入力を基準として AI 信号の電圧を測定します。 AI 接地基準設定は、AI 信号をどのように USB-621x デバイスに接続する かを決定します。詳細については、ご使用のデバイスに応じて以下のいず れかのセクションを参照してください。 • 「USB-6210/6211/6212 デバイスのアナログ入力信号を接続する」 • 「USB-6215/6216/6218 デバイスのアナログ入力信号を接続する」 接地基準設定はチャンネルごとにプログラムされます。たとえば、4 つの 差動チャンネルと 8 つのシングルエンドチャンネルの 12 チャンネルをス キャンするようにデバイスを構成することができます。 © National Instruments Corporation 4-3 NI USB-621x ユーザマニュアル 第4章 アナログ入力 USB-621x デバイスは、NI-PGIA に経路設定を変更することで他のアナロ グ入力接地基準設定を適用します。NI-PGIA は差動アンプです。つまり、 NI-PGIA は 2 つの入力間の電圧の差を増幅（または減衰）します。 NI-PGIA はこの増幅された電圧で ADC を駆動します。増幅（ゲイン）の 量は、図 4-2 で示されているようにアナログ入力レンジで決定されます。 ⸘ⵝ↪ ࠕࡦࡊ Vin+ + PGIA Vm ᷹ቯߐࠇߚ 㔚 Vin– – Vm = [Vin+ – Vin–] × ࠥࠗࡦ 図 4-2 NI-PGIA 表 4-1 は、信号がどのように NI-PGIA に経路設定されているかを示して います。 表 4-1 NI-PGIA に経路設定される信号 NI-PGIA の正極入力（Vin+） NI-PGIA の負極入力（Vin–） に経路設定される信号 に経路設定される信号 RSE AI <0..31> AI GND NRSE AI <0..31> AI SENSE 差動（DIFF） AI <0..7> AI <8..15> AI <16..23> AI <24..31> AI 接地基準設定 差動測定では、AI 0 と AI 8 は差動アナログ入力チャンネル 0 の正極および 負極入力です。差動入力チャンネルを構成する信号ペアの一覧は、 第 3 章、「コネクタと LED の情報」の「I/O コネクタ信号の説明」セクショ ンを参照してください。AI 接地基準設定は、AI 端子設定とも呼ばれます。 注意 AI GND に対する（差動信号ではお互いに対する）AI 信号の最大入力電圧定格 は、『NI USB-621x 仕様』に記載されています。AI 信号の最大入力電圧を超える と、測定結果の信頼性が失われます。最大入力電圧を超えた場合、デバイスや コンピュータを損傷する可能性もあります。ナショナルインスツルメンツは、 このような信号接続による損傷の責任を負いません。 NI USB-621x ユーザマニュアル 4-4 ni.com/jp 第4章 アナログ入力 ソフトウェアで AI 接地基準設定を構成する USB-621x デバイス上のチャンネルを異なる接地基準で集録するようにプ ログラムできます。 LabVIEW でマルチモードスキャンを有効にするには、NI-DAQmx API の NI-DAQmx 仮想チャンネルを作成を使用します。異なる入力モードで構成 された各チャンネルまたはチャンネルのグループごとに、新しい VI を使 用することが必要です。表 4-3 では、チャンネル 0 は差動モード、チャ ンネル 1 は基準化シングルエンドモードで構成されています。 図 4-3 LabVIEW でマルチモードスキャンを有効にする DAQ アシスタントを使って電圧測定の入力モードを構成するには、端子 設定ドロップダウンリストを使用します。DAQ アシスタントについての 詳細は、『DAQ アシスタントヘルプ』を参照してください。 NI-DAQmx C API を使用して電圧測定の入力モードを構成するには、 terminalConfig プロパティを設定します。詳細については、 『NI-DAQmx C Reference Help』を参照してください。 マルチチャンネルスキャンに関する注意事項 USB-621x デバイスは、複数のチャンネルを高レートでスキャンして正確 に信号をデジタル化することができます。しかし、測定の高確度を保証す るために、測定システムを設計する際に考慮すべき事項がいくつかありま す。 マルチチャンネルスキャンアプリケーションでは、整定時間が確度に影響 します。USB-621x デバイスが 1 つの AI チャンネルから別の AI チャンネ ルに切り替わるときに、デバイスは新しいチャンネルの入力レンジで NI-PGIA を構成します。そして、NI-PGIA は新しい入力レンジのゲイン で入力信号を増幅します。整定時間とは、入力信号が ADC にサンプルさ れる前に NI-PGIA で増幅するためにかかる時間のことを指します。整定 時間は、『NI USB-621x 仕様』に記載されています。 USB-621x デバイスは速い整定時間を持つように設計されています。しか し、いくつかの要因で整定時間が長くなり測定の確度が低下します。短い © National Instruments Corporation 4-5 NI USB-621x ユーザマニュアル 第4章 アナログ入力 整定時間を保つために、以下（重要な順に記載されています）を実行する 必要があります。 • 低インピーダンスソースを使用 — 速い整定時間を確保するために、 信号ソースのインピーダンスが <1 kΩ であることが必要です。大きな ソースインピーダンスは NI-PGIA の整定時間を延ばすため、速いス キャンレートでの確度が落ちます。 高インピーダンス信号をスキャンすると、電荷注入と呼ばれる現象の ために整定時間が長くなります。マルチプレクサはスイッチトキャパ シタで作られたスイッチを内蔵しています。チャンネルの 1 つ、た とえばチャンネル 0 がマルチプレクサで選択されると、キャパシタ は電荷を蓄積します。次のチャンネル、たとえばチャンネル 1 が選 択されると、蓄積された電荷がチャンネル 1 を介して逆に漏れます。 チャンネル 1 に接続されたソースの出力インピーダンスが十分に高 ければ、チャンネル 1 の読み取り値はチャンネル 0 の電圧に部分的 に影響されます。この影響はゴーストと呼ばれます。 ソースインピーダンスが高い場合、スキャンレートを減らすことで十 分な整定時間を NI-PGIA に与えることができます。その他のオプ ションとしては、DAQ デバイス側から見たインピーダンスを減らす ために DAQ の外部に電圧フォロワ回路を使用することです。 ni.com/jp/info で jpj8j4 と入力して表示される技術サポート データベースのドキュメント「アナログ入力信号のソースインピーダ ンスを減少させる方法」を参照してください。 • 短い高品質のケーブルを使用 — 短い高品質のケーブルを使用するこ とで、クロストークや伝送回線影響およびノイズなどを含む確度を下 げるいくつかの要素を最小限に抑えることができます。ケーブルの キャパシタンスも整定時間を延ばします。 ナショナルインスツルメンツは、AI 信号をデバイスに接続する際に、 2 m 以下の個別にシールドされたツイストペアワイヤを使用するこ とを推奨します。詳細については、「USB-6210/6211/6212 デバイス のアナログ入力信号を接続する」または「USB-6215/6216/6218 デ バイスのアナログ入力信号を接続する」のセクションを参照してくだ さい。 • 考慮してチャンネルスキャン順を選択する – 入力レンジを大から小へ切り替えることを避ける — チャンネル を入力レンジ大のものから小のものへ切り替えると、整定時間が 大幅に延びることがあります。 4 V 信号がチャンネル 0 に、1 mV 信号がチャンネル 1 に接続さ れているとします。チャンネル 0 の入力レンジは –10 V ～ 10 V で、チャンネル 1 の入力レンジは –200 mV ～ 200 mV です。 マルチプレクサがチャンネル 0 からチャンネル 1 に切り替わる と、NI-PGIA への入力は 4 V から 1 mV に切り替わります。 4 V から 1 mV への約 4 V ステップは、新しいフルスケールレン NI USB-621x ユーザマニュアル 4-6 ni.com/jp 第4章 アナログ入力 ジの 1,000% です。16 ビットデバイスがチャンネル１上で ±200 mV フルスケールレンジの 0.0015%（15 ppm または 1 LSB）内 で整定するには、入力回路は ±10 V レンジの 0.000031%（0.31 ppm または 1/50 LSB）内に整定する必要があります。一部のデ バイスでは、回路がこれだけ整定するのにかなりのマイクロ秒間 がかかります。 この影響を避けるために、大から小入力レンジへの遷移が頻繁に 起きないようにチャンネルスキャン順を決める必要があります。 一般的に、NI-PGIA で入力レンジが小から大に切り替わる場合、 この余分な整定時間は必要ありません。 – 接地したチャンネルを信号チャンネルリストの間に挿入する — 整定時間を向上する他の方法では、入力チャンネルをグランドに 接続し、このチャンネルをスキャンリストの 2 つの信号チャン ネル間に挿入します。接地したチャンネルの入力レンジは、ス キャンリストで接地したチャンネルの後にスキャンする信号の入 力レンジと一致する必要があります。 4 V 信号がチャンネル 0 に、1 mV 信号がチャンネル 1 に接続さ れている例をもう一度考えてみます。チャンネル 0 の入力レン ジは –10 V ～ 10 V で、チャンネル 1 の入力レンジは –200 mV ～ 200 mV とします。 チャンネル 2 を AI GND（または、内部グランドを使用すること もできます。『NI-DAQmx ヘルプ』の「内部チャンネル」を参照 してください）に接続することができます。チャンネル 2 の入 力レンジをチャンネル 1 と一致するように –200 mV ～ 200 mV に設定します。そして、チャンネルを 0、2、1 の順番でスキャ ンします。 入力が接地されている場合、NI-PGIA は新しい入力レンジ設定 により速く適応するため、信号チャンネル間に接地したチャンネ ルを挿入することで整定時間が向上します。 – 隣接チャンネル間の電圧ステップを最小限に抑える — 同じ入力 レンジを持つチャンネル間をスキャンする場合、チャンネル間の 電圧ステップとともに整定時間が長くなります。信号の予想され る入力レンジが分かる場合は、スキャンリストに予測レンジの近 い信号をグループ化することができます。 たとえば、システム上のすべてのチャンネルが –5 V ～ 5 V の入 力レンジを使用するとします。チャンネル 0、2、および 4 の信 号は、4.3 V ～ 5 V の間で変化します。チャンネル 1、3、および 5 の信号は、–4 V ～ 0 V の間で変化します。0、2、4、1、3、5 の順番でチャンネルをスキャンすると、0、1、2、3、4、5 の順 番でスキャンするよりもより正確な結果を得ることができます。 © National Instruments Corporation 4-7 NI USB-621x ユーザマニュアル 第4章 アナログ入力 • 必要以上に高速なスキャンを避ける — スキャンの速度が遅くなるよ うにシステムを設計すると、より正確なレベルに整定する時間が NI-PGIA に与えられます。以下の例について検証してください。 – 例 1— 多くの AI サンプルを平均化することでノイズの影響を減 らし、読み取りの確度を向上できます。通常、平均化するポイン トが多いほど、最終結果がより正確になります。ただし、平均化 するポイント数を減らして、スキャンレートを下げることを選択 することもできます。 たとえば、10 個のチャンネルを 20 ms に渡ってサンプルリング し、結果を平均化するとします。各チャンネルから 250 ポイン トを 125 kS/s のスキャンレートで集録できます。別の方法とし て、各チャンネルから 500 ポイントを 250 kS/s のスキャンレー トで集録することもできます。両方にかかる時間は同じです。平 均化されたサンプル数を（250 から 500 へ）2 倍にすると、ノ イズ効果が 1.4（2 の平方根）倍減少します。ただし、（この例の ように）サンプル数を 2 倍にすると、NI-PGIA の整定時間が 8 μs から 4 μs に減少します。場合により、スキャンレートが遅い 方がより正確な結果が返されます。 – 例 2— チャンネル間の時間的関係が重要ではない場合は、同じ チャンネルから何回もサンプルを取り、スキャンの頻度を減らす ことができます。たとえば、チャンネル 0 から 100 ポイント、 チャンネル 1 から 100 ポイントの平均化が必要であるとします。 1 つの方法では、チャンネル間を交互に読み取ることができま す。この場合、チャンネル 0 から 1 ポイント読み取り、次に チャンネル 1 から読み取ることを交互に繰り返します。また、 チャンネル 0 から 100 ポイントすべてを読み取った後に、チャ ンネル 1 から 100 ポイント読み取ることもできます。2 番目の 方法では、チャンネル間を交互する回数がより多くなり、整定時 間による影響が減ります。 アナログ入力のデータ集録方法 アナログ入力を測定するには、ソフトウェアタイミングまたはハードウェ アタイミング集録のどちらかを使用できます。 • NI USB-621x ユーザマニュアル ソフトウェアタイミング集録 — ソフトウェアタイミング集録では、 ソフトウェアが集録レートを制御します。ソフトウェアは、各 ADC 変換を開始するためにそれぞれ独立したコマンドをハードウェアに送 ります。NI-DAQmx では、ソフトウェアタイミングによるデータ集 録はオンデマンドタイミングと呼ばれています。また、ソフトウェア タイミング集録は、即時集録またはスタティック集録とも呼ばれ、通 常は単一のデータサンプルの読み取りに使用されます。 4-8 ni.com/jp 第4章 • アナログ入力 ハードウェアタイミング集録 — ハードウェアタイミング集録では、 ハードウェアのデジタル信号（AI サンプルクロック）によって集録 の速度を制御します。この信号は、デバイス内部で生成するか、外部 から供給します。 ハードウェアタイミング集録は、ソフトウェアタイミング集録と比較 していくつかの利点があります。 – – – サンプリングの間隔を大幅に短く設定できる。 サンプリングの間隔が確定的である。 ハードウェアタイミング集録はハードウェアトリガを使用でき る。 ハードウェアタイミングによる生成では、バッファ処理が必要です。 バッファ型集録では、アプリケーションメモリに転送される前に、 USB 信号ストリームまたはプログラム I/O を使用してデータは DAQ デバイスのオンボード FIFO メモリから PC のバッファへ移動されま す。バッファ型データ集録では、バッファを使用しない場合よりも高 速な転送レートを実現できます。これは、データが個々のポイントご とではなく大きなブロックごとに移動されるためです。 バッファ型 I/O 操作のプロパティの 1 つは、サンプルモードです。 サンプルモードは有限または連続から選択できます。 – 有限サンプルモード集録では、特定のデータサンプルが指定した 数だけ集録されます。指定された数のサンプルが読み取られた後 に、サンプル集録は停止します。基準トリガを使用する場合は、 有限サンプルモードを使用する必要があります。 – 連続サンプルモードでは、サンプルの数は指定されません。指定 したデータサンプル数を集録した後で停止する代わりに、連続集 録はユーザが処理を停止するまで継続します。また、連続集録 は、ダブルバッファまたは循環バッファ集録とも呼ばれます。 データがバス上で十分な速度で転送されない場合は、FIFO は一 杯になります。FIFO のデータがホストメモリに転送される前に、 新規の集録が FIFO のデータを上書きします。この場合、デバイ スはエラーを生成します。連続操作では、ユーザのプログラムが データ転送を維持できる速度で PC バッファからデータを読み取 らない場合は、バッファはオーバーフロー状態になり、エラーが 発生する可能性があります。 © National Instruments Corporation 4-9 NI USB-621x ユーザマニュアル 第4章 アナログ入力 アナログ入力のデジタルトリガ アナログ入力は、3 つの異なるトリガアクションをサポートします。 • • • 開始トリガ 基準トリガ 一時停止トリガ これらのトリガの詳細については、「AI 開始トリガ信号」、「AI 基準トリガ 信号」、および「AI 一時停止トリガ信号」のセクションを参照してくださ い。 デジタルトリガは、これらのアクションを発生させることができます。す べての USB-621x デバイスは、デジタルトリガをサポートしています。 USB-621x デバイスは、アナログトリガをサポートしていません。 配線に関する注意事項 信号ソースとデバイスの間に信号線を引く際に適切な処置を施さない場 合、環境ノイズはデバイスの測定確度に深刻な影響を与えます。以下は、 主にデバイスへの AI 信号の経路に関する注意事項ですが、一般的な信号 経路にも適用することができます。 ノイズによる影響を最小化して測定の確度を最大化するためには、以下の 対策が有効です。 • • AI 差動接続を使用して、コモンノードノイズを除去します。 AI 信号をデバイスに接続する際に、個別にシールドされたツイスト ペアワイヤを使用します。この種類のワイヤでは、正極と負極の入力 チャンネルに取り付けられた信号線がより合わせてあり、シールドで 覆われます。そして、このシールドを一箇所でのみ信号ソースグラン ドに接続します。このような種類の接続は、大規模な磁場または高電 磁波妨害のある領域を通過する信号に必要です。 詳細については、NI Developer Zone のドキュメント「アナログ信号の 配線とノイズに関する注意事項」を参照してください。このドキュメント を参照するには、ni.com/jp/info で jpx7wc と入力します。 注意 電磁妨害はこの製品の測定確度に悪影響を及ぼします。この製品のパフォーマ ンスに関する情報は、『NI USB-621x 仕様』を参照してください。 NI USB-621x ユーザマニュアル 4-10 ni.com/jp 第4章 アナログ入力 アナログ入力タイミング信号 このセクションで説明されているすべてのタイミング機能を提供するため に、USB-621x デバイスは柔軟なタイミングエンジンを備えています。 図 4-4 は、アナログ入力タイミングエンジンが提供するすべてのタイミン グオプションの概要を示しています。 ࠕ࠽ࡠࠣᲧセࠗࡌࡦ࠻ Ctr n Internal Output 20 MHz ࠲ࠗࡓࡌࠬ AIࠨࡦࡊ࡞ ࠢࡠ࠶ࠢ ࠲ࠗࡓࡌࠬ AIࠨࡦࡊ࡞ࠢࡠ࠶ࠢ SWࡄ࡞ࠬ ࡊࡠࠣࡓน⢻ ࠢࡠ࠶ࠢಽེ 100 kHz ࠲ࠗࡓࡌࠬ AIᄌ឵ࠢࡠ࠶ࠢ AIᄌ឵ ࠢࡠ࠶ࠢ ࠲ࠗࡓࡌࠬ 図 4-4 Ctr n Internal Output ࡊࡠࠣࡓน⢻ ࠢࡠ࠶ࠢಽེ アナログ入力タイミングのオプション USB-621x デバイスは、AI サンプルクロック（ai/SampleClock）および AI 変換クロック（ai/ConvertClock）を使用して間隔サンプリングを行 います。図 4-5 が示すように、AI サンプルクロックは以下の式によって 決定されるサンプル周期を制御します。 1/ サンプル周期 = サンプルレート © National Instruments Corporation 4-11 NI USB-621x ユーザマニュアル 第4章 アナログ入力 ࠴ࡖࡦࡀ࡞ 0 ࠴ࡖࡦࡀ࡞ 1 ᄌ឵ᦼ ࠨࡦࡊ࡞ᦼ 図 4-5 間隔サンプリング AI 変換クロックは、以下の式によって決定される変換周期を制御します。 1/ 変換周期 = 変換レート メモ サンプルレートは、正確な結果が得られるレンジ内の、デバイス上でデータを 集録できる最大速度です。たとえば、USB-621x デバイスのサンプルレートが 250 kS/s の場合、サンプルレートは総計となるため、1 つのチャンネルでは 250 kS/s、2 つのチャンネルでは各チャンネルで 125 kS/s という関係になりま す。 ポストトリガデータ集録を実行すると、トリガイベントを受信した後の データのみを表示できます。通常のポストトリガ DAQ シーケンスが 図 4-6 に示されています。サンプルカウンタには、指定されたポストトリ ガサンプル数がロードされます（この例では 5）。値が 0 になる（希望す るサンプル数が取得されるまで）AI サンプルクロックのパルスごとにこ の値は 1 減少します。 AI㐿ᆎ࠻ࠟ AIࠨࡦࡊ࡞ࠢࡠ࠶ࠢ AIᄌ឵ࠢࡠ࠶ࠢ ࠨࡦࡊ࡞ࠞ࠙ࡦ࠲ 4 図 4-6 3 2 1 0 ポストトリガデータ集録の例 プレトリガデータ集録を実行すると、トリガ後に集録されたデータの他 に、トリガ前に集録したデータを表示することができます。図 4-7 に標準 NI USB-621x ユーザマニュアル 4-12 ni.com/jp 第4章 アナログ入力 的なプレトリガ DAQ シーケンスを示します。AI 開始トリガ （ai/StartTrigger）は、ハードウェアまたはソフトウェアのいずれかの信 号になります。AI 開始トリガがソフトウェアの開始トリガとして設定さ れている場合は、集録開始時に AI 開始トリガラインからパルスが出力さ れます。AI 開始トリガパルスが発生すると、サンプルカウンタにはプレ トリガサンプル数がロードされます（この例では 4）。値は、AI サンプル クロック上の各パルスごとに、値が 0 になるまで減少します。その後、 サンプルカウンタには、指定されたポストトリガサンプル数がロードされ ます（この例では 3）。 AI㐿ᆎ࠻ࠟ AIၮḰ࠻ࠟ n/a AIࠨࡦࡊ࡞ࠢࡠ࠶ࠢ AIᄌ឵ࠢࡠ࠶ࠢ ࠬࠠࡖࡦࠞ࠙ࡦ࠲ 3 図 4-7 2 1 0 2 2 2 1 0 プレトリガデータ集録の例 指定されたプレトリガサンプル数が集録される前に、AI 基準トリガ （ai/ReferenceTrigger）パルスが発生した場合、トリガパルスは無視さ れます。それ以外は、AI 基準トリガパルスが発生すると、指定されたポ ストトリガサンプル数が集録されるまでサンプルカウンタ値が減少しま す。 USB-621x デバイスは、以下のアナログ入力タイミング信号の機能を持ち ます。 • • • • • • • • 「AI サンプルクロック信号」 「AI サンプルクロックタイムベース信号」 「AI 変換クロック信号」 「AI 変換クロックタイムベース信号」 「AI ホールド完了イベント信号」 「AI 開始トリガ信号」 「AI 基準トリガ信号」 「AI 一時停止トリガ信号」 © National Instruments Corporation 4-13 NI USB-621x ユーザマニュアル 第4章 アナログ入力 AI サンプルクロック信号 測定を開始するには、AI サンプルクロック（ai/SampleClock）信号を 使用します。USB-621x デバイスは、タスク内の各チャンネルの AI 信号 を、各 AI サンプルクロックごとに一回サンプルします。測定データは、 1 つ以上のサンプルで構成されます。 AI サンプルクロックには、内部または外部ソースを指定できます。さら に、測定データのサンプルを、AI サンプルクロックの立ち上がりエッジ と立ち下がりエッジのどちらで開始するかを指定することもできます。 内部ソースを使用する 以下のいずれかの内部信号を AI サンプルクロックとして使用できます。 • Counter n Internal Output • • AI サンプルクロックタイムベース（分周後） ホストソフトウェアにより開始されるパルス プログラム可能な内部カウンタが、サンプルクロックタイムベースを分周 します。 外部ソースを使用する 任意の入力 PFI ラインを AI サンプルクロックのソースとして使用します。 AI サンプルクロックを出力端子に接続する AI サンプルクロックは、任意の出力 PFI 端子に接続できます。このパル スはアクティブ HIGH です。 出力に、2 つの動作のいずれかを指定できます。パルス動作では、AI サ ンプルクロックが発生する度に、DAQ デバイスが PFI 端子にパルスを一 時的に発生します。 レベル動作では、DAQ デバイスはサンプル中に PFI 端子を HIGH に設定 します。 その他のタイミング要件 DAQ デバイスは、集録中にのみデータを集録します。デバイスは、測定 データの集録が進行中でない間、AI サンプルクロックを無視します。測 定データの集録中、AI 一時停止トリガ信号を使用して、DAQ デバイスが AI サンプルクロックを無視するように設定することもできます。 外部ソースを選択しない場合、デバイス内のカウンタが AI サンプルク ロックを生成します。AI 開始トリガがこのカウンタを開始し、有限集録 の完了後にソフトウェアまたはハードウェアのいずれかで終了することが NI USB-621x ユーザマニュアル 4-14 ni.com/jp 第4章 アナログ入力 できます。内部で生成された AI サンプルクロックを使用する場合、AI 開 始トリガと最初の AI サンプルクロックパルス間の構成可能な遅延を指定 することもできます。デフォルトでは、この遅延は AI サンプルクロック タイムベース信号の 2 ティックに設定されています。外部で生成された AI サンプルクロックを使用する場合、AI 変換クロックのタイミング要件 をクロック信号が満たしていることを確認する必要があります。確認を 怠った場合、AI サンプルクロックパルスがマスクされ、サンプル間隔に エラーを引き起こす可能性があります。AI 変換クロックおよび AI サンプ ルクロック間のタイミング要件の詳細については、「AI 変換クロック信 号」のセクションを参照してください。 図 4-8 は、AI サンプルクロックと AI 開始トリガの関係を示します。 AIࠨࡦࡊ࡞ࠢࡠ࠶ࠢ࠲ࠗࡓࡌࠬ AI㐿ᆎ࠻ࠟ AIࠨࡦࡊ࡞ࠢࡠ࠶ࠢ 㐿ᆎ࠻ࠟ߆ࠄߩㆃᑧ 図 4-8 AI サンプルクロックと AI 開始トリガ AI サンプルクロックタイムベース信号 AI サンプルクロックタイムベース（ai/SampleClockTimebase）信号 として以下の信号を経路設定できます。 • 20 MHz タイムベース • 100 kHz タイムベース • （USB-6210/6211/6215 デバイス）PFI <0..3> • （USB-6212/6216 デバイス）PFI <0..15> • （USB-6218 デバイス）PFI <0..3>、PFI <8..11> AI サンプルクロックタイムベースは、I/O コネクタで出力として使用で きません。AI サンプルクロックタイムベースは分周されて、AI サンプル クロックのソースとして使用可能な信号を提供します。AI サンプルク ロックタイムベースの極性選択を、立ち上がりエッジまたは立ち下がり エッジに構成できます。 © National Instruments Corporation 4-15 NI USB-621x ユーザマニュアル 第4章 アナログ入力 AI 変換クロック信号 単一のチャンネルで A/D 変換を行うには、AI 変換クロック （ai/ConvertClock）信号を使用します。（AI サンプルクロックで制御さ れた）サンプルは、複数の変換から成ります。 AI 変換クロックのソースとして、内部または外部信号を指定できます。 さらに、測定データのサンプルを、AI 変換クロックの立ち上がりエッジ と立ち下がりエッジのどちらで開始するかを指定することもできます。 デフォルトでは、NI-DAQmx は、A/D 変換器の速度に基づいた、最も高 速な変換レートを選択し、適切な整定時間となるよう各チャンネルの間に 10 μs の遅延を追加します。この仕組みによって、各チャンネルでのほぼ 同時のサンプリングが可能になり、また十分な整定時間が与えられます。 AI サンプルクロックレートが速すぎて 10 μs の遅延が追加できない場合、 NI-DAQmx は AI 変換クロックがサンプル全体に渡って均一にパルスを生 成できる変換レートを選択します。 変換レートは、AI 変換クロックレート DAQmx タイミングプロパティ ノードまたは関数を使用して明示的に指定することもできます。 注意 変換レートをデバイスの最大レートより高く設定すると、エラーが発生します。 内部ソースを使用する 以下のいずれかの内部信号を AI 変換クロックとして使用できます。 • • AI 変換クロックタイムベース（分周後） Counter n Internal Output プログラム可能な内部カウンタは、AI 変換クロックタイムベースを分周 して AI 変換クロックを生成します。AI サンプルクロックによって開始さ れたカウンタは 0 になるまで継続し、AI 変換クロックを生成した後で再 ロードし、そしてサンプルが完了するまでプロセスを繰り返します。その 後に、次の AI サンプルクロックパルスの準備のために再ロードします。 外部ソースを使用する 任意の入力 PFI ラインを AI 変換クロックのソースとして使用します。 AI 変換クロックを出力端子に接続する （アクティブ LOW 信号としての）AI 変換クロックは、任意の出力 PFI 端 子に経路設定できます。 NI USB-621x ユーザマニュアル 4-16 ni.com/jp 第4章 アナログ入力 サンプルクロックの遅延を使用してクロックを変 換する 内部で生成された AI 変換クロックを使用する場合、AI サンプルクロック と最初の AI 変換クロックパルス間の構成可能な遅延をサンプル内で指定 することもできます。デフォルトでは、この遅延は AI 変換クロックタイ ムベースの 3 ティックです。 図 4-9 は、AI サンプルクロックと AI 変換クロックの関係を示します。 AIᄌ឵ࠢࡠ࠶ࠢ࠲ࠗࡓࡌࠬ AIࠨࡦࡊ࡞ࠢࡠ࠶ࠢ AIᄌ឵ࠢࡠ࠶ࠢ ᄌ឵ᦼ ࠨࡦࡊ࡞ࠢࡠ࠶ࠢ ߆ࠄߩㆃᑧ 図 4-9 AI サンプルクロックと AI 変換クロック その他のタイミング要件 USB-621x デバイスのサンプルと変換レベルタイミングは、適切なタイミ ング要件が満たされない限り、クロック信号がゲートオフされる動作をし ます。たとえば、デバイスは有効な AI 開始トリガ信号を受信するまで、 AI サンプルクロックおよび AI 変換クロックを無視します。デバイスが AI サンプルクロックパルスを認識すると、正しい数の AI 変換クロックパル スを受信するまで、それ以降の AI サンプルクロックパルスを無視します。 同様に、デバイスは AI サンプルクロックパルスを認識するまで、すべて の AI 変換クロックパルスを無視します。デバイスが正しい数の AI 変換ク ロックパルスを受信すると、次の AI サンプルクロックを受信するまで、 その後に続く AI 変換クロックパルスを無視します。図 4-10、4-11、4-12、 および 4-13 は、4 チャンネル集録のタイミングシーケンス（AＩ チャン ネル 0、1、2、および 3 を使用）を示し、AI サンプルクロックと AI 変換 クロックの適切および不適切なシーケンスを説明します。 © National Instruments Corporation 4-17 NI USB-621x ユーザマニュアル 第4章 アナログ入力 AIࠨࡦࡊ࡞ࠢࡠ࠶ࠢ AIᄌ឵ࠢࡠ࠶ࠢ ᷹ቯߐࠇߚ࠴ࡖࡦࡀ࡞ 図 4-10 0 1 2 3 0 1 2 3 0 1 2 3 ࠨࡦࡊ࡞ 1 ࠨࡦࡊ࡞ 2 ࠨࡦࡊ࡞ 3 AI 変換クロックに対して AI サンプルクロックが速すぎる場合。 一部の AI サンプルクロックが無視される AIࠨࡦࡊ࡞ࠢࡠ࠶ࠢ AIᄌ឵ࠢࡠ࠶ࠢ 0 1 2 3 ࠨࡦࡊ࡞ 1 ᷹ቯߐࠇߚ࠴ࡖࡦࡀ࡞ 図 4-11 0 1 2 3 ࠨࡦࡊ࡞ 2 0 1 2 3 ࠨࡦࡊ࡞ 3 AI サンプルクロックに対して AI 変換クロックが速すぎる場合。 一部の AI 変換クロックが無視される AIࠨࡦࡊ࡞ࠢࡠ࠶ࠢ AIᄌ឵ࠢࡠ࠶ࠢ ᷹ቯߐࠇߚ࠴ࡖࡦࡀ࡞ 0 1 2 ࠨࡦࡊ࡞ 1 図 4-12 3 0 1 2 3 ࠨࡦࡊ࡞ 2 0 ࠨࡦࡊ࡞ 3 不適切な AI サンプルクロックと AI 変換クロックの組み合わせ。 非周期的なサンプリングの原因となる AIࠨࡦࡊ࡞ࠢࡠ࠶ࠢ AIᄌ឵ࠢࡠ࠶ࠢ ᷹ቯߐࠇߚ࠴ࡖࡦࡀ࡞ 図 4-13 NI USB-621x ユーザマニュアル 0 1 2 3 0 1 2 3 0 1 2 3 ࠨࡦࡊ࡞ 1 ࠨࡦࡊ࡞ 2 ࠨࡦࡊ࡞ 3 適切な AI サンプルクロックと AI 変換クロックの組み合わせ 4-18 ni.com/jp 第4章 アナログ入力 単一の外部信号を使用して、AI サンプルクロックと AI 変換クロックの両 方を同時に駆動できます。このモードでは、外部クロックの各ティックに よって ADC で変換が起こります。図 4-14 は、タイミングの関係を示し ています。 AIࠨࡦࡊ࡞ࠢࡠ࠶ࠢ AIᄌ឵ࠢࡠ࠶ࠢ ᷹ቯߐࠇߚ࠴ࡖࡦࡀ࡞ 0 1 2 3 0 1 2 3 0 1 … ࠨࡦࡊ࡞ 1 ࠨࡦࡊ࡞ 2 ࠨࡦࡊ࡞ 3 図 4-14 単一の外部信号が AI サンプルクロックと AI 変換クロックを同時に駆動する AI 変換クロックタイムベース信号 AI 変換クロックタイムベース（ai/ConvertClockTimebase）信号は分 周されて、AI 変換クロックのソースとして使用可能な信号を提供します。 AI 変換クロックタイムベースのソースとして、以下のいずれかを使用し てください。 • • AI サンプルクロックタイムベース 20 MHz タイムベース AI 変換クロックタイムベースは、I/O コネクタで出力として使用できま せん。 AI ホールド完了イベント信号 AI ホールド完了イベント（ai/HoldCompleteEvent）信号は、各 A/D 変換の開始後にパルスを生成します。AI ホールド完了イベントは、任意 の出力 PFI 端子に接続できます。 AI ホールド完了イベントの極性はソフトウェアで選択できますが、通常 は立ち上がりエッジによって外部 AI マルチプレクサのクロック制御を行 うことで、入力信号がサンプリングされて次に移行可能なタイミングを示 すように構成されています。 © National Instruments Corporation 4-19 NI USB-621x ユーザマニュアル 第4章 アナログ入力 AI 開始トリガ信号 測定データの集録を開始するには、AI 開始トリガ（ai/StartTrigger）信 号を使用します。測定データは、1 つ以上のサンプルで構成されます。ト リガを使用しない場合は、ソフトウェアコマンドによって測定を開始しま す。集録が開始した後に、以下のいずれかの方法で集録が終了するように 構成します。 • • • 指定したサンプル数が集録されたとき（有限モードの場合） ハードウェアの基準トリガが発生したとき（有限モードの場合） ソフトウェアコマンドが発行されたとき（連続モードの場合） 開始トリガ（基準トリガではなく）によって開始された集録は、ポストト リガ集録とも呼ばれます。 デジタルソースを使用する デジタルソースで AI 開始トリガを使用する場合は、ソースとエッジを指 定します。以下の信号をソースとして使用できます。 • （USB-6210/6211/6215 デバイス）PFI <0..3> • （USB-6212/6216 デバイス）PFI <0..15> • （USB-6218 デバイス）PFI <0..3>、PFI <8..11> • Counter n Internal Output また、DAQ デバイスのその他の内部信号をソースとして使用することも できます。『NI-DAQmx ヘルプ』、またはバージョン 8.0 以降の 『LabVIEW ヘルプ』で「MAX でのデバイス経路設定」のセクションを参 照してください。 さらに、測定データの集録を AI 開始トリガの立ち上がりエッジと立ち下 がりエッジのどちらで開始するかを指定することもできます。 AI 開始トリガを出力端子に経路設定する AI 開始トリガは、任意の出力 PFI 端子に接続できます。 出力はアクティブ HIGH パルスです。 また、デバイスは AI 開始トリガを使用して DAQ のプレトリガ操作を行 います。通常のプレトリガアプリケーションでは、ソフトウェアトリガが AI 開始トリガを生成します。AI 開始トリガおよび AI 基準トリガを DAQ のプレトリガ操作で使用する方法の詳細については、「AI 基準トリガ信 号」のセクションを参照してください。 NI USB-621x ユーザマニュアル 4-20 ni.com/jp 第4章 アナログ入力 AI 基準トリガ信号 測定データの集録を停止するには、基準トリガ（ai/ReferenceTrigger） 信号を使用します。基準トリガを使用するには、有限サイズのバッファと プレトリガサンプル数（基準トリガの前に集録されるサンプル数）を指定 します。集録されるポストトリガサンプル（基準トリガの後に集録される サンプル）の数は、バッファサイズからプレトリガサンプルの数を引いた 数です。 集録が開始された後に、DAQ デバイスはバッファにサンプルを書き込み ます。DAQ デバイスが指定された数のプレトリガサンプルをキャプチャ すると、DAQ デバイスは基準トリガ条件の待機を開始します。DAQ デ バイスが指定された数のプレトリガサンプルをキャプチャする前に基準ト リガの条件が満たされても、条件は無視されます。 バッファが一杯になると、DAQ デバイスは継続的にバッファ内の一番古 いサンプルから順に破棄し、新しいサンプルを格納する場所を確保しま す。DAQ デバイスがまだ破棄していないバッファデータには、ある程度 の制限はありますがアクセスできます。詳細については、技術サポート データベースのドキュメント「プレトリガ集録を連続して行うことはでき ますか ?」を参照してください。この技術サポートデータベースを参照す るには、ni.com/jp/info で jpyzt6 を入力します。 基準トリガが発生すると、DAQ デバイスはバッファに必要な数のポスト トリガサンプルが蓄積されるまでサンプルをバッファに書き込み続けま す。図 4-15 は、最終バッファを示しています。 ၮḰ࠻ࠟ ࡊ࠻ࠟࠨࡦࡊ࡞ ࡐࠬ࠻࠻ࠟࠨࡦࡊ࡞ ቢోߥࡃ࠶ࡈࠔ 図 4-15 基準トリガの最終バッファ デジタルソースを使用する デジタルソースで AI 基準トリガを使用する場合は、ソースとエッジを指 定します。ソースは任意の入力 PFI 信号です。 © National Instruments Corporation 4-21 NI USB-621x ユーザマニュアル 第4章 アナログ入力 また、DAQ デバイスの内部信号をソースとして使用することもできます。 『NI-DAQmx ヘルプ』、またはバージョン 8.0 以降の『LabVIEW ヘルプ』で 「MAX でのデバイス経路設定」のセクションを参照してください。 さらに、測定データの集録を AI 基準トリガの立ち上がりエッジと立ち下 がりエッジのどちらで停止するかを指定することもできます。 AI 基準トリガを出力端子に経路設定する AI 基準トリガは、任意の出力 PFI 端子に接続できます。 AI 一時停止トリガ信号 AI 一時停止トリガ（ai/PauseTrigger）信号を使用して、測定データの 集録を一時停止、または再開できます。内部サンプルクロックは、外部ト リガ信号がアクティブな間一時停止し、信号が非アクティブになると再開 されます。一時停止トリガのアクティブレベルは、HIGH または LOW の どちらかに指定できます。 デジタルソースを使用する AI サンプルクロックを使用するには、ソースと極性を指定します。ソー スは任意の入力 PFI 信号です。 また、DAQ デバイスのその他の内部信号をソースとして使用することも できます。『NI-DAQmx ヘルプ』、またはバージョン 8.0 以降の 『LabVIEW ヘルプ』で「MAX でのデバイス経路設定」のセクションを参 照してください。 AI アプリケーションソフトウェアについて USB-621x デバイスは、次のアナログ入力アプリケーションで使用できま す。 • • • シングルポイントアナログ入力 有限アナログ入力 連続アナログ入力 これらのアプリケーションを DMA、割り込み、またはプログラム I/O データ転送メカニズムを通じて実行することができます。一部のアプリ ケーションは、開始、基準、そして一時停止トリガも使用します。 メモ ソフトウェアでアナログ入力アプリケーションおよびトリガをプログラミング して実行する詳細な方法については、『NI-DAQmx ヘルプ』またはバージョン 8.0 以降の『LabVIEW ヘルプ』を参照してください。 NI USB-621x ユーザマニュアル 4-22 ni.com/jp 第4章 アナログ入力 USB-6210/6211/6212 デバイスのアナログ入力信号を 接続する 表 4-2 は、USB-6210/6211/6212 デバイスの両タイプにおける推奨され る信号ソースの入力構成の概要を示しています。 表 4-2 USB-6210/6211/6212 アナログ入力構成 浮動型信号ソース （建物のグランドへの接続なし） AI 接地基準設定 * 差動（DIFF） 接地基準型信号ソース † 例 例 • 接地なしの熱電対 • 絶縁出力用信号調節 • 電池使用のデバイス • 非絶縁出力用プラグイン計測器 ାภ࠰ࠬ DAQ࠺ࡃࠗࠬ AI+ + – AI+ + AI– + – – AI GND 非基準化シングルエンド （NRSE） ାภ࠰ࠬ DAQ࠺ࡃࠗࠬ AI AI– ାภ࠰ࠬ – DAQ࠺ࡃࠗࠬ AI + – – + AI GND Vcm + + – DAQ࠺ࡃࠗࠬ ାภ࠰ࠬ + – AI SENSE AI SENSE AI GND AI GND Vcm 基準化シングルエンド （RSE） USB-6210/6211/6212 ߢߪផᅑߒ߹ߖࠎ ାภ࠰ࠬ DAQ࠺ࡃࠗࠬ AI ାภ࠰ࠬ DAQ࠺ࡃࠗࠬ AI + + – + – – AI GND VA + – VB AI GND ᷹ቯߐࠇߚାภߦࠣࡦ࠼࡞ࡊ㔚 (VA – VB) ߇ട߃ࠄࠇߡ߹ߔޕ * RSE、NRSE、および DIFF モードの説明とソフトウェアの注意点については、「アナログ入力接地基準設定」のセクションを 参照してください。† 詳細については、「接地基準型信号ソースを接続する」のセクションを参照してください。 メモ : （USB-621x BNC デバイス）デバイスで接地型および浮動型信号ソースを使用する情報については、付録 A、「デバイ ス特有の情報」の、ご使用の USB-621x BNC デバイスに適切なアナログ入力セクションを参照してください。 © National Instruments Corporation 4-23 NI USB-621x ユーザマニュアル 第4章 アナログ入力 浮動型信号ソースを接続する 浮動型信号ソースとは 浮動型信号ソースは建物のシステムグランドに接続されていない、絶縁さ れた接地基準ポイントを持ちます。浮動型信号ソースの例としては、変圧 器、熱電対、電池式デバイス、光アイソレータ、および絶縁アンプなどが 挙げられます。絶縁出力を持つ計測器またはデバイスは、浮動型信号ソー スです。 浮動型信号ソースに差動接続を使用する条件 差動型入力接続は、以下の条件を満たすあらゆるチャンネルで使用できま す。 • • • 入力信号のレベルが低い場合（1 V 未満）。 • • 信号銅線がノイズの多い環境を通る場合。 信号とデバイスを接続する銅線が 3 m 以上の場合。 入力信号が個別の接地基準ポイントまたはリターン信号を必要とす る。 2 つのアナログ入力チャンネル、AI+ および AI- が信号に使用できる。 差動信号接続は、集録されるノイズを減らし、より多くのコモンモードノ イズを除去します。また、差動信号接続は NI-PGIA のコモンモードの制 限内で入力信号を浮動させます。 差動接続の詳細については、「浮動型信号ソースに差動接続を使用する」 のセクションを参照してください。 浮動型信号ソースに基準化シングルエンド接続を 使用する条件 入力信号が以下の条件に合う場合のみに基準化シングルエンド入力接続を 使用します。 • 入力信号は、共通の基準ポイントの AI GND を、基準化シングルエ ンドを使用する他の信号と共有します。 • • 入力信号レベルが高い場合（1 V 以上の場合）。 信号とデバイスを接続する銅線が 3 m 未満の場合。 上記の条件を満たさない入力信号がある場合は、信号の統合性を向上させ るために差動型入力接続を使用することをお勧めします。 シングルエンドモードでは、差動構成と比較して、より多くの静電気およ び磁気ノイズが信号接続にカプリングされます。カプリングは、信号パス の差異によって起こります。磁気カプリングは、2 本の信号線の間の領域 NI USB-621x ユーザマニュアル 4-24 ni.com/jp 第4章 アナログ入力 に比例します。電気カプリングは、2 本の信号線間における電界の差異に よって変動します。 この種類の接続では、NI-PGIA は信号のコモンモードノイズ、そして信 号ソースとデバイスグランド間のグランド電位差の両方を除去します。 基準化シングルエンド接続の情報については、「浮動型信号ソースで基準 化シングルエンド接続を使用する」のセクションを参照してください。 浮動型信号ソースに非基準化シングルエンド接続 を使用する条件 入力信号が以下の条件に合う場合のみに非基準化シングルエンド入力接続 を使用します。 • • 入力信号レベルが高い場合（1 V 以上の場合）。 信号とデバイスを接続する銅線が 3 m 未満の場合。 上記の条件を満たさない入力信号がある場合は、信号の統合性を向上させ るために差動型入力接続を使用することをお勧めします。 シングルエンドモードでは、差動構成と比較して、より多くの静電気およ び磁気ノイズが信号接続にカプリングされます。カプリングは、信号パス の差異によって起こります。磁気カプリングは、2 本の信号線の間の領域 に比例します。電気カプリングは、2 本の信号線間における電界の差異に よって変動します。 この種類の接続では、NI-PGIA は信号のコモンモードノイズ、そして信 号ソースとデバイスグランド間のグランド電位差の両方を除去します。 非基準化シングルエンド接続の情報については、「浮動型信号ソースに非 基準化シングルエンド接続を使用する」のセクションを参照してくださ い。 浮動型信号ソースに差動接続を使用する 浮動ソースの負極のリードを AI GND に接続する（直接またはバイアス 抵抗を介して）ことが重要です。それを実行しない場合、ソースが NI-PGIA の最大動作電圧範囲を超えて浮動し、DAQ デバイスが誤った データを返すことがあります。 © National Instruments Corporation 4-25 NI USB-621x ユーザマニュアル 第4章 アナログ入力 ソースの基準を AI GND にする一番簡単な方法は、信号の正極を AI+ に 接続し、信号の負極を AI GND および AI– に抵抗を使用せずに接続しま す。この接続は、低ソースインピーダンス（100 Ω 未満）のカプリング ソースに使用できます。 AI+ ᶋേဳ ାภ࠰ࠬ + Vs – AI– ࠗࡦࡇ࠳ࡦࠬ <100 Ω AI SENSE AI GND 図 4-16 バイアス抵抗なしの浮動型信号ソースの差動接続 ただし、大きなソースインピーダンスの場合は、この接続は差動信号パス のバランスを著しく崩します。正のラインにカプリングされる静電ノイズ は、負のラインにはカプリングされません。これは負のラインが接地され ているためです。このノイズは、コモンモード信号ではなく差動モード信 号として表れるため、データに表示されます。この場合、負のラインを直 接 AI GND に接続する代わりに、同等のソースインピーダンスの約 100 倍の抵抗を介して負のラインを AI GND に接続します。抵抗により信号 パスのバランスがほぼ保たれるため、ほぼ同じ量のノイズが両方の接続に カプリングされ、カプリングされた静電ノイズをより多く除去します。こ の構成は、ソースに負荷をかけません（非常に高い NI-PGIA の入力イン ピーダンス以外）。 AI+ ᶋേဳ ାภ࠰ࠬ + Vs – AI– Rߪࡦࠨߩ ࠰ࠬࠗࡦ ࡇ࠳ࡦࠬߩ ⚂100 図 4-17 NI USB-621x ユーザマニュアル R AI SENSE AI GND 単一バイアス抵抗を使用した浮動型信号ソースの差動接続 4-26 ni.com/jp 第4章 アナログ入力 図 4-18 に示されるように、USB-6210/6211/6212 デバイスの正極入力と AI GND の間に同じ値の他の抵抗を接続することによって、信号経路のバ ランスを完全に保つことができます。バランスが完全に保たれた構成では ノイズ除去がわずかに優れていますが、ソースに 2 つの直列抵抗（和） の負荷をかけるという不利な点があります。たとえば、ソースインピーダ ンスが 2 kΩ で 2 つの各抵抗が 100 kΩ の場合、抵抗により 200 kΩ の負 荷がソースにかかり、–1% のゲインエラーが発生します。 AI+ + ᶋേဳ ାภ࠰ࠬ ࡃࠗࠕࠬ ᛶ᛫㧔࠹ ࠠࠬ࠻ࠍ ෳᾖ㧕 Vs + ⸘ⵝ↪ ࠕࡦࡊ – PGIA + AI– – Vm ᷹ቯߐࠇߚ 㔚 – ࡃࠗࠕࠬ㔚ᵹ ࠲ࡦࡄࠬ ജࡑ࡞࠴ࡊࠢࠨ AI SENSE AI GND I/Oࠦࡀࠢ࠲ Ꮕേࡕ࠼ߢ᭴ᚑߐࠇߚUSB-6210/6211/6212࠺ࡃࠗࠬ 図 4-18 バランスの取れたバイアス抵抗を使用した、浮動型信号ソースの差動接続 NI-PGIA の両入力には、NI-PGIA が動作するためにグランドへの DC 経 路が必要です。ソースが AC カプリング（容量カプリング）の場合、 NI-PGIA は正極入力と AI GND の値に抵抗を必要とします。ソースが低 インピーダンスの場合、ソースに大きな負荷をかけない程度に大きく、入 力バイアス電流の結果、入力オフセット電圧を生成しない程度に小さい （通常、100 kΩ ～ 1 MΩ）抵抗を選択します。この場合、負極入力を直接 AI GND に接続します。ソースが高出力インピーダンスの場合は、上記の 方法で正極と負極の両入力に同じ値の抵抗を使用して、信号パスのバラン © National Instruments Corporation 4-27 NI USB-621x ユーザマニュアル 第4章 アナログ入力 スを取ります。図 4-19 で示されるように、ソースに負荷がかかることに よって、ゲイン誤差が生じることに注意してください。 ACࠞࡊࡦࠣ AI+ ACࠞࡊࡦࠣ ᶋേဳ ାภ࠰ࠬ + Vs – AI– AI SENSE AI GND 図 4-19 バランスの取れたバイアス抵抗を使用した、 AC カプリング浮動ソースの差動接続 浮動型信号ソースに非基準化シングルエンド接続 を使用する 浮動型信号ソースの負極リードを AI GND に（直接または抵抗を介して） 接続することが重要です。そうしない場合は、ソースが NI-PGIA の有効 な入力レンジを超えて浮動し、DAQ デバイスは誤ったデータを返す場合 があります。 図 4-20 は、非基準化シングルエンドモードで DAQ デバイスに接続され た浮動ソースを示しています。 AI ᶋേဳ ାภ࠰ࠬ + Vs – AI SENSE R AI GND 図 4-20 浮動型信号ソースの非基準化シングルエンド接続 「浮動型信号ソースに差動接続を使用する」のセクションで説明されたす べてのバイアス抵抗の構成は、非基準化シングルエンドのバイアス抵抗に も適用されます。0 ～ 2 つのバイアス抵抗の構成については、 図 4-16、4-17、4-18、および 4-19 の AI- を AI SENSE に置き換えます。 AI SENSE がソースから離れて接続されるため、非基準化シングルエンド モードのノイズ除去は基準化シングルエンドモードよりも優れています。 ただし、AI SENSE 接続は AI+ 信号とツイストペアケーブルで接続される のではなく、すべてのチャンネルと共有されているため、非基準化シング ルエンドモードのノイズ除去は差動モードよりも劣ります。 NI USB-621x ユーザマニュアル 4-28 ni.com/jp 第4章 アナログ入力 DAQ アシスタントを使用して、基準化シングルエンドまたは非基準化シ ングルエンド入力モードでチャンネルを構成できます。DAQ アシスタン トの詳細については、「ソフトウェアで AI 接地基準設定を構成する」のセ クションを参照してください。 浮動型信号ソースで基準化シングルエンド接続を 使用する 図 4-21 は、浮動型信号ソースを基準化シングルエンドモードに構成した USB-6210/6211/6212 デバイスに接続する方法を示しています。 AI <0..n> + + ᶋേဳ Vs ାภ࠰ࠬ – ജࡑ࡞࠴ࡊࠢࠨ AI SENSE ࡊࡠࠣࡑࡉ࡞ࠥࠗࡦ ⸘ⵝ↪ࠕࡦࡊ + PGIA – Vm AI GND ᷹ቯߐࠇߚ 㔚 – I/Oࠦࡀࠢ࠲ RSE᭴ᚑߢㆬᛯߒߚ࠴ࡖࡦࡀ࡞ 図 4-21 浮動型信号ソースの基準化シングルエンド接続 DAQ アシスタントを使用して、基準化シングルエンドまたは非基準化シ ングルエンド入力モードでチャンネルを構成できます。DAQ アシスタン トの詳細については、「ソフトウェアで AI 接地基準設定を構成する」のセ クションを参照してください。 接地基準型信号ソースを接続する 接地基準型信号ソースとは 接地基準型信号ソースは、建物のシステムグランドに接続された信号ソー スです。コンピュータがソースと同じ電力システムに接続される場合は、 デバイスに対して共通のグランドポイントに既に接続されています。建物 の電力システムに接続されている計測器およびデバイスの非絶縁出力は、 このカテゴリに含まれます。 同じ建物の電力システムに接続された 2 つの測定器のグランド電位差は、 通常は 1 ～ 100 mV の間ですが、配電回路が適切に接続されていないと 差異がそれ以上になる場合があります。接地型信号ソースが不正確に測定 された場合は、この差異が測定誤差として表れる可能性があります。測定 © National Instruments Corporation 4-29 NI USB-621x ユーザマニュアル 第4章 アナログ入力 する信号のグランド電位差を除去するには、接地されている信号ソースの 接続手順に従ってください。 接地基準型信号ソースに差動接続を使用する条件 差動型入力接続は、以下の条件を満たすあらゆるチャンネルで使用できま す。 • • • • • 入力信号のレベルが低い場合（1 V 未満）。 信号とデバイスを接続する銅線が 3 m 以上の場合。 入力信号が個別の接地基準ポイントまたはリターン信号を必要とする。 信号銅線がノイズの多い環境を通る場合。 2 つのアナログ入力チャンネル、AI+ および AI- が使用できる。 差動信号接続は、集録されるノイズを減らし、より多くのコモンモードノ イズを除去します。また、差動信号接続は NI-PGIA のコモンモードの制 限内で入力信号を浮動させます。 差動接続の詳細については、「接地基準型信号ソースに差動接続を使用す る」のセクションを参照してください。 接地基準型信号ソースに非基準化シングルエンド 接続を使用する条件 入力信号が以下の条件に合う場合のみに非基準化シングルエンド入力接続 を使用します。 • • • 入力信号レベルが高い場合（1 V 以上の場合）。 信号とデバイスを接続する銅線が 3 m 未満の場合。 入力信号が他の信号と基準点を共有できる場合。 上記の条件を満たさない入力信号がある場合は、信号の統合性を向上させ るために差動型入力接続を使用することをお勧めします。 シングルエンドモードでは、差動構成と比較して、より多くの静電気およ び磁気ノイズが信号接続にカプリングされます。カプリングは、信号パス の差異によって起こります。磁気カプリングは、2 本の信号線の間の領域 に比例します。電気カプリングは、2 本の信号線間における電界の差異に よって変動します。 この種類の接続では、NI-PGIA は信号のコモンモードノイズ、そして信 号ソースとデバイスグランド間のグランド電位差の両方を除去します。 非基準化シングルエンド接続の情報については、「接地基準型信号ソース に非基準化シングルエンド接続を使用する」のセクションを参照してくだ さい。 NI USB-621x ユーザマニュアル 4-30 ni.com/jp 第4章 アナログ入力 接地基準型信号ソースに基準化シングルエンド接 続を使用する条件 接地基準型信号ソースに基準化シングルエンド接続を使用しないでくださ い。代わりに非基準化シングルエンドまたは差動接続を使用します。 表 4-2 の右下のセルに示されるように、AI GND とセンサのグランド間に 電位差がある場合があります。基準化シングルエンドモードでは、このグ ランドループによって測定誤差が発生します。 接地基準型信号ソースに差動接続を使用する 図 4-22 は、接地基準型信号ソースを差動モードで構成された USB-6210/6211/6212 デバイスに接続する方法を示しています。 AI+ ធၮḰဳ ାภ࠰ࠬ + Vs ⸘ⵝ↪ ࠕࡦࡊ + – PGIA AI– – + ࠦࡕࡦࡕ࠼ Vcm ࡁࠗ࠭ߣ – ࠣࡦ࠼㔚 + Vm ᷹ቯߐࠇߚ 㔚 – ജࡑ࡞࠴ࡊࠢࠨ AI SENSE AI GND I/Oࠦࡀࠢ࠲ Ꮕേࡕ࠼ߢ᭴ᚑߐࠇߚUSB-6210/6211/6212 図 4-22 接地基準型信号ソースの差動接続 この種類の接続では、NI-PGIA は、図で Vcm と示される信号のコモン モードノイズ、そして信号ソースとデバイスグランド間のグランド電位差 の両方を除去します。 AI+ および AI– は、両方が AI GND の ±11 V レンジ内である必要があり ます。 © National Instruments Corporation 4-31 NI USB-621x ユーザマニュアル 第4章 アナログ入力 接地基準型信号ソースに非基準化シングルエンド 接続を使用する 図 4-23 は、接地基準型信号ソースを非基準化シングルエンドモードの USB-6210/6211/6212 デバイスに接続する方法を示しています。 I/Oࠦࡀࠢ࠲ ធၮḰဳ ାภ࠰ࠬ AI <0..15> ߹ߚߪAI <16..n> + ⸘ⵝ↪ ࠕࡦࡊ + Vs – + PGIA ജࡑ࡞࠴ࡊࠢࠨ AI SENSE – Vm ᷹ቯߐࠇߚ 㔚 AI GND ࠦࡕࡦࡕ࠼ ࡁࠗ࠭ߣ ࠣࡦ࠼㔚 – + Vcm – 図 4-23 NRSEࡕ࠼ߢ᭴ᚑߐࠇߚUSB-6210/6211/6212 接地基準型信号ソースにシングルエンド接続を使用する（NRSE 構成） AI+ および AI– は、両方が AI GND の ±11 V レンジ内である必要があります。 シングルエンド、接地基準型信号ソースを測定するには、非基準化シング ルエンド接地基準設定を使用する必要があります。信号を AI <0..31> の いずれかに接続し、信号ローカル接地基準を AI SENSE に接続します。 AI SENSE は、NI-PGIA の負極入力に内部で接続されています。そのた め、信号のグランドポイントは、NI-PGIA の負極入力に接続しています。 デバイスグランドと信号グランドの間に発生する電位差は、コモンモード 信号として NI-PGIA の正極および負極入力の両方に表れ、この差異はア ンプによって除去されます。基準化シングルエンド接地基準設定のよう に、デバイスの入力回路がグランドを基準としている場合、このグランド 電位差は測定された電圧に誤差として表れます。 DAQ アシスタントを使用して、基準化シングルエンドまたは非基準化シ ングルエンド入力モードでチャンネルを構成できます。DAQ アシスタン トの詳細については、「ソフトウェアで AI 接地基準設定を構成する」のセ クションを参照してください。 NI USB-621x ユーザマニュアル 4-32 ni.com/jp 第4章 アナログ入力 USB-6215/6216/6218 デバイスのアナログ入力信号を 接続する USB-6215/6216/6218 をさまざまなデバイスや信号ソースに直接接続す ることができます。USB-6215/6216/6218 に接続するデバイスがモ ジュールの入力仕様に互換性のあることを確認してください。 USB-6215/6216/6218 にさまざまなソースを接続する場合、差動、シン グルエンド、またはシングルエンドと差動の組み合わせの接続を使用でき ます。 メモ 低インピーダンス接続を使用して、AI GND を使用しているシステムのグランド に必ず接続する必要があります。AI GND を未接続のままにすると、AI <0..31> が AI GND の 10 V 以内であることが保証できず、測定が不安定になります。 差動測定を実行する ノイズの少ないより正確な測定を実現するには、差動測定構成を使用しま す。差動測定構成では、各測定に 2 つの入力が必要です。表 3-1、「I/O コネクタ信号」の AI <0..31> の説明に、USB-621x デバイスでの差動接続 構成で有効な信号ペアが表示されています。 図 4-24 は、差動接続構成を示しています。 AI 0+ AI 0– (AI 8)* V1 Mux PGIA ADC AI 1+ Vcm V2 AI 1– (AI 9)* AI GND USB-6215/6216/6218 * この信号名は差動ペアを示します。差動信号ペアのリストは、表 3-1、「I/O コネクタ信 号」を参照してください。 図 4-24 USB-6215/6216/6218 に差動モードで接続する 差動接続構成では、コモンモードノイズ電圧 Vcm を V1 の測定中に除去す ることが可能になります。 © National Instruments Corporation 4-33 NI USB-621x ユーザマニュアル 第4章 アナログ入力 センサの負極リードと AI GND を使用しているシステムのグランドに接 続する必要があります。 基準化シングルエンド測定を実行する 基準化シングルエンド測定構成を使用すると、すべてのチャンネルがコモ ングランドを共有している時に USB-6215/6216/6218 のすべての AI チャ ンネルで測定が可能になります。図 4-25 は、基準化シングルエンド接続 の構成を示しています。 メモ AI GND ピンを未接続のままにすると、信号は USB-6215/6216/6218 の動作入力 範囲外に浮動します。その結果、入力信号が AI GND を基準とする 10 V 以内で あることが保証できず不確かな測定値が得られます。 AI 1 AI 2 Mux PGIA ADC AI GND USB-6215/6216/6218 図 4-25 基準化シングルエンドモードで USB-6215/6216/6218 に接続する 基準化シングルエンド接続構成では、各入力チャンネルは AI GND を基 準として測定されます。 NI USB-621x ユーザマニュアル 4-34 ni.com/jp 第4章 アナログ入力 非基準化シングルエンド測定を実行する 基準化シングルエンドおよび差動測定の妥協点として、非基準化シングル エンド測定構成を使用することができます。この構成では、非基準化シン グルエンドモード用に構成されたすべてのチャンネル間で、計装用アンプ （PGIA）の負の入力に接続されるリモートセンス端子を共有することが 可能です。この構成での動作は、向上したノイズ除去が提供されること以 外は基準化シングルエンド接続に似ています。図 4-26 は、非基準化シン グルエンド接続の構成を示しています。 AI 1 Mux AI 0 PGIA ADC AI SENSE AI GND USB-6215/6216/6218 図 4-26 非基準化シングルエンドモードで USB-6215/6216/6218 に接続する 非基準化シングルエンド接続構成では、各入力チャンネルは AI SENSE を 基準として測定されます。 © National Instruments Corporation 4-35 NI USB-621x ユーザマニュアル 5 アナログ出力 USB-621x デバイスの大部分は、アナログ出力機能を装備しています。アナ ログ出力をサポートする USB-621x デバイスでは、単一のクロックにより制 御される 2 つの AO チャンネルで波形を生成することができます。ご使用 のデバイス機能に関する詳細は、 『NI USB-621x 仕様』を参照してください。 図 5-1 は、USB-621x デバイスのアナログ出力回路を示しています。 ⛘✼ࡃࠕ (USB-6215/ 6216/6218 ࠺ࡃࠗࠬߩߺ) AO 0 DAC0 AO FIFO AO 1 ࠺ࠫ࠲࡞ ࠕࠗ࠰࠲ AO࠺࠲ DAC1 AOࠨࡦࡊ࡞ࠢࡠ࠶ࠢ 図 5-1 USB-621x のアナログ出力回路 USB-621x アナログ出力回路に装備されている主なコンポーネントは以下 の通りです。 • DAC0 および DAC1—D/A 変換器（DAC）は、デジタルコードをア ナログ電圧に変換します。 • AO FIFO—AO FIFO は、アナログ出力波形生成を可能にします。こ れは、コンピュータと DAC 間の FIFO（First-In-First-Out）メモリ バッファです。ホストコンピュータの介入なしで、波形ポイントを USB-621x デバイスにダウンロードすることを可能にします。 AO サンプルクロック —AO サンプルクロック信号は、DAC FIFO か らサンプルを読み取り、AO 電圧を生成します。詳細については、 「AO サンプルクロック信号」のセクションを参照してください。 • 絶縁バリアとデジタルアイソレータ — 詳細については、第 9 章の 「USB-6215/6216/6218 デバイスの絶縁およびデジタルアイソレー • タ」を参照してください。 © National Instruments Corporation 5-1 NI USB-621x ユーザマニュアル 第5章 アナログ出力 AO レンジ USB-621x デバイスの AO レンジは、±10 V です。 出力信号のグリッチを抑える DAC を使用して波形を生成する場合、出力信号でグリッチが発生するこ とがあります。これらのグリッチは、DAC の電圧が切り替わるときに解 放される電荷によって発生するものであり、正常です。最大グリッチは DAC コードの最大ビットが変化するときに発生します。ローパスグリッ チ除去フィルタを作成して、これらのグリッチを周波数や出力信号の特性 に応じてある程度除去することができます。グリッチ除去の詳細について は、ni.com/jp/support を参照してください。 アナログ出力データの生成方法 アナログ出力処理には、ソフトウェアタイミングまたはハードウェアタイ ミング生成を使用できます。 • ソフトウェアタイミング生成 — ソフトウェアがデータを生成する速 度を制御します。ソフトウェアは、各 DAC 変換を開始するためにそ れぞれ独立したコマンドをハードウェアに送ります。NI-DAQmx で は、ソフトウェアタイミングによるデータ生成はオンデマンドタイミ ングと呼ばれています。または、即時処理またはスタティック処理と も呼ばれます。通常は、固定 DC 電圧などの単一値の出力を書き込 むために使用されます。 • ハードウェアタイミング生成 — ハードウェアのデジタル信号がデー タ生成速度を制御します。この信号は、デバイス内部で生成するか、 外部から供給します。 ハードウェアタイミングは、ソフトウェアタイミングと比較していく つかの利点があります。 – – – サンプリングの間隔を大幅に短く設定できる。 サンプリングの間隔を確定的にできる。 ハードウェアタイミング集録はハードウェアトリガを使用できる。 ハードウェアタイミングによる生成ではバッファを使用します。 ハードウェアタイミング AO 生成では、USB 信号ストリームを 通して PC バッファから USB-621x デバイスのオンボード FIFO にデータが移動します。その後 DAC に対して 1 ポイントずつ書 き込みが行われます。バッファ型データ集録は、高速な転送レー トを可能にします。これは、データが 1 ポイントずつではなく 大きなブロックごとに移動するためです。 NI USB-621x ユーザマニュアル 5-2 ni.com/jp 第5章 アナログ出力 バッファ型 I/O 操作のプロパティの 1 つは、サンプルモードで す。サンプルモードは有限または連続から選択できます。 • 有限サンプルモードでは、特定のデータサンプルが指定した 数だけ生成されます。指定された数のサンプルが書き込まれ ると、サンプル生成は停止します。 • 連続サンプルモードでは、サンプルの数は指定されません。 このモードでは、指定した数のデータサンプルを生成した後 で停止するのではなく、連続生成はユーザが処理を停止する まで継続します。書き込まれたデータの連続生成は、3 種類 の方法で制御できます。3 種類の方法とは、再生成モード、 FIFO 再生成モード、非再生成モードのことです。 再生成モードでは、バッファにすでにあるデータを繰り返し出力 します。この標準の再生成では、データは PC バッファから連続 的に FIFO にダウンロードされ、出力されます。出力処理に干渉 することなく、PC バッファに随時新しいデータを書き込めま す。 FIFO 再生成モードでは、バッファ全体が FIFO にダウンロード され、そこから再生成されます。データのダウンロードが完了す ると、それ以降は FIFO に新しいデータを書き込めません。FIFO 再生成モードでは、バッファ全体が FIFO サイズ以下である必要 があります。FIFO 再生成モードの利点は、一度操作を開始する とメインホストメモリとやり取りする必要がなくなるため、過剰 なバストラフィックによる問題が発生しなくなることです。 非再生成モードでは、古いデータは再利用されません。新しい データを次々とバッファに書き込む必要があります。プログラム が新しいデータを書き込む速度よりもサンプルが生成される速度 のほうが速い場合、バッファでアンダーフローが発生し、エラー の原因となります。 アナログ出力デジタルトリガ アナログ出力は、2 つの異なるトリガアクションをサポートします。 • • 開始トリガ 一時停止トリガ デジタルトリガは、これらのアクションを USB-621x デバイスで発生させ ることができます。これらのトリガアクションの詳細については、「AO 開始トリガ信号」および「AO 一時停止トリガ信号」のセクションを参照 してください。 © National Instruments Corporation 5-3 NI USB-621x ユーザマニュアル 第5章 アナログ出力 アナログ出力信号を接続する AO <0..1> は、AO チャンネル 0 および 1 の電圧出力信号です。 AO GND は、AO <0..1> の接地基準です。 図 5-2 は、デバイスへの AO 接続の方法を示しています。 ࠕ࠽ࡠࠣജ࠴ࡖࡦࡀ࡞ AO 0 ⽶⩄ + V OUT – ࠴ࡖࡦࡀ࡞0 ⛘✼ࡃࠕ (USB-6215/ 6216/6218 ࠺ࡃࠗࠬߩߺ) ࠺ࠫ࠲࡞ ࠕࠗ࠰࠲ AO GND – ⽶⩄ V OUT AO 1 ࠴ࡖࡦࡀ࡞1 + USB-621x ࠺ࡃࠗࠬ 図 5-2 アナログ出力接続 アナログ出力タイミング信号 図 5-3 は、アナログ出力タイミングエンジンが提供するすべてのタイミン グオプションの概要を示しています。 PFI PFI 20 MHz ࠲ࠗࡓࡌࠬ Ctr n Internal Output AOࠨࡦࡊ࡞ࠢࡠ࠶ࠢ ࠲ࠗࡓࡌࠬ ࡊࡠࠣࡓน⢻ ࠢࡠ࠶ࠢಽེ 100 kHz ࠲ࠗࡓࡌࠬ ࠨࡦࡊ࡞ࠢࡠ࠶ࠢ ࠲ࠗࡓࡌࠬಽ₸ 図 5-3 NI USB-621x ユーザマニュアル AOࠨࡦࡊ࡞ࠢࡠ࠶ࠢ アナログ出力タイミングオプション 5-4 ni.com/jp 第5章 アナログ出力 USB-621x デバイスは、以下の AO（波形生成）タイミング信号の機能を 持ちます。 • • • • 「AO 開始トリガ信号」 「AO 一時停止トリガ信号」 「AO サンプルクロック信号」 「AO サンプルクロックタイムベース信号」 AO 開始トリガ信号 波形生成を開始するには、AO 開始トリガ（ao/StartTrigger）信号を使 用します。トリガを使用しない場合は、ソフトウェアコマンドによって生 成を開始します。 デジタルソースを使用する AO 開始トリガを使用するには、ソースとエッジを指定します。以下の信 号のうち 1 つをソースとして使用できます。 • ホストソフトウェアにより開始されるパルス • （USB-6211/6215 デバイス）PFI <0..3> • （USB-6212/6216 デバイス）PFI <0..15> • （USB-6218 デバイス）PFI <0..3>、PFI <8..11> • AI 開始トリガ（ai/StartTrigger） また、USB-621x デバイスの内部信号をソースとして使用することもできま す。 『NI-DAQmx ヘルプ』 、またはバージョン 8.0 以降の『LabVIEW ヘル プ』で「MAX でのデバイス経路設定」のセクションを参照してください。 さらに、波形生成を AO 開始トリガの立ち上がりエッジと立ち下がり エッジのどちらで開始するかを指定することもできます。 AO 開始トリガを出力端子に経路設定する AO 開始トリガは、任意の出力 PFI 端子に接続できます。出力はアクティ ブ HIGH パルスです。 AO 一時停止トリガ信号 AO 一時停止トリガ信号（ao/PauseTrigger）を使用して、DAQ シーケ ンス内の AO サンプル生成を一時停止します。これは、AO 一時停止ト リガがアクティブの場合にサンプルが発生しないという意味です。 たとえば、オンボード 20 MHz または 100 kHz タイムベースを選択時な ど、AO サンプルクロックが AO サンプルクロックタイムベースから取 得される場合、図 5-3 のように、AO サンプルクロックタイムベースはプ © National Instruments Corporation 5-5 NI USB-621x ユーザマニュアル 第5章 アナログ出力 ログラム可能なクロック分周器回路で分周されて AO サンプルクロック を駆動します。 この場合、AO 一時停止トリガは AO サンプルクロックタイムベースパ ルスをプログラム可能なクロック分周器からマスクオフします。 たとえば、図 5-4 のように、内部タイムベースが AO サンプルクロック タイムベースに経路設定され、タイムベースの分周率が 5 だと仮定しま す。AO サンプルクロックは、通常 AO サンプルクロックタイムベース の 5 周期ごとにアサートし、プログラム可能なクロック分周器は 4 から 0 まで下にカウントします。AO 一時停止トリガがアサートされると、プロ グラム可能なクロック分周器は AO サンプルクロックタイムベースのパ ルスを無視します。 AOࠨࡦࡊ࡞ࠢࡠ࠶ࠢ AOࠨࡦࡊ࡞ࠢࡠ࠶ࠢ࠲ࠗࡓࡌࠬ ࡊࡠࠣࡓน⢻ࠢࡠ࠶ࠢಽེࠞ࠙ࡦ࠻ 0 4 3 2 1 0 4 3 2 1 0 AO৻ᤨᱛ࠻ࠟ AO৻ᤨᱛ࠻ࠟ߇TRUEߩ႐วࡓࠣࡠࡊޔน⢻ ࠢࡠ࠶ࠢಽེߪAOࠨࡦࡊ࡞ࠢࡠ࠶ࠢ࠲ࠗࡓࡌࠬ ࠍήⷞߒ߹ߔޕ 図 5-4 AO 一時停止トリガの例 信号をサンプルクロックのソースとして使用している場合は、AO 一時停 止トリガがアサート解除されてサンプルクロックの別のエッジが受信され ると、すぐに信号生成が再開されます。図 5-5 を参照してください。 ৻ᤨᱛ࠻ࠟ ࠨࡦࡊ࡞ࠢࡠ࠶ࠢ 図 5-5 NI USB-621x ユーザマニュアル その他の信号ソースによる AO 一時停止トリガ 5-6 ni.com/jp 第5章 アナログ出力 デジタルソースを使用する AO 一時停止トリガを使用するには、ソースと極性を指定します。ソース は任意の入力 PFI 信号です。 また、USB-621x デバイスの他の内部信号をソースとして使用することも できます。『NI-DAQmx ヘルプ』、またはバージョン 8.0 以降の 『LabVIEW ヘルプ』で「MAX でのデバイス経路設定」のセクションを参 照してください。 AO 一時停止トリガが論理 HIGH レベルまたは LOW レベルのときにサン プルを一時停止するかどうかを指定することもできます。 AO サンプルクロック信号 AO サンプルを開始するには、AO サンプルクロック （ao/SampleClock）信号を使用します。各サンプルは、すべての DAC の出力をアップデートします。AO サンプルクロックには、内部または外 部ソースを指定できます。さらに、DAC のアップデートを AO サンプル クロックの立ち上がりエッジと立ち下がりエッジのどちらで開始するかを 指定することもできます。 内部ソースを使用する 以下のいずれかの内部信号を AO サンプルクロックとして使用できます。 • • AO サンプルクロックタイムベース（分周後） Counter n Internal Output プログラム可能な内部カウンタが、AO サンプルクロックタイムベース信 号を分周します。 外部ソースを使用する 任意の入力 PFI ラインを AO サンプルクロックのソースとして使用しま す。 AO サンプルクロックを出力端子に接続する （アクティブ LOW 信号としての）AO サンプルクロックは、任意の出力 PFI 端子に経路設定できます。 その他のタイミング要件 外部ソースを選択しない場合、デバイス内のカウンタが AO サンプルク ロックを生成します。AO 開始トリガがカウンタを開始し、有限生成の完 了後にソフトウェアまたはハードウェアのいずれかで終了することができ ます。内部で生成された AO サンプルクロックを使用する場合、AO 開 © National Instruments Corporation 5-7 NI USB-621x ユーザマニュアル 第5章 アナログ出力 始トリガと最初の AO サンプルクロックパルス間の構成可能な遅延を指 定することもできます。デフォルトでは、この遅延は AO サンプルク ロックタイムベースの 2 ティックです。 図 5-6 は、AO サンプルクロックと AO 開始トリガの関係を示します。 AOࠨࡦࡊ࡞ࠢࡠ࠶ࠢ࠲ࠗࡓࡌࠬ AO㐿ᆎ࠻ࠟ AOࠨࡦࡊ࡞ࠢࡠ࠶ࠢ 㐿ᆎ࠻ࠟ߆ࠄߩㆃᑧ 図 5-6 AO サンプルクロックと AO 開始トリガ AO サンプルクロックタイムベース信号 AO サンプルクロックタイムベース（ao/SampleClockTimebase）信 号は分周されて、AO サンプルクロックのソースになります。 AO サンプルクロックタイムベース信号として以下の信号を経路設定でき ます。 • 20 MHz タイムベース • 100 kHz タイムベース • （USB-6211/6215 デバイス）PFI <0..3> • （USB-6212/6216 デバイス）PFI <0..15> • （USB-6218 デバイス）PFI <0..3>、PFI <8..11> AO サンプルクロックタイムベースは、I/O コネクタから出力するように 構成できません。 外部クロック信号を AO サンプルクロックタイムベースとして使用でき ますが、信号は必ず分周されます。外部サンプルクロック信号を使用する 場合、分周を必要としない場合は、AO サンプルクロックタイムベースで はなく AO サンプルクロックに経路接続する必要があります。 NI USB-621x ユーザマニュアル 5-8 ni.com/jp 第5章 アナログ出力 AO アプリケーションソフトウェアについて USB-621x デバイスは、次のアナログ出力アプリケーションで使用できま す。 • • • • シングルポイント（オンデマンド）生成 有限生成 連続生成 波形生成 これらの生成は、プログラム I/O または USB 信号ストリームデータ転送 メカニズムを通じて使用できます。一部のアプリケーションは、開始およ び一時停止トリガも使用します。 メモ ソフトウェアでアナログ出力アプリケーションおよびトリガをプログラミング して実行する詳細な方法については、『NI-DAQmx ヘルプ』またはバージョン 8.0 以降の『LabVIEW ヘルプ』を参照してください。 © National Instruments Corporation 5-9 NI USB-621x ユーザマニュアル 6 デジタル I/O ご使用のデバイスによって、以下のいずれかのセクションを参照してくだ さい。 • 「USB-6210/6211/6215/6218 デバイスのデジタル I/O」 —USB-6210/ 6211/6215/6218 デバイスは、デジタル入力（DI）を最大 8 ライン、お よびデジタル出力（DO）を最大 8 ライン装備しています。 • 「USB-6212/6216 デバイスのデジタル I/O」 —USB-6212/6216 デバイ スは、32 の双方向スタティックデジタル I/O（DIO）ラインを装備 しています。 USB-6210/6211/6215/6218 デバイスのデジタル I/O USB-6210/6211/6215/6218 デバイスは、P0.<0..7> の最大 8 のスタ ティックデジタル入力ラインを装備しています。これらのラインは PFI 入 力としても使用できます。 USB-6210/6211/6215/6218 デバイスは、P1.<0..7> の最大 8 のスタ ティックデジタル出力ラインを装備しています。これらのラインは PFI 出 力としても使用できます。デフォルトでは、デジタル出力ラインは起動時 に無効になります（47 kΩ 高インピーダンスのプルダウン抵抗）。ソフト ウェアは、ポート全体を有効または無効にできます（ソフトウェアは個別 のラインを有効にすることはできません）。ポートが有効になると、各ラ インを以下のように個別に構成できます。 • • • ラインをスタティック 0 に設定する ラインをスタティック 1 に設定する タイミング出力信号を PFI ピンとしてラインにエクスポートする DI および DO ラインの電圧入力と出力レベルおよび電流駆動レベルは、 『NI USB-621x 仕様』に記載されています。PFI 入力および出力の詳細につ いては、第 7 章の「PFI」を参照してください。 © National Instruments Corporation 6-1 NI USB-621x ユーザマニュアル 第6章 デジタル I/O 図 6-1 は、1 本の DI ラインと 1 本の DO ラインの回路を示しています。 以下のセクションは、DIO 回路のさまざまなパーツの詳細について記載 しています。 ࠬ࠲࠹ࠖ࠶ࠢDI I/O⼔ P0.x 47 kΩࡊ࡞࠳࠙ࡦ ࠬ࠲࠹ࠖ࠶ࠢDO I/O⼔ P1.x 47 kΩࡊ࡞࠳࠙ࡦ 図 6-1 USB-6210/6211/6215/6218 のデジタル I/O 回路 DI 端子は USB-6210/6211/6215/6218 デバイスの I/O コネクタで、 P0.<0..7> と名付けられています。DO 端子は USB-6210/6211/6215/ 6218 デバイスの I/O コネクタで、P1.<0..7> と名付けられています。 DIO ラインの電圧入力と出力レベルおよび電流駆動レベルは、 『NI USB-621x 仕様』に記載されています。 USB-6210/6211/6215/6218 デバイスのスタティック DIO スタティック DI および DO を使用してデジタル信号の監視や制御ができ ます。スタティック DI ラインのサンプルと DO ラインのアップデート は、すべてソフトウェアタイミングが使用されます。 USB-6210/6211/6215/6218 デバイスの I/O 保護 各 DI、DO、PFI 信号は、過電圧、低電圧、過電流の状態、および静電放 電から保護されています。ただし、以下のガイドラインに従って、これら の不良状態を回避する必要があります。 • DO または PFI 出力ラインを外部信号ソース、グランド、または電源 に接続しないでください。 • DO または PFI 出力信号に接続されている負荷の電流要件を把握して おきます。DAQ デバイスの指定された電流出力制限を超えないでく ださい。ナショナルインスツルメンツは、高電流駆動を必要とするデ ジタルアプリケーション用にいくつかの信号調節ソリューションを提 供しています。 • 通常動作範囲外の電圧で DI または PFI 入力ラインを駆動しないでくだ さい。PFI または DI ラインは AI 信号より小さな動作範囲を持ちます。 NI USB-621x ユーザマニュアル 6-2 ni.com/jp 第6章 デジタル I/O USB-6210/6211/6215/6218 デバイスで電流駆動レベルを高める デジタル出力および +5 V 端子から取り込まれた電流の合計内部電流制限 は 50 mA です。外部から +5 V を供給することにより、内部電流制限を 増やすことができます。第 3 章「コネクタと LED の情報」の「入力とし ての +5 V 電源」セクションを参照してください。 USB-6210/6211/6215/6218 デバイスにデジタル I/O 信号を接続する DI および DO 信号、P0.<0..7> および P1.<0..7> は、D GND を基準にし ています。デジタル入力アプリケーションは、図で示されるように TTL 信 号の受信や外部デバイスの状態（スイッチの状態など）の感知などを行い ます。デジタル出力アプリケーションは、TTL 信号の送信や外部デバイス の駆動（図 6-2 で示される LED）などを行います。 +5 V ⛘✼ࡃࠕ (USB-6215 ߣUSB-6218 ࠺ࡃࠗࠬߩߺ) LED P1.<0..3> TTLାภ ࠺ࠫ࠲࡞ ࠕࠗ࠰࠲ P0.<0..3> +5 V ࠬࠗ࠶࠴ USB-6215/6218ࠍ↪ߔࠆ ႐วޔD GND߿AI GNDࠍ ࠪࠬ࠹ࡓߩࡠࠞ࡞ࠣࡦ࠼ ߦធ⛯ߔࠆᔅⷐ߇ࠅ߹ߔޕ D GND I/Oࠦࡀࠢ࠲ USB-6210/6211/6215/6218࠺ࡃࠗࠬ 図 6-2 注意 USB-6210/6211/6215/6218 のデジタル I/O 接続 『NI USB-621x 仕様』に記載されている最大入力電圧を超えた場合、DAQ デバイ スやコンピュータを損傷する可能性もあります。ナショナルインスツルメンツ は、このような信号接続による損傷の責任を負いません。 © National Instruments Corporation 6-3 NI USB-621x ユーザマニュアル 第6章 デジタル I/O USB-6210/6211/6215/6218 デバイスを使用した DIO アプリケー ションソフトウェアについて USB-6210/6211/6215/6218 デバイスは、次のデジタル I/O アプリケー ションで使用できます。 • • メモ スタティックデジタル入力 スタティックデジタル出力 ソフトウェアでデジタル I/O アプリケーションおよびトリガをプログラミング して実行する詳細な方法については、『NI-DAQmx ヘルプ』またはバージョン 8.0 以降の『LabVIEW ヘルプ』を参照してください。 USB-6212/6216 デバイスのデジタル I/O USB-6212/6216 デバイスには、以下が装備されています。 • 最大 16 の DIO 信号（P0.<0..15>）。各信号は、以下のいずれかで 個々に構成できます。 • – スタティックデジタル入力 – スタティックデジタル出力 16 の PFI/DIO 信号（PFI <0..7>/P1.<0..7> および PFI <8..15>/ P2.<0..7>）。各信号は、以下のいずれかで個々に構成できます。 – スタティックデジタル入力 – スタティックデジタル出力 – PFI 入力 – PFI 出力 PFI として使用される場合、各ピンは PFI x と呼ばれます。デジタル入力 / 出力で使用される場合、各ピンは P1.x または P2.x という名前になります。 NI USB-621x ユーザマニュアル 6-4 ni.com/jp 第6章 デジタル I/O 図 6-3 は、DIO ライン 1 つの回路を示しています。各 DIO ラインは類似 しています。DIO ラインの電圧入力と出力レベルおよび電流駆動レベル は、『NI USB-621x 仕様』に記載されています。 ࠬ࠲࠹ࠖ࠶ࠢ DOࡃ࠶ࡈࠔ ࠺ࠫ࠲࡞ࠗࡦᣇะᓮ ࠬ࠲࠹ࠖ࠶ࠢDI 図 6-3 I/O⼔ P0.x ᓸᒙࡊ࡞࠳࠙ࡦ USB-6212/6216 のデジタル I/O 回路 以下のセクションは、DIO 回路のさまざまなパーツの詳細について記載 しています。 USB-6212/6216 デバイスのスタティック DIO 各 USB-6212/6216 DIO ラインは、スタティック DI または DO ラインと して使用できます。スタティック DIO を使用してデジタル信号の監視や 制御ができます。各 DIO をデジタル入力（DI）またはデジタル出力 （DO）として個々に構成することができます。 スタティック DI ラインのサンプルと DO ラインのアップデートは、すべ てソフトウェアタイミングが使用されます。 USB-6212/6216 デバイスの I/O 保護 各 DIO および PFI 信号は、過電圧、低電圧、過電流の状態、および静電 破壊から保護されています。ただし、以下のガイドラインに従って、これ らの不良状態を回避する必要があります。 • PFI または DIO ラインを出力として構成する場合は、DIO ラインを 外部信号ソースや、グランド、または電源に接続しないでください。 • PFI または DIO ラインを出力として構成する場合は、これらの信号 に接続された負荷の電流要件を認識する必要があります。DAQ デバ イスの指定された電流出力制限を超えないでください。ナショナルイ ンスツルメンツは、高電流駆動を必要とするデジタルアプリケーショ ン用にいくつかの信号調節ソリューションを提供しています。 © National Instruments Corporation 6-5 NI USB-621x ユーザマニュアル 第6章 デジタル I/O • PFI または DIO ラインを入力として構成する場合は、通常動作範囲 外の電圧でラインを駆動しないでください。PFI または DIO ライン は AI 信号より小さな動作範囲です。 • DAQ デバイスは、静電気放電に敏感なデバイスとして取り扱う必要 があります。DAQ デバイスの操作や接続を行う際は、常に身体と装 置に接地を施してください。 USB-6212/6216 デバイスのプログラム可能な電源投入時の状態 システムの起動およびリセット時に、ハードウェアはすべての PFI および DIO ラインを高インピーダンス入力にデフォルトで設定します。DAQ デ バイスは信号 HIGH または LOW を駆動しません。『NI USB-621x 仕様』 に記載されているように、各ラインには微弱プルダウン抵抗が接続されて います。 NI-DAQmx では、PFI および DIO ラインでプログラム可能な電源投入時 の状態がサポートされています。ソフトウェアで P0、P1、および P2 ラ インに起動時の任意の値をプログラムできます。PFI および DIO ライン は以下のように設定できます。 • • • 微弱プルダウン抵抗付きの高インピーダンス入力（デフォルト） 0 を駆動する出力 1 を駆動する出力 NI-DAQmx または MAX の電源投入時の状態を設定する方法の詳細につ いては、『NI-DAQmx ヘルプ』またはバージョン 8.0 以降の『LabVIEW ヘルプ』を参照してください。 USB-6212/6216 デバイスで電流駆動レベルを高める デジタル出力および +5 V 端子から取り込まれた電流の合計内部電流制限 は 50 mA です。外部から +5 V を供給することにより、内部電流制限を 増やすことができます。第 3 章「コネクタと LED の情報」の「入力とし ての +5 V 電源」セクションを参照してください。 USB-6212/6216 デバイスにデジタル I/O 信号を接続する DIO 信号、P0.<0..15>、P1.<0..7>、および P2.<0..7> は、D GND を基準 にしています。各ラインを入力または出力として個別にプログラムするこ とができます。図 6-4 では、P0.<0..3> がデジタル入力として、P1.<0..3> がデジタル出力として構成されています。デジタル入力アプリケーション は、図で示されるように TTL 信号の受信や外部デバイスの状態（スイッチ の状態など）の感知などを行います。デジタル出力アプリケーションは、 TTL 信号の送信や外部デバイスの駆動（上の図の場合は LED）などを行い ます。 NI USB-621x ユーザマニュアル 6-6 ni.com/jp 第6章 デジタル I/O +5 V ⛘✼ࡃࠕ (USB-6216 ࠺ࡃࠗࠬߩߺ) LED P1.<0..3> TTLାภ ࠺ࠫ࠲࡞ ࠕࠗ࠰࠲ P0.<0..3> +5 V ࠬࠗ࠶࠴ USB-6216ࠍ↪ߔࠆ ႐วޔD GND߿AI GNDࠍ ࠪࠬ࠹ࡓߩࡠࠞ࡞ࠣࡦ࠼ ߦធ⛯ߔࠆᔅⷐ߇ࠅ߹ߔޕ D GND I/Oࠦࡀࠢ࠲ USB-6212/6216࠺ࡃࠗࠬ 図 6-4 注意 USB-6212/6216 のデジタル I/O 接続 『NI USB-621x 仕様』に記載されている最大入力電圧を超えた場合、DAQ デバイ スやコンピュータを損傷する可能性もあります。ナショナルインスツルメンツ は、このような信号接続による損傷の責任を負いません。 USB-6212/6216 デバイスを使用した DIO アプリケーションソフト ウェアについて USB-6212/6216 デバイスは、次のデジタル I/O アプリケーションで使用 できます。 • • メモ スタティックデジタル入力 スタティックデジタル出力 ソフトウェアでデジタル I/O アプリケーションおよびトリガをプログラミング して実行する詳細な方法については、『NI-DAQmx ヘルプ』またはバージョン 8.0 以降の『LabVIEW ヘルプ』を参照してください。 © National Instruments Corporation 6-7 NI USB-621x ユーザマニュアル 7 PFI USB-621x デバイスには、複数のプログラム可能な機能的インタフェース （PFI）があります。 各入力 PFI は、以下のように個々に構成できます。 • • スタティックデジタル入力 AI、AO へのタイミング入力、またはカウンタ / タイマ機能 各出力 PFI は、以下のように個々に構成できます。 • • メモ スタティックデジタル出力 AI、AO からのタイミング出力信号、またはカウンタ / タイマ機能 （USB-6212/6216 デバイス）USB-6212/6216 デバイスの PFI は、入力または出 力として構成できます。 各 PFI 入力には、プログラム可能なデバウンスフィルタもあります。 図 7-1 は、入力 PFI ラインの回路を示したものです。 ࠬ࠲࠹ࠖ࠶ࠢ DI PFI/DIOࡇࡦ I/O⼔ ᓸᒙࡊ࡞࠳࠙ࡦ PFI ࡈࠖ࡞࠲ 図 7-1 © National Instruments Corporation 7-1 ⛘✼ࡃࠕ (USB-6215/ 6216/6218 ࠺ࡃࠗࠬߩߺ) ࠺ࠫ࠲࡞ ࠕࠗ࠰࠲ ജ࠲ࠗࡒࡦࠣ ାภࠢ࠲߳ USB-621x の PFI 入力回路 NI USB-621x ユーザマニュアル 第7章 PFI 図 7-2 は、出力 PFI ラインの回路を示したものです。 ⛘✼ࡃࠕ (USB-6215/ 6216/6218 ࠺ࡃࠗࠬߩߺ) ࠲ࠗࡒࡦࠣାภ ࠺ࠫ࠲࡞ ࠕࠗ࠰࠲ I/O⼔ ࠬ࠲࠹ࠖ࠶ࠢDO ࡃ࠶ࡈࠔ PFI/DIOࡇࡦ 47 kΩࡊ࡞࠳࠙ࡦ ᣇะᓮ 図 7-2 USB-621x の PFI 出力回路 端子がタイミング入力または出力として使用される場合は、PFI x と呼ば れます。端子をスタティックデジタル入力または出力として使用する場合 は、P0.x 、P1.x 、または P2.x と呼ばれます。 PFI 信号の電圧入力と出力レベルおよび電流駆動レベルは、『NI USB-621x 仕様』に記載されています。 PFI 端子をタイミング入力信号として使用する PFI 端子を使用して、外部タイミング信号をさまざまな USB-621x 関数に 経路設定します。各入力 PFI 端子は、以下の信号に経路設定できます。 • AI 変換クロック（ai/ConvertClock） • AI サンプルクロック（ai/SampleClock） • AI 開始トリガ（ai/StartTrigger） • AI 基準トリガ（ai/ReferenceTrigger） • AI 一時停止トリガ (ai/PauseTrigger) • AI サンプルクロックタイムベース（ai/SampleClockTimebase） • AO 開始トリガ（ao/StartTrigger） • AO サンプルクロック（ao/SampleClock） • AO サンプルクロックタイムベース（ao/SampleClockTimebase） • AO 一時停止トリガ（ao/PauseTrigger） • ソース、ゲート、Aux、HW_Arm、A、B、Z のいずれかのカウンタ のカウンタ入力信号 ほとんどの機能で、PFI 入力の極性を構成、およびエッジかレベルに影響 を受けるかを構成することができます。 NI USB-621x ユーザマニュアル 7-2 ni.com/jp 第7章 PFI PFI 端子を使用してタイミング出力信号をエクスポートする 以下のタイミング信号を、任意の PFI 出力端子に経路設定できます。 メモ • • • • • • • • • • AI 変換クロック * (ai/ConvertClock) AI ホールド完了イベント（ai/HoldCompleteEvent） AI 基準トリガ（ai/ReferenceTrigger） AI サンプルクロック（ai/SampleClock） AI 開始トリガ（ai/StartTrigger） AO サンプルクロック * (ao/SampleClock) AO 開始トリガ（ao/StartTrigger） Counter n Source Counter n Gate Counter n Internal Output • 周波数出力 * の付いた信号は、端子で使用される前に反転します。これらの信号はアクティ ブ LOW です。 PFI 端子をスタティックデジタル I/O として使用する 各入力 PFI ラインはスタティックデジタル入力として個々に構成でき、 P0.x と呼ばれます。各出力 PFI ラインはスタティックデジタル出力として 個々に構成でき、P1.x と呼ばれます。1 1 USB-6212/6216 デバイスでは、すべての PFI ラインがスタティックデジタル入力またはスタティックデジタル出力として個々に 構成可能で、P0.x と呼ばれます。 © National Instruments Corporation 7-3 NI USB-621x ユーザマニュアル 第7章 PFI PFI 入力信号を接続する すべての PFI 入力接続は、D GND を基準にします。図 7-3 はこの基準、 そして外部 PFI 0 ソースおよび外部 PFI 2 ソースを 2 つの PFI 端子に接続 する方法を示しています。 PFI 0 PFI 2 PFI 0 ࠰ࠬ PFI 2 ࠰ࠬ D GND I/Oࠦࡀࠢ࠲ USB-621x ࠺ࡃࠗࠬ 図 7-3 PFI 入力信号の接続 PFI フィルタ 各 PFI 信号に対して、プログラム可能なデバウンスフィルタを適用するこ とができます。フィルタを適用すると、使用するデバイスはフィルタク ロックの各立ち上がりエッジで入力信号をサンプリングします。 USB-621x デバイスは、オンボード発振器を使用して周波数が 40 MHz の フィルタクロックを生成します。 メモ NI-DAQmx は、カウンタ入力に対するフィルタのみをサポートします。 入力信号の LOW から HIGH への遷移の例を説明します。HIGH から LOW へも、同様に遷移します。 NI USB-621x ユーザマニュアル 7-4 ni.com/jp 第7章 PFI たとえば、入力端子がしばらく LOW レベルであるとします。その後、そ の入力端子が HIGH に変化する際に、何度かグリッチが発生するとしま す。フィルタクロックによって連続した N 個のエッジで HIGH 信号がサ ンプリングされると、LOW から HIGH への遷移が初めて回路の他の部分 にも伝播します。N の値は、フィルタの設定によって表 7-1 のように決定 されます。 表 7-1 フィルタ N（信号をパスするために必要 フィルタ設定 なフィルタクロック数） フィルタを確実に 通過するパルス幅 フィルタを確実に通過 しないパルス幅 125 ns 5 125 ns 100 ns 6.425 μs 257 6.425 μs 6.400 μs 2.56 ms ～ 101,800 2.56 ms 2.54 ms 無効 — — — 各入力に対するフィルタの設定は、個別に構成できます。起動時にはフィ ルタは無効になります。図 7-4 は、フィルタを 125 ns（N = 5）に設定し た場合の入力での LOW から HIGH への遷移を示しています。 PFI┵ሶ ࡈࠖ࡞࠲ࠢࡠ࠶ࠢ (40 MHz) 1 1 2 3 4 1 2 3 4 ┵ሶߩࠨࡦࡊ࡞߇ࡈࠖ࡞࠲ ࠢࡠ࠶ࠢߢ㧡ㅪ⛯HIGHߦ ߥࠆߣߚࠇߐ࠲࡞ࠖࡈޔ ജߪHIGHߦߥࠅ߹ߔޕ 5 ࡈࠖ࡞࠲ߐࠇߚജ 図 7-4 フィルタの例 フィルタを有効にすると、入力信号にジッタが発生します。125 ns と 6.425 μs のフィルタ設定では、25 ns までのジッタが発生します。 2.56 ms のフィルタ設定では、10.025 μs までのジッタが発生します。 デジタルフィルタおよびカウンタの詳細については、技術サポートデータ ベースのドキュメント「シリーズボードや CompactDAQ でのデジタル フィルタ」を参照してください。技術サポートデータベースを参照するに は、ni.com/jp/info で jp558q と入力します。 © National Instruments Corporation 7-5 NI USB-621x ユーザマニュアル 第7章 PFI I/O 保護 各 DI、DO、PFI 信号は、過電圧、低電圧、過電流の状態、および静電放 電から保護されています。ただし、以下のガイドラインに従って、これら の不良状態を回避する必要があります。 • DO または PFI 出力ラインを外部信号ソース、グランド、または電源 に接続しないでください。 • DO または PFI 出力信号に接続されている負荷の電流要件を把握して おきます。DAQ デバイスの指定された電流出力制限を超えないでく ださい。ナショナルインスツルメンツは、高電流駆動を必要とするデ ジタルアプリケーション用にいくつかの信号調節ソリューションを提 供しています。 • 通常動作範囲外の電圧で DI または PFI 入力ラインを駆動しないでく ださい。PFI または DI ラインは AI 信号より小さな動作範囲を持ちま す。 • DAQ デバイスは、静電気放電に敏感なデバイスとして取り扱う必要 があります。DAQ デバイスの操作や接続を行う際は、常に身体と装 置に接地を施してください。 プログラム可能な電源投入時の状態 システムの起動およびリセット時に、ハードウェアはすべての出力 PFI お よび DO ラインを高インピーダンスにデフォルトで設定します。DAQ デ バイスは信号 HIGH または LOW を駆動しません。『NI USB-621x 仕様』 に記載されているように、各ラインには微弱プルダウン抵抗が接続されて います。 NI-DAQmx では、PFI および DIO ラインでプログラム可能な電源投入時 の状態がサポートされています。ソフトウェアで P1 ラインに起動時の任 意の値をプログラムできます。出力 PFI および DO ラインは以下のよう に設定できます。 • • • 微弱プルダウン抵抗付きの高インピーダンス入力（デフォルト） 0 を駆動する出力 1 を駆動する出力 NI-DAQmx または MAX の電源投入時の状態を設定する方法の詳細につ いては、『NI-DAQmx ヘルプ』またはバージョン 8.0 以降の『LabVIEW ヘルプ』を参照してください。 NI USB-621x ユーザマニュアル 7-6 ni.com/jp 8 カウンタ USB-621x デバイスは、汎用 32 ビットカウンタ / タイマが 2 つ、周波数 発生器が 1 つ装備されています（図 8-1 を参照）。汎用カウンタ / タイマ は、さまざまな計測アプリケーション、パルス発生アプリケーションで使 用できます。 ࠞ࠙ࡦ࠲ 0 ജㆬᛯMux Counter 0 Source (Counter 0 Timebase) Counter 0 Gate Counter 0 Internal Output Counter 0 Aux Counter 0 HW Arm Counter 0 A Counter 0 B (Counter 0 Up_Down) Counter 0 TC Counter 0 Z ࠞ࠙ࡦ࠲ 1 ജㆬᛯMux Counter 1 Source (Counter 1 Timebase) Counter 1 Gate Counter 0 Internal Output Counter 1 Aux Counter 1 HW Arm Counter 1 A Counter 1 B (Counter 1 Up_Down) Counter 0 TC Counter 1 Z ജㆬᛯMux ᵄᢙ⊒↢ེ ᵄᢙജ࠲ࠗࡓࡌࠬ 図 8-1 © National Instruments Corporation 8-1 Freq Out USB-621x カウンタ NI USB-621x ユーザマニュアル 第8章 カウンタ カウンタには 7 つの入力信号がありますが、ほとんどのアプリケーショ ンではその一部だけが使用されます。 カウンタ信号の接続についての詳細は、「デフォルトのカウンタ / タイマ ピン配列」のセクションを参照してください。 カウンタ入力アプリケーション エッジをカウントする エッジカウントアプリケーションは、カウンタがアームされると、そのカ ウンタのソースでエッジをカウントします。カウンタは、ソース入力での 立ち上がりエッジ、立ち下がりエッジをカウントするように構成できま す。カウント方向（カウントアップまたはカウントダウン）を指定するこ ともできます。 カウンタ値は、オンデマンドで読み取ることも、サンプルクロックを使用 して読み取ることもできます。 シングルポイント（オンデマンド）エッジカウント シングルポイント（オンデマンド）エッジカウントでは、カウンタはアー ムされるとソース入力でエッジ数をカウントします。オンデマンドは、ソ フトウェアがカウント処理に干渉することなくカウンタの値をいつでも読 み取る方法を参照します。図 8-2 は、シングルポイントのエッジカウント を示したものです。 ࠞ࠙ࡦ࠲ࠍࠕࡓ ࠰ࠬ ࠞ࠙ࡦ࠲୯ 0 図 8-2 1 2 3 4 5 シングルポイントエッジカウント 一時停止トリガを使用してカウンタを一時停止（ゲート）することができ ます。一時停止トリガがアクティブなときは、カウンタはソース入力の エッジを無視します。一時停止トリガがアクティブではないときは、カウ ンタは通常通りにエッジをカウントします。 NI USB-621x ユーザマニュアル 8-2 ni.com/jp 第8章 カウンタ 一時停止トリガをカウンタのゲート入力に経路設定できます。カウンタ は、一時停止トリガが HIGH のときまたは LOW のときにカウントを一時 停止するように構成できます。図 8-3 は、一時停止トリガによるオンデマ ンドのエッジカウントを示したものです。 ࠞ࠙ࡦ࠲ࠍࠕࡓ ৻ᤨᱛ࠻ࠟ (LOWᤨߦ৻ᤨᱛ) ࠰ࠬ ࠞ࠙ࡦ࠲୯ 図 8-3 0 0 1 2 3 4 5 一時停止トリガによるシングルポイントエッジカウント バッファ型（サンプルクロック）エッジカウント バッファ型エッジカウント（サンプルクロックによるエッジカウント）で は、カウンタはアーム後にソース入力のエッジ数をカウントします。カウ ンタの値は、サンプルクロックの各アクティブエッジでサンプリングされ ます。USB 信号ストリームはサンプル値をホストメモリに転送します。 返されるカウント値は、カウンタアームイベント以降の累積カウントで す。つまり、サンプルクロックはカウンタをリセットしません。 カウンタサンプルクロックをカウンタのゲート入力に経路設定できます。 カウンタは、サンプルクロックの立ち上がり / 立ち下がりエッジでデータ をサンプリングするよう構成できます。 図 8-4 は、バッファ型エッジカウントを示したものです。図が示すよう に、カウントはカウンタがアームされると開始されます。アームはゲート の最初のアクティブエッジより前に発生します。 ࠞ࠙ࡦ࠲ࠍࠕࡓ ࠨࡦࡊ࡞ࠢࡠ࠶ࠢ (┙ߜ߇ࠅࠛ࠶ࠫߢࠨࡦࡊ࡞) ࠰ࠬ ࠞ࠙ࡦ࠲୯ 0 1 2 3 4 5 3 ࡃ࠶ࡈࠔ 図 8-4 © National Instruments Corporation 6 7 3 6 バッファ型（サンプルクロック）エッジカウント 8-3 NI USB-621x ユーザマニュアル 第8章 カウンタ カウント方向を制御する エッジカウントアプリケーションでは、カウントダウン、カウントアップ のどちらかを指定できます。カウンタは、以下のように指定できます。 • • • 常にカウントアップする 常にカウントダウンする Counter n の B 入力が HIGH のときカウントアップし、LOW のとき カウントダウンする カウンタ信号の接続についての詳細は、「デフォルトのカウンタ / タイマ ピン配列」のセクションを参照してください。 パルス幅測定 パルス幅測定では、カウンタはゲート入力信号のパルスの幅を測定しま す。カウンタは、ゲート信号の HIGH パルスまたは LOW パルスの幅を測 定するように構成することができます。 内部 / 外部周期クロック信号（周期が既知の場合）を、カウンタのソース 入力に経路設定できます。カウンタは、ゲート信号のパルスがアクティブ な間にソース信号の立ち上がり（または立ち下がり）エッジの数をカウン トします。 パルス幅は、ソース信号の周期にカウンタから返されたエッジ数を乗算し て計算されます。 パルス幅測定は、パルス列が進行中の間にカウンタがアームされても正確 です。カウンタは、パルスがアクティブな状態のときにアームされる場 合、次回アクティブな状態に推移するまで測定の開始を待機します。 単一パルス幅測定 単一パルス幅測定では、カウンタはゲート入力がアクティブな間、ソース 入力のエッジ数をカウントします。ゲート入力が非アクティブになると、 カウント値はハードウェアの保存レジスタに格納され、ゲートとソース入 力の他のエッジを無視します。その後、ソフトウェアによって格納された カウント値が読み取られます。 NI USB-621x ユーザマニュアル 8-4 ni.com/jp 第8章 カウンタ 図 8-5 は、単一パルス幅測定を示したものです。 ࠥ࠻ ࠰ࠬ ࠞ࠙ࡦ࠲୯ 0 1 HWሽࠫࠬ࠲ 2 2 図 8-5 単一パルス幅測定 バッファ型パルス幅測定 バッファ型パルス幅測定は、単一パルス幅測定に類似していますが、複数 パルスを測定するという点で異なります。 カウンタはゲート入力がアクティブな間、ソース入力のエッジ数をカウン トします。カウンタは、ゲート信号の各立ち下がりエッジで、ハードウェ アの保存レジスタ内にカウント値を保存します。USB 信号ストリームは 保存値をホストメモリに転送します。 図 8-6 は、バッファ型パルス幅測定を示したものです。 ࠥ࠻ ࠰ࠬ ࠞ࠙ࡦ࠲୯ 0 1 2 3 1 2 3 ࡃ࠶ࡈࠔ 3 図 8-6 3 2 2 バッファ型パルス幅測定 外部信号をソースとして使用する場合は、少なくとも 1 つのソースパル スがゲート信号の各アクティブエッジの間に発生しなければなりません。 この条件を満たすことで、カウンタから必ず正しい値が返されます。この 条件を満たせない場合は、「重複カウント防止」のセクションで説明する 重複カウント防止を採用することをお勧めします。 © National Instruments Corporation 8-5 NI USB-621x ユーザマニュアル 第8章 カウンタ カウンタ信号の接続についての詳細は、「デフォルトのカウンタ / タイマ ピン配列」のセクションを参照してください。 周期測定 周期測定では、カウンタはアーム後のゲート入力信号の周期を測定しま す。カウンタは、ゲート入力信号の 2 つの立ち上がりエッジ間か、2 つの 立ち下がりエッジ間の周期を測定するように構成できます。 内部 / 外部周期クロック信号（周期が既知の場合）を、カウンタのソース 入力に経路設定できます。カウンタは、ゲート信号の 2 つのアクティブ エッジ間に発生するソース入力の立ち上がり（または立ち下がり）エッジ の数をカウントします。 ゲート入力の周期は、ソース信号の周期にカウンタから返されたエッジ数 を乗算して計算されます。 単一周期測定 単一周期測定では、カウンタは、ゲート入力の 2 つのアクティブエッジ 間にあるソース入力で発生する立ち上がり / 立ち下がりエッジの数をカウ ントします。ゲート入力の 2 番目のアクティブエッジでは、カウンタは ハードウェアの保存レジスタにカウントを格納し、ゲートとソース入力の 他のエッジを無視します。その後、ソフトウェアによって格納されたカウ ント値が読み取られます。 図 8-7 は、単一周期測定を示したものです。 ࠥ࠻ ࠰ࠬ ࠞ࠙ࡦ࠲୯ 0 1 2 3 HWሽࠫࠬ࠲ 4 5 5 図 8-7 単一周期測定 バッファ型周期測定 バッファ型周期測定は、単一周期測定に類似していますが、複数の周期を 測定する点で異なります。 カウンタは、ゲート入力の 2 つのアクティブエッジ間にあるソース入力 で発生する立ち上がり（または立ち下がり）エッジの数をカウントしま NI USB-621x ユーザマニュアル 8-6 ni.com/jp 第8章 カウンタ す。カウンタは、ゲート信号の各周期の終端で、ハードウェアの保存レジ スタ内にカウント値を保存します。USB 信号ストリームは保存値をホス トメモリに転送します。 カウンタはアームされた後の最初のアクティブエッジから開始します。通 常、アームは、ゲート入力の周期の半ばで発生します。カウンタは、この 不完全な周期の測定値を保存しません。 図 8-8 は、バッファ型周期測定を示したものです。この例では、周期は 2 つの連続する立ち上がりエッジによって定義されます。 ࠞ࠙ࡦ࠲ࠍࠕࡓ ࠥ࠻ ࠰ࠬ ࠞ࠙ࡦ࠲୯ 2 1 3 1 2 3 1 3 3 3 3 3 ࡃ࠶ࡈࠔ ᤨ㑆 N t0 t1 t2 t3 t0 t0 ではカウンタがアームされています。カウンタがアームされるまで測定は開始されません。 t1 ゲートの立ち上がりエッジは、最初の測定周期の始まりを示しています。カウンタはソースの立ち上がりエッジのカウント を開始します。 t2 ゲートの立ち上がりエッジは、最初の測定周期の終わりを示しています。USB-621x デバイスは、バッファにカウンタ値を 格納します。 t3 ゲートの立ち上がりエッジは、2 番目の測定周期の終わりを示しています。USB-621x デバイスは、バッファにカウンタ値 を格納します。 図 8-8 バッファ型周期測定 外部信号をソースとして使用する場合は、少なくとも 1 つのソースパル スがゲート信号の各アクティブエッジの間に発生しなければなりません。 この条件を満たすことで、カウンタから必ず正しい値が返されます。条件 が満たされない場合は、カウンタはゼロを返します。詳細については、 「重複カウント防止」のセクションを参照してください。 カウンタ信号の接続についての詳細は、「デフォルトのカウンタ / タイマ ピン配列」のセクションを参照してください。 © National Instruments Corporation 8-7 NI USB-621x ユーザマニュアル 第8章 カウンタ 半周期測定 半周期測定では、カウンタはアーム後のゲート入力信号の半周期を測定し ます。半周期は、ゲート入力での任意の 2 つの連続したエッジ間の時間 です。 内部 / 外部周期クロック信号（周期が既知の場合）を、カウンタのソース 入力に経路設定できます。カウンタは、ゲート信号の 2 つのエッジ間に発 生するソース入力の立ち上がり / 立ち下がりエッジの数をカウントします。 ゲート入力の半周期は、ソース信号の周期にカウンタから返されたエッジ 数を乗算して計算されます。 単一半周期測定 単一半周期測定は、単一パルス幅測定と同じです。 バッファ型半周期測定 バッファ型半周期測定では、カウンタはゲート信号の各エッジでハード ウェアの保存レジスタ内にカウント値を保存します。USB 信号ストリー ムは保存値をホストメモリに転送します。 カウンタはアームされた後の最初のアクティブエッジからカウントを開始 します。通常、アームはゲート入力のエッジ間で起こります。カウンタ は、この未完全な半周期の値を保存しません。 図 8-9 は、バッファ型半周期測定を示したものです。 ࠞ࠙ࡦ࠲ࠍࠕࡓ ࠥ࠻ ࠰ࠬ ࠞ࠙ࡦ࠲୯ 1 0 2 3 1 3 3 ࡃ࠶ࡈࠔ 図 8-9 1 13 1 1 2 23 1 2 バッファ型半周期測定 外部信号をソースとして使用する場合は、少なくとも 1 つのソースパル スがゲート信号の各アクティブエッジの間に発生しなければなりません。 この条件を満たすことで、カウンタから必ず正しい値が返されます。条件 が満たされない場合は、カウンタはゼロを返します。詳細については、 「重複カウント防止」のセクションを参照してください。 NI USB-621x ユーザマニュアル 8-8 ni.com/jp 第8章 カウンタ カウンタ信号の接続についての詳細は、「デフォルトのカウンタ / タイマ ピン配列」のセクションを参照してください。 周波数測定 カウンタでは、いくつかの方法で周期を測定できます。使用するアプリ ケーションにより、以下のいずれかの方法を選択できます。 方法 1: 低周波数を 1 つのカウンタで測定 — この方法では、既知のタ イムベースを使用して信号の 1 周期を測定します。この方法は、低 周波数信号に適しています。 • 測定信号（F1）をカウンタのゲートに経路設定できます。既知のタ イムベース（Ft）はカウンタのソースに経路設定できます。既知のタ イムベースには、たとえば 80MHzTimebase を使用できます。信号 が 0.02 Hz 未満である可能性がある場合は、さらに低速な既知のタイ ムベースを使用してください。 カウンタは、ゲート信号の 1 つの周期を測定するように構成できま す。F1 の周波数は周期の逆数です。図 8-10 は方法 1 を示していま す。 ᷹ቯߐࠇߚ㑆㓒 F1 F1 ࠥ࠻ Ft ࠰ࠬ 1 2 3 … … Ft න৻ᦼ᷹ቯ F1ߩᦼ = N Ft F1ߩᵄᢙ = 図 8-10 © National Instruments Corporation N 8-9 Ft N 方法 1 NI USB-621x ユーザマニュアル 第8章 カウンタ • 方法 1b: 低周波数を 1 つのカウンタで測定（平均） — この方法で は、既知のタイムベースを使用して信号の数周期を測定します。この 方法は、低～中周波数の信号に適しています。 測定信号（F1）をカウンタのゲートに経路設定できます。既知のタ イムベース（Ft）はカウンタのソースに経路設定できます。既知のタ イムベースには、たとえば 80MHzTimebase を使用できます。信号 が 0.02 Hz 未満である可能性がある場合は、さらに低速な既知のタイ ムベースを使用してください。 カウンタで K + 1 個のバッファ型周期測定を行うよう構成できます。 前述の説明どおり、バッファの最初の周期測定値は破棄されることに 注意してください。 残りの K 個の周期測定値の平均を求め、F1 の平均周期を決定します。 F1 の周波数は平均周期の逆数です。図 8-11 は、この方法を図で表し たものです。 T1 F1 ࠥ࠻ Ft ࠰ࠬ ᷹ቯߐࠇߚ㑆㓒 T2 … TK F1 1 2 ...N11... ...N2 … 1... ...NK Ft ࡃ࠶ࡈࠔဳᦼ᷹ቯ F1ߩᐔဋᦼ = F1ߩᵄᢙ = N1 + N2 + …NK K × 1 Ft K × Ft N1 + N2 + …NK 図 8-11 NI USB-621x ユーザマニュアル 8-10 方法 1b ni.com/jp 第8章 • カウンタ 方法 2: 高周波数を 2 つのカウンタで測定 — この方法では、既知の幅 を持つ 1 つのパルスを信号によって測定し、その結果から信号の周 波数を生成します。この方法は、高周波数信号に適しています。 この方法では、既知の持続時間（T）を持つパルスをカウンタのゲー トに経路設定します。パルスは、2 番目のカウンタを使用して生成で きます。または、パルスを外部で生成して PFI 端子に接続することも できます。パルスを外部で生成する場合は、カウンタは 1 つだけ使 用します。 測定信号（F1）をカウンタのソースに経路設定します。カウンタは、 単一パルス幅測定用に構成します。たとえば、測定したパルス幅 T が F1 の N 周期であるとします。この場合、F1 の周波数は N/T です。 図 8-12 は、この方法を図で表したものです。他のオプションとして は、既知のパルスではなく既知の周期の幅を測定する方法がありま す。 ࡄ࡞ࠬ (T) ࡄ࡞ࠬ ࡄ࡞ࠬ ࠥ࠻ F1 ࠰ࠬ 1 2 … N F1 ࡄ࡞᷹ࠬቯ ࡄ࡞ࠬ T = N F1 F1ߩᵄᢙ = 図 8-12 © National Instruments Corporation 8-11 N T 方法 2 NI USB-621x ユーザマニュアル 第8章 カウンタ • 方法 3: 広範囲の周波数を 2 つのカウンタで測定する —2 つのカウン タを使用して、高周波数または低周波数の信号を正確に測定できま す。このテクニックは、逆周波数測定と呼ばれます。この方法では、 測定する信号から長いパルスを生成します。さらに、その長いパルス を既知のタイムベースで測定します。USB-621x デバイスは、高速な 入力信号より長いパルスをより正確に測定することができます。 図 8-13 のように、カウンタ 0 のソース入力に測定信号を経路設定す ることができます。たとえば、測定信号の周波数が F1 であるとしま す。Counter 0 を、ソース入力信号の N 周期である幅を持つ単一パ ルスを生成するよう構成します。 ᷹ቯߔࠆାภ (F1) ࠰ࠬ ࠕ࠙࠻ ࠞ࠙ࡦ࠲ 0 ᣢ⍮ߩᵄᢙߩ ାภ (F2) ࠰ࠬ ࠕ࠙࠻ ࠞ࠙ࡦ࠲ 1 ࠥ࠻ CTR_0_SOURCE (᷹ቯߔࠆାภ) 0 1 CTR_0_OUT (CTR_1_GATE) 2 3 … N ᷹ቯߔࠆ 㑆㓒 CTR_1_SOURCE 図 8-13 方法 3 さらに、Counter 0 の Internal Output 信号を Counter 1 のゲート 入力に経路設定します。既知の周波数（F2）の信号を Counter 1 の ソース入力に経路設定できます。F2 はたとえば 80MHzTimebase と します。信号が 0.02 Hz 未満である可能性がある場合は、さらに低速 な既知のタイムベースを使用してください。Counter 1 を、単一パ ルス幅を測定するよう構成します。結果が、パルス幅が F2 クロック の J 周期であるとします。 Counter 0 では、パルスの長さが N/F1 と測定されます。Counter 1 では、同じパルスの長さが J/F2 と測定されます。したがって、F1 の 周波数は F1 = F2 * （N/J）によって求めることができます。 NI USB-621x ユーザマニュアル 8-12 ni.com/jp 第8章 カウンタ 周波数測定方法を選択する 周波数の最適な測定方法は、測定信号の予想される周波数、必要な確度、 使用するカウンタの数、測定時間など、いくつかの要素に基づきます。 • 方法 1 では、カウンタを 1 つだけ使用します。この方法は多くのア プリケーションで使用できます。ただし、周波数が高くなるにつれて 測定値の確度が低くなります。 50 kHz の信号の周波数を、80 MHz のタイムベースで測定するとし ます。この周波数は、80 MHz のタイムベースの 1,600 サイクルに相 当します。測定結果は、タイムベースに対する信号の位相に応じて 1,600 ±1 サイクルとなります。周波数が大きくなるにつれ、この ±1 サイクルの誤差が示すようにさらに大きくなります。表 8-1 にこの点 が示されています。 表 8-1 周波数測定 — 方法 1 式 サンプル 1 サンプル 2 測定する実際の周波数 F1 50 kHz 5 MHz タイムベース周波数 Ft 80 MHz 80 MHz Ft/F1 1,600 16 (Ft/F1) – 1 1,599 15 Ft F1/(Ft – F1) 50.031 kHz 5.33 MHz [Ft F1/(Ft – F1)] – F1 31 Hz 333 kHz [Ft/(Ft – F1)] – 1 0.06% 6.67% タスク タイムベース周期の実際の数 最も誤差のある測定したタイム ベース周期数 周波数測定値 誤差 誤差 % • 方法 1b（F1 の K 周期を測定）では、測定値の確度が向上します。方 法 1b の欠点は、K + 1 個の測定値が必要となる点です。したがって、 さらに時間がかかり、より多くの USB の帯域幅が占有されます。 • 方法 2 は、高周波数信号を精密に測定できます。ただし、測定する 信号の周波数が低くなるにつれて測定値の確度が低くなります。非常 に低い周波数では、方法 2 ではアプリケーションにとって確度が低 すぎる可能性があります。また、方法 2 は 2 つのカウンタを必要と するという短所もあります（既知の幅の外部信号がない場合）。方法 2 は、一定の時間で測定が完了するという利点があります。 • 方法 3 は、高周波数および低周波数の信号を正確に測定します。た だし、カウンタが 2 つ必要となります。 © National Instruments Corporation 8-13 NI USB-621x ユーザマニュアル 第8章 カウンタ 表 8-2 は、周波数測定方法の比較を表したものです。 表 8-2 周波数測定方法の比較 方法 必要なカウンタ数 返される測定値の数 高周波数信号の正 確な測定 低周波数信号の正 確な測定 1 1 1 X ◎ 1b 1 複数 ○ ◎ 2 1 または 2 2 1 ◎ X 1 ◎ ◎ 3 カウンタ信号の接続についての詳細は、「デフォルトのカウンタ / タイマ ピン配列」のセクションを参照してください。 位置測定 カウンタを使用して、位相差出力エンコーダまたは 2 パルスエンコーダ による位置測定を行えます。角位置は、X1、X2、X4 直角位相エンコーダ で測定できます。直線位置は 2 パルスエンコーダで測定します。位置測 定は、シングルポイント（オンデマンド）またはバッファ（サンプルク ロック）のいずれかから選択できます。位置測定を開始するには、カウン タをアームする必要があります。 位相差出力エンコーダによる測定 カウンタは、X1、X2、X4 エンコードを使用する位相差出力エンコーダの 測定を実行できます。位相差出力エンコーダは、3 つのチャンネル （A、B、Z）まで設定できます。 • X1 エンコード — 直交サイクルにおいてチャンネル A がチャンネル B より先行する場合、カウンタは増分します。直交サイクルにおいて チャンネル B がチャンネル A より先行する場合、カウンタは減分し ます。サイクルごとの増分値と減分値は、エンコードが X1、X2、X4 のいずれかによって異なります。 図 8-14 は、X1 エンコードの直交サイクルとその結果の増分値または 減分値を示しています。チャンネル A がチャンネル B より先行する 場合、チャンネル A の立ち上がりエッジでカウンタの値が増分しま す。チャンネル B がチャンネル A よりも先行する場合、チャンネル A の立ち下がりエッジでカウンタの値が減分します。 Ch A Ch B ࠞ࠙ࡦ࠲୯ 5 7 6 図 8-14 NI USB-621x ユーザマニュアル 8-14 7 6 5 X1 エンコード ni.com/jp 第8章 • カウンタ X2 エンコード —X2 エンコードでも X1 エンコードと同様の現象が 見られますが、カウンタがチャンネル A の各エッジで増分または減 分する点で異なります（増分 / 減分はどちらのチャンネルが先行する かで決まります）。図 8-15 のように、各サイクルによって、2 つの増 分または 2 つの減分が発生します。 Ch A Ch B ࠞ࠙ࡦ࠲୯ 5 6 7 8 図 8-15 • 9 9 7 8 6 5 X2 エンコード X4 エンコード — 同様に、カウンタは X4 エンコードではチャンネル A と B の各エッジで増分または減分します。カウンタが増分するか 減分するかは、どちらのチャンネルが先行するかで決定されます。 図 8-16 のように、各サイクルによって、4 つの増分または 4 つの減 分が発生します。 Ch A Ch B ࠞ࠙ࡦ࠲୯ 5 6 7 8 9 10 11 12 13 13 12 図 8-16 11 10 9 8 7 6 5 X4 エンコード チャンネル Z の動作 一部の位相差出力エンコーダでは、チャンネル A、B に加えてインデック スチャンネルとも呼ばれるチャンネル Z があります。チャンネル Z が HIGH レベルになると、カウンタには直交サイクルの指定された位相で、 指定された値が再ロードされます。この再ロードは、直交サイクルの 4 つの位相のいずれかで実行されるようにプログラムすることができます。 チャンネル Z の動作（HIGH になる条件、HIGH の持続時間）は、位相差 出力エンコーダの設計に応じて異なります。チャンネル Z のチャンネル A/B に対するタイミングについては、位相差出力エンコーダのドキュメ ントを参照してください。また、チャンネル Z が、再ロードの条件に指 定する位相の少なくとも一部で HIGH になるよう設定する必要がありま す。たとえば、図 8-17 では、チャンネル A が HIGH でチャンネル B が LOW である場合に、チャンネル Z が HIGH になることはありません。し たがって、再ロードは別の位相で発生する必要があります。 © National Instruments Corporation 8-15 NI USB-621x ユーザマニュアル 第8章 カウンタ 図 8-17 では、再ロードはチャンネル A と B が両方 LOW となる位相で実 行されます。再ロードは、この位相条件が TRUE でありチャンネル Z が HIGH であるときに実行されます。また、カウンタの増減は再ロードより も優先されます。したがって、チャンネル B が LOW となって再ロード の位相に入るとき、まずはカウンタが増分します。再ロード（カウンタの リセット）は、再ロードの位相が TRUE になってから、最大タイムベース の 1 周期以内に行われます。再ロード後は、カウンタはそれまでと同様 のカウントを続行します。図は、X4 デコードでのチャンネル Z の再ロー ドを示しています。 Ch A Ch B Ch Z ᦨᄢ࠲ࠗࡓࡌࠬ ࠞ࠙ࡦ࠲୯ 5 6 7 8 9 0 1 2 3 4 A=0 B=0 Z=1 図 8-17 X4 デコードでのチャンネル Z 再ロード 2 パルスエンコーダによる測定 カウンタは、2 つのチャンネル（A と B）を持つ 2 パルスエンコーダをサ ポートします。 カウンタは、チャンネル A の各立ち上がりエッジで増分し、チャンネル B の各立ち上がりエッジで減分します（図 8-18 を参照）。 Ch A Ch B ࠞ࠙ࡦ࠲୯ 2 3 図 8-18 4 5 4 3 4 2 パルスエンコーダによる測定 カウンタ信号の接続についての詳細は、「デフォルトのカウンタ / タイマ ピン配列」のセクションを参照してください。 NI USB-621x ユーザマニュアル 8-16 ni.com/jp 第8章 カウンタ バッファ型（サンプルクロック）位置測定 バッファ型位置測定（サンプルクロックを使用する位置測定）では、カウ ンタがアームされた後に使用されたエンコードに応じてカウンタを増分し ます。カウンタの値は、サンプルクロックの各アクティブエッジでサンプ リングされます。DMA コントローラはサンプル値をホストメモリに転送 します。返されるカウント値は、カウンタアームイベント以降の累積カウ ントです。つまり、サンプルクロックはカウンタをリセットしません。カ ウンタサンプルクロックをカウンタのゲート入力に経路設定できます。カ ウンタは、サンプルクロックの立ち上がり / 立ち下がりエッジでデータを サンプリングするよう構成できます。 図 8-19 は、バッファ型 X1 位置測定を示したものです。 䉰䊮䊒䊦䉪䊨䉾䉪 (┙䈤䈏䉍䉣䉾䉳䈪䉰䊮䊒䊦) 䉦䉡䊮䉺䉕 䉝䊷䊛 Ch A Ch B 䉦䉡䊮䊃 0 1 䊋䉾䊐䉜 1 図 8-19 2 4 5 1 4 バッファ型位置測定 2 信号エッジ間隔測定 2 信号エッジ間隔測定は、パルス幅測定に類似していますが、AUX と ゲートという 2 つの測定信号を使用する点で異なります。AUX 入力のア クティブエッジでカウントが開始され、ゲート入力のアクティブエッジで カウントが終了します。2 信号エッジ間隔測定を開始するには、カウンタ をアームする必要があります。 カウンタがアームされた状態で、AUX 入力でアクティブエッジが発生す ると、カウンタはソースの立ち上がり（または立ち下がり）エッジの数を カウントします。AUX 入力のその他のエッジは無視されます。 カウンタは、ゲート入力のアクティブエッジを受信するとカウントを停止 します。カウント値は、ハードウェアの保存レジスタに保存されます。 AUX 入力の立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジをアクティブエッ ジにするよう構成することもできます。ゲート入力の立ち上がりエッジま © National Instruments Corporation 8-17 NI USB-621x ユーザマニュアル 第8章 カウンタ たは立ち下がりエッジをアクティブエッジにするよう構成することもでき ます。 このタイプの測定は、イベント数をカウントしたり、2 つの信号のエッジ 間の時間を測定する場合に使用します。このタイプの測定は、開始 / 停止 トリガ測定、第 2 ゲート測定、A ～ B 測定などと呼ばれる場合がありま す。 単一 2 信号エッジ間隔測定 単一 2 信号エッジ間隔測定では、カウンタは、ゲート信号のアクティブ エッジと AUX 信号のアクティブエッジ間に発生するソース入力の立ち上 がり（または立ち下がり）エッジの数をカウントします。カウンタは、カ ウント値をハードウェアの保存レジスタに保存し、入力の他のエッジを無 視します。その後、ソフトウェアによって格納されたカウント値が読み取 られます。 図 8-20 は、単一 2 信号エッジ間隔測定を示したものです。 ࠞ࠙ࡦ࠲ࠍࠕࡓ ᷹ቯߐࠇߚ㑆㓒 AUX ࠥ࠻ ࠰ࠬ ࠞ࠙ࡦ࠲୯ 0 0 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 8 8 8 HWሽࠫࠬ࠲ 図 8-20 単一 2 信号エッジ間隔測定 バッファ型 2 信号エッジ間隔測定 バッファ型の場合、または単一の 2 信号エッジ間隔測定は類似していま すが、バッファ型測定では、複数の間隔を測定します。 カウンタは、ゲート信号のアクティブエッジと AUX 信号のアクティブ エッジの間に発生するソース入力の立ち上がり（または立ち下がり）エッ ジの数をカウントします。カウント値は、ハードウェアの保存レジスタに 保存されます。カウンタは、ゲート信号の次のアクティブエッジで、次の 測定を開始します。USB 信号ストリームは保存値をホストメモリに転送 します。 NI USB-621x ユーザマニュアル 8-18 ni.com/jp 第8章 カウンタ 図 8-21 は、バッファ型 2 信号エッジ間隔測定を示したものです。 AUX ࠥ࠻ ࠰ࠬ ࠞ࠙ࡦ࠲୯ 1 2 3 1 2 3 3 ࡃ࠶ࡈࠔ 図 8-21 1 3 3 2 3 3 3 3 バッファ型 2 信号エッジ間隔測定 カウンタ信号の接続についての詳細は、「デフォルトのカウンタ / タイマ ピン配列」のセクションを参照してください。 カウンタ出力アプリケーション 簡易パルス生成 単一パルス生成 カウンタは、単一パルスを出力できます。パルスは、Counter n Internal Output から出力されます。 カウンタがアームされてから、パルスが開始されるまでの遅延を指定する ことができます。遅延は、ソース入力のアクティブエッジの数で測定され ます。 パルス幅は指定することができます。パルス幅も、ソース入力のアクティ ブエッジの数によって測定されます。ソース入力のアクティブエッジ（立 ち上がりまたは立ち下がり）も、指定することができます。 図 8-22 は、4 つのパルス遅延が設定された幅が 3 であるパルスの生成を 表しています（ソースの立ち上がりエッジを使用）。 ࠞ࠙ࡦ࠲ࠍࠕࡓ ࠰ࠬ ࠕ࠙࠻ 図 8-22 © National Instruments Corporation 8-19 単一パルス生成 NI USB-621x ユーザマニュアル 第8章 カウンタ 開始トリガによる単一パルス生成 カウンタは、ハードウェアの開始トリガ信号の 1 つのパルスに対して単 一パルスを出力できます。パルスは、Counter n Internal Output から出 力されます。 開始トリガ信号は、カウンタのゲート入力に接続できます。開始トリガか らパルスが開始されるまでの遅延を指定することができます。パルス幅を 指定することもできます。遅延とパルス幅は、ソース入力のアクティブ エッジの数で測定されます。 開始トリガ信号のパルスが 1 つ発生すると、カウンタはゲート入力を無 視します。 図 8-23 は、4 つのパルス遅延が設定された幅が 3 であるパルスの生成を 表しています（ソースの立ち上がりエッジを使用）。 ࠥ࠻ (㐿ᆎ࠻ࠟ) ࠰ࠬ ࠕ࠙࠻ 図 8-23 開始トリガによる単一パルス生成 再トリガ可能な単一パルス生成 カウンタは、ハードウェアの開始トリガ信号の各パルスに対して単一パル スを出力できます。パルスは、Counter n Internal Output から出力され ます。 開始トリガ信号は、カウンタのゲート入力に接続できます。開始トリガか ら各パルスが開始されるまでの遅延を指定することができます。パルス幅 を指定することもできます。遅延とパルス幅は、ソース入力のアクティブ エッジの数で測定されます。 カウンタは、パルスが生成されている間はゲート入力を無視します。パル ス生成が完了すると、カウンタは次のパルス生成を開始するために次の開 始トリガを待機します。 図 8-24 は、5 つのパルス遅延が設定された幅が 3 である 2 つのパルスの 生成を表しています（ソースの立ち上がりエッジを使用）。 NI USB-621x ユーザマニュアル 8-20 ni.com/jp 第8章 カウンタ ࠥ࠻ (㐿ᆎ࠻ࠟ) ࠰ࠬ ࠕ࠙࠻ 図 8-24 再トリガ可能な単一パルス生成 カウンタ信号の接続についての詳細は、「デフォルトのカウンタ / タイマ ピン配列」のセクションを参照してください。 パルス列生成 連続パルス列生成 この機能は、プログラム可能な周波数とデューティーサイクルによってパ ルス列を生成します。パルスは、Counter n Internal Output から出力さ れます。 カウンタがアームされてから、パルス列が開始されるまでの遅延を指定す ることができます。遅延は、ソース入力のアクティブエッジの数で測定さ れます。 出力信号の HIGH パルスと LOW パルスの幅を指定できます。パルス幅 は、ソース入力のアクティブエッジの数として測定することもできます。 ソース入力のアクティブエッジ（立ち上がりまたは立ち下がり）も、指定 することができます。 カウンタは、アーム後またはハードウェア開始トリガに反応してすぐにパ ルス列の生成を開始します。開始トリガは、カウンタのゲート入力に接続 できます。 また、カウンタのゲート入力を一時停止トリガとして使用することもでき ます（開始トリガとして使用されていない場合）。カウンタは、一時停止 トリガがアクティブになるとパルスの生成を一時停止します。 © National Instruments Corporation 8-21 NI USB-621x ユーザマニュアル 第8章 カウンタ 図 8-25 は、ソースの立ち上がりエッジを使用した連続パルス列の生成を 表したものです。 ࠰ࠬ ࠕ࠙࠻ ࠞ࠙ࡦ࠲ࠍࠕࡓ 図 8-25 連続パルス列生成 連続パルス列の生成は、周波数分周と呼ばれる場合もあります。出力信号 の HIGH パルスと LOW パルスの幅が M 周期と N 周期の場合、 Counter n Internal Output 信号の周波数はソース入力を M + N の値で 除算して得られる周波数と等しくなります。 カウンタ信号の接続についての詳細は、「デフォルトのカウンタ / タイマ ピン配列」のセクションを参照してください。 有限パルス列生成 この機能は、指定した継続時間のパルス列を生成します。このカウンタ操 作を実行するには両方のカウンタが必要です。最初のカウンタ（この例で は Counter 0）は、希望する幅のパルスを生成します。2 番目のカウンタ （Counter 1）は、最初のカウンタのパルスでゲートを使用するパルス列 を生成します。経路設定は内部で行われます。図 8-26 は、有限パルス列 タイミング図の例を示します。 䉦䉡䊮䉺0 (䊕䉝䉦䉡䊮䉺) 䉦䉡䊮䉺1 ↢ᚑቢੌ 図 8-26 有限パルス列タイミング図 周波数の生成 周波数を生成するには、パルス列生成モードでカウンタを使用するか、周 波数発生回路を使用します。 NI USB-621x ユーザマニュアル 8-22 ni.com/jp 第8章 カウンタ 周波数発生器を使用する 周波数発生器は、さまざまな周波数で方形波を生成できます。周波数発生 器は、USB-621x デバイス上の 2 つの汎用 32 ビットカウンタ / タイマモ ジュールとは独立して動作します。 図 8-27 は、周波数発生器のブロック図を示しています。 20 MHz ࠲ࠗࡓࡌࠬ ÷2 ᵄᢙജ ࠲ࠗࡓࡌࠬ ᵄᢙ⊒↢ེ 100 kHz ࠲ࠗࡓࡌࠬ FREQ OUT ಽ₸ (1–16) 図 8-27 周波数発生器ブロック図 周波数発生器は、周波数出力信号を生成します。周波数出力信号は、周波 数出力タイムベースを 1 ～ 16 のいずれかの数値で分周して得られる周波 数です。周波数出力タイムベースは、20 MHz タイムベースを 2 で分周し た値か、100 kHz タイムベースのいずれかです。 周波数出力のデューティーサイクルは、分周する数値が 1 か偶数の場合 は 50% です。分周する数値が奇数の場合、その数値を D とすると、周波 数出力は周波数出力タイムベースの (D + 1)/2 サイクルで LOW となり、 (D – 1)/2 サイクルで HIGH となります。 図 8-28 は、分周する値が 5 に設定されている場合の周波数発生器の出力 波形を示しています。 ᵄᢙജ ࠲ࠗࡓࡌࠬ FREQ OUT (ಽ₸ = 5) 図 8-28 周波数発生器の出力波形 周波数出力は、任意の出力 PFI 端子に経路設定できます。すべての PFI 端 子が起動時に高インピーダンスに設定されます。FREQ OUT 信号は、DO サンプルクロックと DI サンプルクロックに経路設定することもできます。 ソフトウェアでは、カウンタをパルス列生成用にプログラムするように周 波数発生器をプログラムできます。 カウンタ信号の接続についての詳細は、「デフォルトのカウンタ / タイマ ピン配列」のセクションを参照してください。 © National Instruments Corporation 8-23 NI USB-621x ユーザマニュアル 第8章 カウンタ 周波数分周 カウンタは、入力信号の分数となる周波数の信号を生成することができま す。この機能は、連続パルス列の生成と同じです。 カウンタ信号の接続についての詳細は、「デフォルトのカウンタ / タイマ ピン配列」のセクションを参照してください。 ETS のパルス生成 等価時間サンプリング（ETS）アプリケーションでは、ゲートのエッジが アクティブ化された後に、カウンタは出力のパルスに指定された遅延を生 成します。ゲートの各アクティブエッジの後にカウンタは、ゲートと出力 上のパルスの間の遅延を指定された分累積的に増分します。そのため、 ゲートと生成されるパルス間の遅延は引き続き増加します。 遅延値の増分は 0 ～ 255 に設定できます。たとえば、増分値を 10 に指定 すると、アクティブゲートエッジおよび出力パルス間の遅延は、新規パル スが生成される度に 10 増加します。 トリガを受け取る度に、遅延が 100 およびパルス幅が 200 のパルスを生 成するように、カウンタをプログラムしたとします。そして、遅延増分を 10 に指定したとします。最初のトリガのパルス遅延は 100、2 番目は 110、3 番目は 120 となり、カウンタのアーミングが解除されるまでこの 方法で繰り返されます。ゲートエッジによってトリガされたパルスがまだ 出力されている間に、さらなるゲートエッジがトリガされた場合、カウン タは新しい方を無視します。 カウンタの出力で生成された波形は、デジタル化システムがシステムのナ イキスト周波数よりも高い周波数の反復波形をサンプルできる、アンダー サンプリング・アプリケーションにタイミングを提供するために使用でき ます。図 8-29 は、ETS のパルス生成の例を示しています。トリガからパ ルスまでの遅延は、以降の各ゲートアクティブエッジで増加します。 ࠥ࠻ ࠕ࠙࠻ D2 = D1 + ΔD D1 図 8-29 D3 = D1 + 2ΔD ETS のパルス生成 カウンタ信号の接続についての詳細は、「デフォルトのカウンタ / タイマ ピン配列」のセクションを参照してください。 NI USB-621x ユーザマニュアル 8-24 ni.com/jp 第8章 カウンタ カウンタタイミング信号 USB-621x デバイスは、以下のカウンタタイミング信号の機能を持ちます。 • 「Counter n Source 信号」 • 「Counter n Gate 信号」 • 「Counter n Aux 信号」 • Counter n A Signal • Counter n B Signal • Counter n Z Signal • 「Counter n Up_Down 信号」 • 「Counter n HW Arm 信号」 • Counter n Internal Output Signal • Counter n TC Signal • 「周波数出力信号」 このセクションでは、n は Counter 0 または 1 のいずれかを表します。 たとえば、Counter n Source は、Counter 0 Source（Counter 0 への ソース入力）と Counter 1 Source（Counter 1 へのソース入力）の 2 つの信号を意味します。 Counter n Source 信号 カウンタが実行しているアプリケーションに応じて、Counter n Source 信号の選択したエッジでカウンタ値が増分または減分します。表 8-3 は、 この端子が各アプリケーションでどのように使用されるかを示したもので す。 表 8-3 カウンタアプリケーションと Counter n Source アプリケーション ソース端子の用途 パルス生成 カウンタタイムベース 1 カウンタ時間測定 カウンタタイムベース 2 カウンタ時間測定 入力端子 非バッファ型エッジカウント 入力端子 バッファ型エッジカウント 入力端子 2 エッジ間隔 カウンタタイムベース © National Instruments Corporation 8-25 NI USB-621x ユーザマニュアル 第8章 カウンタ 信号を Counter n Source に経路設定する 各カウンタには、Counter n Source に対する独立した入力セレクタがあ ります。Counter n Source 入力には、以下の信号を経路設定できます。 • 80 MHz タイムベース • 20 MHz タイムベース • 100 kHz タイムベース • （USB-6210/6211/6215 デバイス）PFI <0..3> • （USB-6212/6216 デバイス）PFI <0..15> • （USB-6218 デバイス）PFI <0..3>、PFI <8..11> さらに、Counter 1 TC または Counter 1 Gate を Counter 0 Source に 経路設定できます。Counter 0 TC または Counter 0 Gate を Counter 1 Source に経路設定できます。 ドライバソフトウェアによっては、一部のオプションを使用できないこと があります。 Counter n Source を出力端子に経路設定する Counter n Source は、任意の出力 PFI 端子に経路設定できます。 Counter n Gate 信号 Counter n Gate は、アプリケーションに応じて、カウンタの開始や停 止、カウンタ値の保存などの様々な操作を実行できます。 信号を Counter n Gate に経路設定する 各カウンタには、Counter n Gate に対する独立した入力セレクタがあり ます。Counter n Gate 入力には、以下の信号を経路設定できます。 • （USB-6210/6211/6215 デバイス）PFI <0..3> • （USB-6212/6216 デバイス）PFI <0..15> • （USB-6218 デバイス）PFI <0..3>、PFI <8..11> • AI 基準トリガ（ai/ReferenceTrigger） • AI 開始トリガ（ai/StartTrigger） • AI サンプルクロック（ai/SampleClock） • AI 変換クロック（ai/ConvertClock） • AO サンプルクロック（ao/SampleClock） さらに、Counter 1 Internal Output または Counter 1 Source を Counter 0 Gate に経路設定することもできます。Counter 0 Internal NI USB-621x ユーザマニュアル 8-26 ni.com/jp 第8章 カウンタ Output または Counter 0 Source を Counter 1 Gate に経路設定するこ ともできます。 ドライバソフトウェアによっては、一部のオプションを使用できないこと があります。 Counter n Gate を出力端子に経路設定する Counter n Gate は、任意の出力 PFI 端子に経路設定できます。 Counter n Aux 信号 Counter n Aux は、2 つの信号のエッジ間隔測定での最初のエッジを示 します。 信号を Counter n Aux に経路設定する 各カウンタには、Counter n Aux に対する独立した入力セレクタがあり ます。Counter n Aux 入力には、以下の信号を経路設定できます。 • （USB-6210/6211/6215 デバイス）PFI <0..3> • （USB-6212/6216 デバイス）PFI <0..15> • （USB-6218 デバイス）PFI <0..3>、PFI <8..11> • AI 基準トリガ（ai/ReferenceTrigger） • AI 開始トリガ（ai/StartTrigger） さらに、Counter 1 Internal Output、Counter 1 Gate、Counter 1 Source、Counter 0 Gate のいずれかを Counter 0 Aux に経路設定する こともできます。Counter 0 Internal Output、Counter 0 Gate、 Counter 0 Source、Counter 1 Gate のいずれかを Counter 1Aux に経 路設定することもできます。 ドライバソフトウェアによっては、一部のオプションを使用できないこと があります。 Counter n A、Counter n B、Counter n Z 信号 Counter n B は、エッジカウントアプリケーションでのカウント方向を制 御します。位相差出力エンコーダまたは 2 パルスエンコーダを測定する 場合、A、B、Z 入力を各カウンタで使用します。 信号を A、B、Z カウンタ入力に経路設定する 各カウンタには、A、B、Z 入力それぞれに対して独立した入力セレクタ があります。任意の入力 PFI 信号を各入力に経路設定することができま す。 © National Instruments Corporation 8-27 NI USB-621x ユーザマニュアル 第8章 カウンタ Counter n Up_Down 信号 Counter n Up_Down は、Counter n B の別名です。 Counter n HW Arm 信号 Counter n HW Arm は、カウンタの入力 / 出力機能を開始できるよう有 効にします。 カウンタの入出力機能を開始するには、まずカウンタを有効にする（アー ムする）必要があります。バッファ型半周期測定など一部のアプリケー ションでは、カウンタはアーム後にカウントを始めます。また、単一パル ス幅測定などのアプリケーションでは、カウンタはアーム後にゲート信号 の待機を始めます。カウンタ出力操作は、開始トリガに加えてアーム信号 も使用できます。 ソフトウェアによって、カウンタをアームするか、ハードウェア信号でカ ウンタがアームされるように構成することができます。このハードウェア 信号は、ソフトウェアでアーム開始トリガと呼ばれます。ソフトウェア は、内部的にアーム開始トリガをカウンタの Counter n HW Arm 入力に 経路設定します。 信号を Counter n HW Arm 入力に経路設定する Counter n HW Arm 入力には、以下の信号を経路設定できます。 • （USB-6210/6211/6215 デバイス）PFI <0..3> • （USB-6212/6216 デバイス）PFI <0..15> • （USB-6218 デバイス）PFI <0..3>、PFI <8..11> • AI 基準トリガ（ai/ReferenceTrigger） • AI 開始トリガ（ai/StartTrigger） Counter 1 Internal Output を Counter 0 HW Arm に経路設定できます。 Counter 0 Internal Output を Counter 1 HW Arm に経路設定できます。 ドライバソフトウェアによっては、一部のオプションを使用できないこと があります。 NI USB-621x ユーザマニュアル 8-28 ni.com/jp 第8章 カウンタ Counter n Internal Output および Counter n TC 信号 Counter n Internal Output 信号は、Counter n TC に応じて変化します。 2 つのソフトウェア選択可能な出力オプションは、TC のパルス出力と TC のトグル出力です。出力極性は、どちらのオプションもソフトウェアで選 択できます。 パルスまたはパルス列生成タスクで、カウンタは Counter n Internal Output 上のパルスを駆動します。Counter n Internal Output 信号は、 内部的に経路を設定してカウンタ / タイマ入力または AI、AO、DI、DO タイミング信号の外部ソースになります。 Counter n Internal Output を出力端子に経路 設定する Counter n Internal Output は、任意の出力 PFI 端子に経路設定できます。 周波数出力信号 周波数出力（FREQ OUT）信号は、周波数出力発生器の出力です。 周波数出力を端子に経路設定する FREQ OUT は、任意の出力 PFI 端子に接続できます。 デフォルトのカウンタ / タイマピン配列 デフォルトでは、表 8-4 で示されるように、NI-DAQmx では、カウンタ / タイマ入力および出力は USB-6210/6211/6215 デバイスの PFI ピンに経 路設定されます。 表 8-4 © National Instruments Corporation USB-6210/6211/6215 デバイスのデフォルト NI-DAQmx カウンタ / タイマピン カウンタ / タイマ信号 デフォルトの端子番号（名前） CTR 0 SRC 1 (PFI 0) CTR 0 GATE 2 (PFI 1) CTR 0 AUX 1 (PFI 0) CTR 0 OUT 6 (PFI 4) CTR 0 A 1 (PFI 0) CTR 0 Z 3 (PFI 2) CTR 0 B 2 (PFI 1) 8-29 NI USB-621x ユーザマニュアル 第8章 カウンタ 表 8-4 USB-6210/6211/6215 デバイスのデフォルト NI-DAQmx カウンタ / タイマピン（続き） メモ カウンタ / タイマ信号 デフォルトの端子番号（名前） CTR 1 SRC 4 (PFI 3) CTR 1 GATE 3 (PFI 2) CTR 1 AUX 4 (PFI 3) CTR 1 OUT 7 (PFI 5) CTR 1 A 4 (PFI 3) CTR 1 Z 2 (PFI 1) CTR 1 B 3 (PFI 2) FREQ OUT 8 (PFI 6) すべての USB-621x デバイスのデフォルトの NI-DAQmx カウンタ / タイマピン は、付録 A、「デバイス特有の情報」の該当セクションで参照できます。 NI-DAQmx のカウンタ / タイマ信号には、これらのデフォルトを使用す るか、他のソースおよび出力先を選択することができます。一般的なカウ ンタ測定および生成での信号を接続方法の詳細については、『NI-DAQmx ヘルプ』、またはバージョン 8.0 以降の『LabVIEW ヘルプ』で「カウン タ信号を接続する」を参照してください。USB-621x のカウンタ機能のデ フォルト PFI ラインは、『NI-DAQmx ヘルプ』、またはバージョン 8.0 以 降の『LabVIEW ヘルプ』で「物理チャンネル」を参照してください。 カウンタトリガ カウンタは、3 つの異なるトリガアクションをサポートします。 • アーム開始トリガ — カウンタの入出力機能を開始するには、まずカ ウンタを有効にする（アームする）必要があります。ソフトウェアに よって、カウンタをアームするか、ハードウェア信号でカウンタが アームされるように構成することができます。このハードウェア信号 は、ソフトウェアでアーム開始トリガと呼ばれます。ソフトウェア は、内部的にアーム開始トリガをカウンタの Counter n HW Arm 入 力に経路設定します。 カウンタ出力操作では、スタート / 一時停止トリガに加え、アーム開 始トリガを使用できます。カウンタ入力操作では、アーム開始トリガ を開始トリガと同様に使用することができます。アーム開始トリガに よって、複数のカウンタ入出力タスクを同期化できます。 アーム開始トリガを使用する際は、アーム開始トリガソースを Counter n HW Arm 信号に経路設定します。 NI USB-621x ユーザマニュアル 8-30 ni.com/jp 第8章 • カウンタ 開始トリガ — カウンタ出力操作では、開始トリガによって有限 / 連 続パルス生成を開始できます。連続パルス生成の場合は、パルスの生 成がソフトウェアで停止操作を実行するまで続行します。有限パルス 生成の場合は、指定した数のパルスが生成されると、再トリガ属性を 使用しない限りは、パルス生成が停止します。再トリガ属性を使用す ると、次の開始トリガによって生成が再開されます。 開始トリガを使用する際は、開始トリガソースをカウンタの Counter n Gate 信号入力に経路設定します。 カウンタ入力操作では、アーム開始トリガを開始トリガと同様に使用 することができます。 • 一時停止トリガ — 一時停止トリガは、エッジカウントアプリケー ションや連続パルス生成アプリケーションで使用できます。エッジカ ウント集録では、カウンタは外部トリガ信号が LOW になるとエッジ カウントを停止し、HIGH になると再開するか、あるいは、HIGH に なると停止し、LOW になると再開します。連続パルス生成では、カ ウンタは外部トリガ信号が LOW になるとパルス生成を停止し、 HIGH になると再開するか、あるいは、HIGH になると停止し、LOW になると再開します。 一時停止トリガを使用する際は、一時停止トリガソースをカウンタの Counter n Gate 信号入力に経路設定します。 © National Instruments Corporation 8-31 NI USB-621x ユーザマニュアル 第8章 カウンタ その他のカウンタの機能 サンプルクロック カウンタ測定の記録を取る時に、サンプルクロックを有効にできます。サ ンプルクロックを使用する場合は、測定値はサンプルクロックのアクティ ブエッジの後に保存されます。図 8-30 は、バッファ型周期測定でサンプ ルクロックを使用する例を示しています。この例では、周期は 2 つの連 続するゲートの立ち上がりエッジによって定義されます。 ࠞ࠙ࡦ࠲ࠍࠕࡓ ࠥ࠻ ࠰ࠬ 1 ࠞ࠙ࡦ࠲୯ 2 3 4 1 2 1 2 3 1 ࠨࡦࡊ࡞ࠢࡠ࠶ࠢ 4 3 4 4 ࡃ࠶ࡈࠔ t0 ᤨ㑆 N t1 t2 t3 t4 t5 t0 t0 ではカウンタがアームされています。カウンタがアームされるまで測定は開始されません。 t1 ゲートの立ち上がりエッジは、最初の測定周期の始まりを示しています。カウンタはソースの立ち上がりエッジのカウント を開始します。 t2 サンプルクロックの立ち上がりエッジは、USB-621x デバイスが、周期の終了時に現在の周期の測定結果を保存する必要が あることを示しています。 t3 ゲートの立ち上がりエッジは、最初の測定周期の終わりを示しています。USB-621x デバイスは、バッファにカウンタ値を 格納します。 t4 ゲートの立ち上がりエッジは、2 番目の測定周期の終わりを示しています。サンプルクロックはこの周期の間にアサートし なかったので、カウンタは 2 番目の周期の測定を無視します。 t5 ゲートの立ち上がりエッジは、3 番目の測定周期の終わりを示しています。サンプルクロックは、この周期の間にアサート したので、UUSB-621x デバイスは測定値をバッファに格納します。 図 8-30 サンプルクロックの例 カウンタをカスケード接続する 各カウンタの Counter n Internal Output 信号と Counter n TC 信号を、 それぞれ別のカウンタのゲート入力に内部で経路設定することができま す。2 つのカウンタをカスケード接続することで、64 ビットカウンタを 効果的に作成できます。カウンタをカスケード接続することで、他のアプ リケーションを有効にすることもできます。たとえば、周波数測定の確度 NI USB-621x ユーザマニュアル 8-32 ni.com/jp 第8章 カウンタ を向上させるために、「周波数測定」セクションの Method 3 項目で説明 されているような逆周波数測定を使用できます。 カウンタフィルタ 各 PFI 信号に対して、プログラム可能なデバウンスフィルタを適用するこ とができます。フィルタを適用すると、使用するデバイスはフィルタク ロックの各立ち上がりエッジで入力信号をサンプリングします。 USB-621x デバイスは、オンボード発振器を使用して周波数が 40 MHz の フィルタクロックを生成します。 メモ NI-DAQmx は、カウンタ入力に対するフィルタのみをサポートします。 入力信号の LOW から HIGH への遷移の例を説明します。HIGH から LOW へも、同様に遷移します。 たとえば、入力端子がしばらく LOW レベルであるとします。その後、そ の入力端子が HIGH に変化する際に、何度かグリッチが発生するとしま す。フィルタクロックによって連続した N 個のエッジで HIGH 信号がサ ンプリングされると、LOW から HIGH への遷移が初めて回路の他の部分 にも伝播します。N の値は、フィルタの設定によって表 8-5 のように決定 されます。 表 8-5 フィルタ N（信号をパスするために必要 フィルタ設定 なフィルタクロック数） フィルタを確実に 通過するパルス幅 フィルタを確実に通過 しないパルス幅 125 ns 5 125 ns 100 ns 6.425 μs 257 6.425 μs 6.400 μs 2.56 ms ～ 101,800 2.56 ms 2.54 ms 無効 — — — © National Instruments Corporation 8-33 NI USB-621x ユーザマニュアル 第8章 カウンタ 各入力に対するフィルタの設定は、個別に構成できます。起動時にはフィ ルタは無効になります。図 8-31 は、フィルタを 125 ns（N = 5）に設定 した場合の入力での LOW から HIGH への遷移を示しています。 PFI┵ሶ 1 ࡈࠖ࡞࠲ࠢࡠ࠶ࠢ (40 MHz) 1 2 3 4 1 2 3 4 5 ┵ሶߩࠨࡦࡊ࡞߇ࡈࠖ࡞࠲ ࠢࡠ࠶ࠢߢ㧡ㅪ⛯HIGHߦ ߥࠆߣߚࠇߐ࠲࡞ࠖࡈޔ ജߪHIGHߦߥࠅ߹ߔޕ ࡈࠖ࡞࠲ߐࠇߚജ 図 8-31 フィルタの例 フィルタを有効にすると、入力信号にジッタが発生します。125 ns と 6.425 μs のフィルタ設定では、25 ns までのジッタが発生します。 2.56 ms のフィルタ設定では、10.025 μs までのジッタが発生します。 デジタルフィルタおよびカウンタの詳細については、技術サポートデータ ベースのドキュメント「M シリーズボードや CompactDAQ でのデジ タルフィルタ」を参照してください。技術サポートデータベースを参照す るには、ni.com/jp/info で jp558q と入力します。 プリスケール プリスケールを使用すると、カウンタの最大タイムベースより高速な信号を カウントできるようになります。USB-621x デバイスでは、各カウンタにお いて 8X と 2X のプリスケールが使用できます（プリスケールは無効にする こともできます）。各プリスケーラは、8（または 2）までカウントし、ロー ルオーバーする小型で簡単なカウンタで構成されます。このカウンタは、小 型のカウンタのロールオーバー回数をカウントするだけの大型のカウンタよ りも高速に実行できます。したがって、プリスケーラはソースにおいて周波 数分周を実行し、受け入れ信号の 8 分の 1（または 2 分の 1）の周波数を出 力します。 ᄖㇱାภ ࡊࠬࠤࡠ࡞ ࠝࡃ (ࠞ࠙ࡦ࠲ߢ ࠰ࠬߣߒߡ↪) ࠞ࠙ࡦ࠲୯ 0 図 8-32 NI USB-621x ユーザマニュアル 8-34 1 プリスケール ni.com/jp 第8章 カウンタ プリスケールは、連続的な繰り返し信号の周波数を測定するために使用され ます。プリスケールカウンタは読み取り不可能なため、前回のロールオー バーから何回エッジが発生したか確認することができません。プリスケール は、7 つ（または 1 つ）までのエラーが許容できることを条件に、イベント カウントの目的で使用できます。プリスケールは、カウンタのソースが外部 信号である場合に使用できます。また、プリスケールはカウンタのソースが 内部タイムベース（80 MHzTimebase、20 MHzTimebase、 100 kHzTimebase）の場合は使用できません。 重複カウント防止 重複カウント防止（または同期カウントモード）は、低速または非周期的 な外部ソースを使用するアプリケーションで、カウンタから確実に正しい データが返される、USB-621x デバイスで周波数または周期を測定する際 に使用されます。重複カウント防止は、周波数や周期を測定するバッファ 型カウンタアプリケーションにのみ適用できます。バッファ型アプリケー ションでは、カウンタはゲート信号の立ち上がりエッジ間で発生する外部 ソースのパルス回数を保存する必要があります。 正常に動作するアプリケーションの例 （重複カウントなし） 図 8-33 は、周期測定のソースである外部バッファ信号を表しています。 ࠥ࠻ߩ ┙ߜ߇ࠅࠛ࠶ࠫ ࠞ࠙ࡦ࠲ߪޔᰴߩ࠰ࠬߩ ┙ߜ߇ࠅࠛ࠶ࠫߢࠥ࠻ ߩ┙ߜ߇ࠅࠛ࠶ࠫࠍᬌޕ ࠥ࠻ ࠰ࠬ ࠞ࠙ࡦ࠲୯ 6 7 ࡃ࠶ࡈࠔ 1 2 1 7 図 8-33 2 7 重複カウント防止の例 ゲートの最初の立ち上がりエッジで、現在のカウントである 7 が保存さ れます。ゲートの次の立ち上がりエッジで、カウンタは 2 を保存します。 これは、ゲートの前回の立ち上がりエッジの後に 2 つのソースパルスが 発生したためです。 © National Instruments Corporation 8-35 NI USB-621x ユーザマニュアル 第8章 カウンタ カウンタはゲート信号をソース信号と同期化またはサンプリングします。 つまり、カウンタは次のソースパルスが発生するまでゲートの立ち上がり エッジをカウントしません。この例では、カウンタはゲートの立ち上がり エッジの後に発生する最初のソースの立ち上がりエッジでバッファに値を 保存します。カウンタがゲート信号を同期化する正確なタイミングは、同 期モードに応じて異なります。 不正に動作するアプリケーションの例 （重複カウント） 図 8-34 では、ゲートの最初の立ち上がりエッジの後にソースでパルスが発 生していないため、カウンタはバッファに正しいデータを書き込みません。 ࠰ࠬࠛ࠶ࠫ߇ߥߚޔ ࡃ࠶ࡈࠔ߳ߩᦠ߈ㄟߺ୯ߥߒޕ ࠥ࠻ ࠰ࠬ ࠞ࠙ࡦ࠲୯ 6 7 1 7 ࡃ࠶ࡈࠔ 図 8-34 NI USB-621x ユーザマニュアル 8-36 重複カウント防止の例 ni.com/jp 第8章 カウンタ 重複カウントを防止するアプリケーションの例 重複カウント防止では、カウンタはソース信号とゲート信号を 80 MHz タイムベースに同期化します。タイムベースに同期化することにより、 ソースにパルスが発生しなくても、カウンタはゲート上でエッジを検出し ます。したがって、ゲート信号の合間にソースでエッジが発生しなくても バッファに正確なカウントが保存されます（図 8-35. を参照）。 ࠞ࠙ࡦ࠲ߪ┙ߜ߇ࠅ ࠥ࠻ࠛ࠶ࠫࠍᬌޕ ࠞ࠙ࡦ࠲୯ߪ ฦ࠰ࠬࡄ࡞ࠬ 1࿁ߦߟ߈৻ᐲ ߩߺჇಽߒ߹ߔޕ ࠥ࠻ ࠰ࠬ 80 MHz࠲ࠗࡓࡌࠬ ࠞ࠙ࡦ࠲୯ 6 7 0 1 7 ࡃ࠶ࡈࠔ 0 7 図 8-35 重複カウント防止の例 カウンタは、長いソースパルスに対しても、一度だけ増分します。 通常、カウンタ値と Counter n Internal Output 信号はソース信号に同 期して変化します。重複カウント防止を有効にすると、カウンタ値と Counter n Internal Output 信号は 80 MHz タイムベースに同期して変化 します。 NI-DAQmx で重複カウント防止を有効にする 重複カウント防止は、USB-621x デバイスで自動的に使用されます。重複 カウント防止を無効にする機能は、サポートされていません。 © National Instruments Corporation 8-37 NI USB-621x ユーザマニュアル USB-6215/6216/6218 デバイ 9 スの絶縁およびデジタルアイソ レータ USB-6215/6216/6218 デバイスは、絶縁されたデータ集録デバイスです。 図 9-1 で示されるように、アナログ入力、アナログ出力、カウンタ、PFI/ スタティック DI、PFI/ スタティック DO 回路1、およびデジタル経路設定 とクロック生成は、絶縁接地を基準とします。 ࠕ࠽ࡠࠣജ ⛘✼ࡃࠕ I/Oࠦࡀࠢ࠲ ࠕ࠽ࡠࠣജ ࠺ࠫ࠲࡞I/O ࠺ࠫ࠲࡞⚻〝 ⸳ቯ߅ࠃ߮ ࠢࡠ࠶ࠢ↢ᚑ ࠺ࠫ࠲࡞ ࠕࠗ࠰࠲ ࡃࠬࠗࡦ࠲ ࡈࠚࠬ ࡃࠬ ࠞ࠙ࡦ࠲ PFI 図 9-1 1 USB-6215/6216/6218 のブロック図 USB-6216 デバイスには、PFI/ スタティック DIO 回路があります。 © National Instruments Corporation 9-1 NI USB-621x ユーザマニュアル 第9章 USB-6215/6216/6218 デバイスの絶縁およびデジタルアイソレータ バスインタフェース回路は、非絶縁接地を基準とします。以下の表には、 接地記号が記載されています。 接地タイプ 記号 絶縁接地 非絶縁接地 非絶縁接地は、PC のシャーシグランドに接続されています。 各絶縁接地は、PC のシャーシグランドに接続されていません。絶縁接地 の電圧は非絶縁接地と比較すると若干異なる場合があります。すべてのア ナログ測定は、絶縁接地を基準とします。 絶縁接地は USB-6215/6216/6218 デバイスの入力です。この接地は、測 定または制御されるシステムのグランドに必ず接続してください。詳細に ついては、以下を参照してください。 • 第 4 章、「アナログ入力」の「USB-6215/6216/6218 デバイスのアナ ログ入力信号を接続する」セクション • 第 5 章、「アナログ出力」の「アナログ出力信号を接続する」セク ション • • 第 6 章、「デジタル I/O」の「USB-6210/6211/6215/6218 デバイス にデジタル I/O 信号を接続する」セクションまたは 「USB-6212/6216 デバイスにデジタル I/O 信号を接続する」セクショ ン 第 7 章、「PFI」の「PFI 入力信号を接続する」セクション デジタル絶縁 USB-6215/6216/6218 デバイスはデジタルアイソレータを使用します。 アナログアイソレータとは異なり、デジタルアイソレータではデバイスに よる測定にアナログエラーが発生しません。アナログ入力に使用される A/D 変換器は、デバイスの絶縁側にあります。アナログ入力は絶縁バリ アを超えて送信される前にデジタル化されます。同様に、アナログ出力に 使用される D/A 変換器は、デバイスの絶縁側にあります。 NI USB-621x ユーザマニュアル 9-2 ni.com/jp 第9章 USB-6215/6216/6218 デバイスの絶縁およびデジタルアイソレータ 絶縁 DAQ デバイスの利点 絶縁を行うことにより、大きなコモンモード電圧が存在する場合でも、小 さな信号を安全に測定することができます。絶縁のいくつかの利点が以下 に示されています。 • 除去の向上 — 絶縁により、コモンモード電圧を除去するための測定 システムの能力が向上します。コモンモード電圧とは、測定される信 号の一部ではなく、測定デバイスの正極入力および負極入力の両方に 存在または「共通」する信号のことです。 • 確度の向上 — 絶縁により、物理的にグランドループを回避すること によって、測定の確度が向上します。グランドループは、エラーとノ イズの一般的な原因であり、測定システムが異なる電位で複数のグラ ンドを持つ場合に発生します。 • 安全性の向上 — 絶縁バリアを使用することにより、大きな過度電圧 スパイクから USB ホストコンピュータを保護しながら浮動測定を行 うことができます。 コモンモードノイズを減らす 絶縁製品は、非絶縁側から絶縁側に電力を供給するために絶縁電源を必要 とします。絶縁電源は、高速トランジスタを持つ変圧器を介して電圧を変 換することによって動作します。変圧器を介して電圧を変換すると、各ス イッチのサイクルで起こるスイッチング電力供給での寄生キャパシタンス およびインダクタンスの充電および放電が起こり、高速電流が絶縁側を流 れ、アースでもある非絶縁側に戻るという結果になります。 これらの寄生電流は寄生抵抗および非寄生抵抗と接触するため、電圧スパ イクが発生します。これらの電圧スパイクはコモンモードノイズと呼ば れ、グランドを通過するノイズのソースでもあり、グランドと、AI、 AO、およびデジタル信号などの接地基準信号の両方に共通します。コモ ンモードノイズは、スイッチング電力供給の周波数の調和で見られ、シス テムの設定によっては測定に悪影響を与える場合があります。 一部のタスクを実行することで、コモンモードノイズを減らすことが可能 です。 • フロントコネクタ AI GND から信号ソースグランドへ適切に接続す ることにより、コモンモードノイズを減らすことができます。抵抗の 少ないケーブルおよび接続を使用し、すべてのグランド接続が短いこ とを確認します。接続数は最小限に抑えてください。デバイスの絶縁 接地がアースに再度接続されている場合は、この接続が可能な限り直 接的であることを確認します。 • 可能な場合は、ソースインピーダンスを減らします。寄生電流はこれ らのインピーダンスと反応します。 © National Instruments Corporation 9-3 NI USB-621x ユーザマニュアル 第9章 USB-6215/6216/6218 デバイスの絶縁およびデジタルアイソレータ AC 帰還路を作成する 注意 キャパシタを追加すると、USB-6215/6216/6218 デバイスの耐電圧および絶縁の 仕様が低下します。耐電圧は、測定システムを調整した後に、認可された試験 施設で必ず再テストしてください。 絶縁システム 完全な絶縁測定システムは、デバイスの絶縁フロントエンドがアースに再 度接続されていないシステムです。 高電圧キャパシタをボードの絶縁接地とアースの間に接続するで、AC 帰 還路パスをデバイスの絶縁接地からアースに作成します。キャパシタの電 圧定格は、絶縁接地とアース間の電圧低下よりも大きい必要があります。 非絶縁システム 非絶縁測定システムは、デバイスの絶縁フロントエンドがアースに接続さ れているシステムです。 デバイス絶縁接地からアースへの AC 帰還路を追加します。非絶縁シス テムの場合、AC 帰還路は高インピーダンスまたはソースインピーダンス のみに必要です。AC 帰還路は、デバイスの絶縁接地とアース間にキャパ シタを接続することで作成できます。 NI USB-621x ユーザマニュアル 9-4 ni.com/jp 10 デジタル経路設定とクロック生成 デジタル経路設定回路は、以下の主な役割を果たします。 • バスインタフェースと集録 / 生成サブシステム（アナログ I/O、デジ タル I/O、カウンタ）の間のデータの流れを制御します。デジタル経 路設定回路は、可能であれば FIFO を各サブシステムで使用して効率 的にデータを移動します。 • タイミング信号と制御信号の経路設定をします。集録 / 生成サブシス テムは、これらの信号によって集録と生成を制御します。これらの信 号は次のソースから受け入れることができます。 • – USB-621x デバイス – PFI 端子を介するユーザの入力 USB-621x デバイスでメインクロック信号の経路設定し、生成します。 80 MHz タイムベース 80 MHz タイムベースは、32 ビット汎用カウンタ / タイマへのソース入 力として使用できます。80 MHz タイムベースはオンボード発振器から生 成されます。 20 MHz タイムベース 20 MHz タイムベースは、通常、さまざまな AI/AO タイミング信号を生 成します。20 MHz タイムベースは、32 ビット汎用カウンタ / タイマへ のソース入力としても使用できます。20 MHz タイムベースは、80 MHz タイムベースを分周して生成されます。 100 kHz タイムベース 100 kHz タイムベースは、さまざまな AI/AO タイミング信号の生成に使 用できます。100 kHz タイムベースは、32 ビット汎用カウンタ / タイマ へのソース入力としても使用できます。100 kHz タイムベースは、 20 MHz タイムベースを 200 で分周して生成されます。 © National Instruments Corporation 10-1 NI USB-621x ユーザマニュアル バスインタフェース 11 USB-621x デバイスのバスインタフェース回路は、ホストメモリと測定 / 集録回路間のデータを効率的に移動します。 すべての USB-621x デバイスは完全なプラグアンドプレイ操作ができるよ うにジャンパがありません。オペレーティングシステムが、ベースアドレ ス、割り込みレベル、およびその他のリソースを自動的に割り当てます。 USB-621x デバイスは、USB-STC2 の技術を取り込み、ハイスピード USB インタフェースを実現しています。 USB 信号ストリーム USB-621x デバイスには、データブロックを高性能に転送するため、4 つ の完全に独立した USB 信号ストリームが搭載されています。USB 信号ス トリーム 1 つを各測定と集録ブロックに使用できます。 • アナログ入力 • アナログ出力 • Counter 0 • Counter 1 データの転送方法 USB バスを介してデータを転送するには、主に以下の 2 つの方法があり ます。 • USB 信号ストリーム —NI デバイス上のマイクロコントローラの介入 なしで、USB バルク転送を使用して、デバイスとコンピュータのメ モリの間でデータを転送する方法です。NI は、高速な処理能力の実 現、そして USB デバイスでのシステム稼働率の向上のために、USB 信号ストリームハードウェアおよびソフトウェアの技術を使用してい ます。 • プログラム I/O— ユーザのプログラムがデータの転送を行うデータ 転送方法です。プログラムにおける読み取りまたは書き込みの各呼び 出しにより、データ転送が開始されます。プログラム I/O は、ソフ トウェアタイミング（オンデマンド）操作に通常使用されます。詳細 © National Instruments Corporation 11-1 NI USB-621x ユーザマニュアル 第 11 章 バスインタフェース については、第 5 章「アナログ出力」の「アナログ出力データの生 成方法」セクションを参照してください。 データ転送方法を変更する USB-621x デバイスには、4 つの専用の USB 信号ストリームチャンネルが あります。USB 信号ストリームとプログラム I/O の間でデータの転送方 法を変更するには、NI-DAQmx のデータ転送方法プロパティノード関数 を使用します。 NI USB-621x ユーザマニュアル 11-2 ni.com/jp 12 トリガ トリガとは、データ集録の開始や停止などのアクションを発生させる信号 を指します。トリガを構成するには、トリガの生成方法とトリガの発生要 因となるアクションを決定します。すべての USB-621x デバイスは、内部 ソフトウェアトリガと外部デジタルトリガの両方をサポートします。デバ イスの各サブシステムに対してトリガが実行可能な動作については、以下 のセクションを参照してください。 • 第 4 章、「アナログ入力」の「アナログ入力のデジタルトリガ」セク ション • 第 5 章、「アナログ出力」の「アナログ出力デジタルトリガ」セク ション • 第 8 章、「カウンタ」の「カウンタトリガ」セクション デジタルソースによるトリガ USB-621x デバイスは、デジタル信号でトリガを生成できます。ソースお よびエッジを指定する必要があります。デジタルソースは、任意の入力 PFI 信号です。 エッジは、デジタル信号の立ち上がりエッジまたは立ち下がりエッジのど ちらかにすることができます。立ち上がりエッジは、LOW 論理レベルか ら HIGH 論理レベルへの遷移です。立ち下がりエッジは HIGH から LOW の遷移です。図 12-1 は、立ち下がりエッジのトリガを示します。 5V ࠺ࠫ࠲࡞࠻ࠟ 0V ┙ߜਅ߇ࠅࠛ࠶ࠫ߇㓸㍳ࠍ㐿ᆎ 図 12-1 © National Instruments Corporation 12-1 立ち下がりエッジトリガ NI USB-621x ユーザマニュアル 第 12 章 トリガ また、USB-621x デバイスをプログラムして、デジタルソースからのトリ ガに応じて動作を実行することができます。動作は以下に影響を与える場 合があります。 • • • NI USB-621x ユーザマニュアル アナログ入力集録 アナログ出力生成 カウンタ動作 12-2 ni.com/jp A デバイス特有の情報 この付録には、以下の USB-621x デバイスのデバイスピン配列その他の情 報が含まれています。 • • • • • • • 「USB-6210」 「USB-6211/6215」 「USB-6212/6216 ネジ留め式端子」 「USB-6212/6216 マスターミネーション」 「USB-6212/6216 BNC」 「USB-6218 ネジ留め式端子」 「USB-6218 BNC」 USB-621x デバイスの詳細は、NI-DAQ デバイスドキュメントブラウザま たは ni.com/manuals で利用可能な『NI USB-621x 仕様』を参照してく ださい。 ここに記載されていないデバイスのドキュメントについては、ni.com/ manuals を参照してください。 © National Instruments Corporation A-1 NI USB-621x ユーザマニュアル 付録 A デバイス特有の情報 USB-6210 USB-6210 のピン配列 図 A-1 は、USB-6210 のピン配列を示します。 各信号の詳細については、第 3 章、「コネクタと LED の情報」の「I/O コ ネクタ信号の説明」セクションを参照してください。 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 PFI 0/P0.0 (In) PFI 1/P0.1 (In) PFI 2/P0.2 (In) PFI 3/P0.3 (In) D GND PFI 4/P1.0 (Out) PFI 5/P1.1 (Out) PFI 6/P1.2 (Out) PFI 7/P1.3 (Out) +5 V D GND NC NC RESERVED AI 0 AI 8 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 AI 1 AI 9 AI 2 AI 10 AI 3 AI 11 AI SENSE AI 4 AI 12 AI 5 AI 13 AI GND AI 6 AI 14 AI 7 AI 15 NC = ធ⛯ߥߒ 図 A-1 NI USB-621x ユーザマニュアル USB-6210 ピン配列 A-2 ni.com/jp 付録 A 表 A-1 メモ デバイス特有の情報 デフォルトの NI-DAQmx カウンタ / タイマピン カウンタ / タイマ信号 デフォルトの端子番号（名前） CTR 0 SRC 1 (PFI 0) CTR 0 GATE 2 (PFI 1) CTR 0 AUX 1 (PFI 0) CTR 0 OUT 6 (PFI 4) CTR 0 A 1 (PFI 0) CTR 0 Z 3 (PFI 2) CTR 0 B 2 (PFI 1) CTR 1 SRC 4 (PFI 3) CTR 1 GATE 3 (PFI 2) CTR 1 AUX 4 (PFI 3) CTR 1 OUT 7 (PFI 5) CTR 1 A 4 (PFI 3) CTR 1 Z 2 (PFI 1) CTR 1 B 3 (PFI 2) FREQ OUT 8 (PFI 6) デフォルトの NI-DAQmx カウンタ入力の詳細については、『NI-DAQmx ヘル プ』またはバージョン 8.0 以降の『LabVIEW ヘルプ』で「カウンタ信号を接続 する」を参照してください。 © National Instruments Corporation A-3 NI USB-621x ユーザマニュアル 付録 A デバイス特有の情報 USB-6211/6215 USB-6211/6215 のピン配列 図 A-2 は、USB-6211 と USB-6215 のピン配列を示します。 各信号の詳細については、第 3 章、「コネクタと LED の情報」の「I/O コ ネクタ信号の説明」セクションを参照してください。 AI 1 AI 9 AI 2 AI 10 AI 3 AI 11 AI SENSE AI 4 AI 12 AI 5 AI 13 AI GND AI 6 AI 14 AI 7 AI 15 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 NI USB-621x ユーザマニュアル 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 図 A-2 PFI 0/P0.0 (In) PFI 1/P0.1 (In) PFI 2/P0.2 (In) PFI 3/P0.3 (In) D GND PFI 4/P1.0 (Out) PFI 5/P1.1 (Out) PFI 6/P1.2 (Out) PFI 7/P1.3 (Out) +5 V D GND AO 0 AO 1 AO GND AI 0 AI 8 USB-6211/6215 ピン配列 A-4 ni.com/jp 付録 A 表 A-2 メモ デバイス特有の情報 デフォルトの NI-DAQmx カウンタ / タイマピン カウンタ / タイマ信号 デフォルトの端子番号（名前） CTR 0 SRC 1 (PFI 0) CTR 0 GATE 2 (PFI 1) CTR 0 AUX 1 (PFI 0) CTR 0 OUT 6 (PFI 4) CTR 0 A 1 (PFI 0) CTR 0 Z 3 (PFI 2) CTR 0 B 2 (PFI 1) CTR 1 SRC 4 (PFI 3) CTR 1 GATE 3 (PFI 2) CTR 1 AUX 4 (PFI 3) CTR 1 OUT 7 (PFI 5) CTR 1 A 4 (PFI 3) CTR 1 Z 2 (PFI 1) CTR 1 B 3 (PFI 2) FREQ OUT 8 (PFI 6) デフォルトの NI-DAQmx カウンタ入力の詳細については、『NI-DAQmx ヘル プ』またはバージョン 8.0 以降の『LabVIEW ヘルプ』で「カウンタ信号を接続 する」を参照してください。 © National Instruments Corporation A-5 NI USB-621x ユーザマニュアル 付録 A デバイス特有の情報 USB-6212/6216 ネジ留め式端子 USB-6212/6216 ネジ留め式端子のピン配列 図 A-3 は、USB-6212 ネジ留め式端子および USB-6216 ネジ留め式端子の ピン配列を示します。 PFI 0/P1.0 PFI 1/P1.1 PFI 2/P1.2 PFI 3/P1.3 D GND PFI 4/P1.4 PFI 5/P1.5 PFI 6/P1.6 PFI 7/P1.7 +5 V D GND AO 0 AO 1 AO GND AI 0 AI 8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 PFI 8/P2.0 PFI 9/P2.1 PFI 10/P2.2 PFI 11/P2.3 D GND PFI 12/P2.4 PFI 13/P2.5 PFI 14/P2.6 PFI 15/P2.7 +5 V D GND P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 D GND AI 1 AI 9 AI 2 AI 10 AI 3 AI 11 AI SENSE AI 4 AI 12 AI 5 AI 13 AI GND AI 6 AI 14 AI 7 AI 15 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 64 63 62 61 60 59 58 57 56 55 54 53 52 51 50 49 各信号の詳細については、第 3 章、「コネクタと LED の情報」の「I/O コ ネクタ信号の説明」セクションを参照してください。 D GND P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 D GND P0.8 P0.9 P0.10 P0.11 D GND P0.12 P0.13 P0.14 P0.15 D GND 図 A-3 NI USB-621x ユーザマニュアル USB-6212/6216 ネジ留め式端子のピン配列 A-6 ni.com/jp 付録 A 表 A-3 メモ デバイス特有の情報 デフォルトの NI-DAQmx カウンタ / タイマピン カウンタ / タイマ信号 デフォルトの端子番号（名前） CTR 0 SRC 33 (PFI 8) CTR 0 GATE 34 (PFI 9) CTR 0 AUX 35 (PFI 10) CTR 0 OUT 38 (PFI 12) CTR 0 A 33 (PFI 8) CTR 0 Z 34 (PFI 9) CTR 0 B 35 (PFI 10) CTR 1 SRC 4 (PFI 3) CTR 1 GATE 6 (PFI 4) CTR 1 AUX 36 (PFI 11) CTR 1 OUT 39 (PFI 13) CTR 1 A 4 (PFI 3) CTR 1 Z 6 (PFI 4) CTR 1 B 36 (PFI 11) FREQ OUT 40 (PFI 14) デフォルトの NI-DAQmx カウンタ入力の詳細については、『NI-DAQmx ヘル プ』またはバージョン 8.0 以降の『LabVIEW ヘルプ』で「カウンタ信号を接続 する」を参照してください。 © National Instruments Corporation A-7 NI USB-621x ユーザマニュアル 付録 A デバイス特有の情報 USB-6212/6216 マスターミネーション USB-6212/6216 マスターミネーションのピン配列 図 A-4 は、USB-6212 マスターミネーションおよび USB-6216 マスターミ ネーションのピン配列を示します。 各信号の詳細については、第 3 章、「コネクタと LED の情報」の「I/O コ ネクタ信号の説明」セクションを参照してください。 NI USB-621x ユーザマニュアル A-8 ni.com/jp 付録 A AI 8 34 68 33 67 AI 0 32 66 31 65 AI 9 30 64 29 63 AI GND 28 62 27 61 AI SENSE 26 60 25 59 AI 5 24 58 23 57 AI 14 AI GND AO 1 22 56 21 55 NC P0.4 20 54 19 53 AO GND D GND D GND 18 52 17 51 P0.0 16 50 15 49 D GND 14 48 13 47 P0.7 12 46 11 45 PFI 11/P2.3 D GND D GND 10 44 9 43 +5 V 8 42 PFI 3/P1.3 D GND 7 41 PFI 4/P1.4 PFI 5/P1.5 6 40 PFI 13/P2.5 PFI 6/P1.6 5 39 PFI 15/P2.7 D GND 4 38 PFI 7/P1.7 PFI 9/P2.1 3 37 PFI 8/P2.0 PFI 12/P2.4 2 36 D GND PFI 14/P2.6 1 35 D GND AI 1 AI GND AI 10 AI 3 AI GND AI 4 AI GND AI 13 AI 6 AI GND AI 15 AO 0 P0.1 P0.6 D GND +5 V D GND D GND PFI 0/P1.0 PFI 1/P1.1 デバイス特有の情報 AI GND AI 2 AI 11 AI 12 AI GND AI 7 AO GND ┵ሶ 34 ┵ሶ 68 ┵ሶ 1 ┵ሶ 35 P0.5 P0.2 P0.3 PFI 10/P2.2 PFI 2/P1.2 NC = ធ⛯ߥߒ 図 A-4 © National Instruments Corporation USB-6212/6216 マスターミネーションのピン配列 A-9 NI USB-621x ユーザマニュアル 付録 A デバイス特有の情報 表 A-4 メモ デフォルトの NI-DAQmx カウンタ / タイマピン カウンタ / タイマ信号 デフォルトの端子番号（名前） CTR 0 SRC 37 (PFI 8) CTR 0 GATE 3 (PFI 9) CTR 0 AUX 45 (PFI 10) CTR 0 OUT 2 (PFI 12) CTR 0 A 37 (PFI 8) CTR 0 Z 3 (PFI 9) CTR 0 B 45 (PFI 10) CTR 1 SRC 42 (PFI 3) CTR 1 GATE 41 (PFI 4) CTR 1 AUX 46 (PFI 11) CTR 1 OUT 40 (PFI 13) CTR 1 A 42 (PFI 3) CTR 1 Z 41 (PFI 4) CTR 1 B 46 (PFI 11) FREQ OUT 1 (PFI 14) デフォルトの NI-DAQmx カウンタ入力の詳細については、『NI-DAQmx ヘル プ』またはバージョン 8.0 以降の『LabVIEW ヘルプ』で「カウンタ信号を接続 する」を参照してください。 USB-6212/6216 マスターミネーションのケーブルとアクセサリ このセクションには、USB-6212/6216 マスターミネーションデバイス用 のケーブル / アクセサリオプションの一部が記載されています。新規デバ イスを含むその他のアクセサリのオプションについては、ni.com/jp を 参照してください。 注意 電磁両立性（EMC）要件に適合させるには、シールドケーブルおよびアクセサ リを使用してこの製品を使用する必要があります。非シールドケーブルまたは アクセサリを使用する場合、すべての非シールドケーブルおよび / またはアク セサリが、適切に設計されたシールド付き入力 / 出力ポートのあるシールド ケースに設置されない限り、EMC 仕様は保証されません。 NI USB-621x ユーザマニュアル A-10 ni.com/jp 付録 A デバイス特有の情報 SCC アクセサリ SCC は、DAQ システム用のモジュール式ポータブル信号調節システム です。USB-6212/6216 マスターミネーションデバイスを SC-2345、 SC-2350、または SCC-68 などの SCC モジュールキャリアに接続するに は、SH68-68-EPM シールドケーブルを使用します。USB-6212/6216 マス ターミネーションデバイスと使用する場合は、SCC キャリアに外部から 電源供給を行う必要があります。詳細については、第 3 章、「コネクタと LED の情報」の「+5 V 電源」セクション、および『NI USB-621x 仕様』 を参照してください。 詳細については、ni.com/jp/info で jpn48y と入力して表示される 「SCC Configuration Guide」を参照してください。 BNC アクセサリ SH68-68-EPM シールドケーブルを使用して、USB-6212/6216 マスターミ ネーションデバイスを以下のような BNC アクセサリに接続できます。 • BNC-2110— すべてのアナログ信号、一部のデジタル信号、および その他のデジタル信号のネジ留め式端子に BNC 接続を提供します。 • BNC-2111—16 シングルエンドアナログ入力信号、2 つのアナログ 出力信号、5 つの DIO/PFI 信号、およびアナログ出力の外部基準電 圧に BNC 接続を提供します。 • BNC-2120—BNC-2110 と似たデバイスで、組み込み式関数発生器、 位相差出力エンコーダ、温度基準、および熱電対コネクタを備えてい ます。 • BNC-2090A— アナログ、デジタル、およびタイミング信号を接続す るための 22 個の BNC を備えたデスクトップ / ラックマウント取り 付け可能なデバイス。 ネジ留め式端子アクセサリ ナショナルインスツルメンツは、数種類のネジ留め式端子台を提供してい ます。SH68-68-EPM シールドケーブルを使用して、USB-6212/6216 マス ターミネーションデバイスを以下のような端子台に接続できます。 • • • • CB-68LP および CB-68LPR— 非シールド端子台 SCC-68— ネジ留め式端子、汎用ブレッドボード領域、バス端子、 SCC 信号調節モジュール用の 4 つの拡張スロット付き I/O 端子台 SCB-68— 温度センサ付きシールド端子台 TBX-68—DIN レールマウント型端子台 © National Instruments Corporation A-11 NI USB-621x ユーザマニュアル 付録 A デバイス特有の情報 ケーブル ほとんどのアプリケーションで、以下のケーブルを使用することができま す。 • SH68-68-EPM— アナログおよびデジタル信号が個々にバンドルされ ている高性能ケーブル。各差動アナログ入力チャンネルは、個別に シールドされたツイストペアワイヤで構成されています。また、アナ ログ出力も個別にシールドされています。 • R68-68— 柔軟性の高い非シールドリボンケーブル カスタムケーブルおよび接続 CA-1000 は、接続する端子用パネルを自由に選択できるケースで、パネ ルをカスタマイズすることにより、ユーザが接続構成を自在に設定するこ とが可能です。CA-1000 の詳細については、ni.com/jp を参照してくだ さい。 カスタムケーブルのソリューションの詳細については、第 2 章、「DAQ システムの概要」の「USB-621x マスターミネーションカスタムケーブ ル」セクションを参照してください。 NI USB-621x ユーザマニュアル A-12 ni.com/jp 付録 A デバイス特有の情報 USB-6212/6216 BNC USB-6212/6216 BNC ピン配列 図 A-5 は、USB-6212 BNC および USB-6216 BNC のピン配列を示しま す。 各信号の詳細については、第 3 章、「コネクタと LED の情報」の「I/O コ ネクタ信号の説明」セクションを参照してください。 © National Instruments Corporation A-13 NI USB-621x ユーザマニュアル 付録 A デバイス特有の情報 AI x + + – AI x – GS FS ᶋേ 䉸䊷䉴 0.1 µF 5 kΩ AI GND USB-621x 䊂䊋䉟䉴 AI x + + – AI x – GS FS ធၮḰ 䉸䊷䉴 0.1 µF 5 kΩ AI GND NI USB-6212/6216 図 A-5 NI USB-621x ユーザマニュアル USB-621x 䊂䊋䉟䉴 USB-6212/6216 BNC のトップパネルとピン配列 A-14 ni.com/jp 付録 A 表 A-5 メモ デバイス特有の情報 デフォルトの NI-DAQmx カウンタ / タイマピン カウンタ / タイマ信号 デフォルトの端子名 CTR 0 SRC PFI 8 CTR 0 GATE PFI 9 CTR 0 AUX PFI 10 CTR 0 OUT PFI 12 CTR 0 A PFI 8 CTR 0 Z PFI 9 CTR 0 B PFI 10 CTR 1 SRC PFI 3 CTR 1 GATE PFI 4 CTR 1 AUX PFI 11 CTR 1 OUT PFI 13 CTR 1 A PFI 3 CTR 1 Z PFI 4 CTR 1 B PFI 11 FREQ OUT PFI 14 デフォルトの NI-DAQmx カウンタ入力の詳細については、『NI-DAQmx ヘル プ』またはバージョン 8.0 以降の『LabVIEW ヘルプ』で「カウンタ信号を接続 する」を参照してください。 USB-6212/6216 BNC に信号を接続する アナログ入力 各アナログ入力 BNC コネクタを、差動モードの 1 つの信号またはシング ルモードの 2 つの信号に使用できます。 • 差動モード — 差動モードの信号を接続するには、使用している信号 ソースのタイプが浮動型信号（FS）ソースまたは接地基準型信号 （GS）ソースかを確認します。詳細については、第 4 章「アナログ入 力」の USB-6210/6211/6212 デバイスのアナログ入力信号を接続す るまたは USB-6215/6216/6218 デバイスのアナログ入力信号を接続 するのセクションを参照してください。 浮動型信号ソースを測定するには、スイッチを FS の位置に動かしま す。接地基準型信号ソースを測定するには、スイッチを GS の位置に 動かします。図 A-6 は、USB-6212/6216 BNC のトップパネル上にあ る AI 0 BNC と対応する FS/GS スイッチを示しています。 © National Instruments Corporation A-15 NI USB-621x ユーザマニュアル 付録 A デバイス特有の情報 AI 0 FS 図 A-6 GS FS/GS スイッチ 図 A-7 は、USB-6212/6216 BNC のアナログ入力回路を示します。ス イッチが FS の位置にある場合、AI x – は 0.1 μF キャパシタを介して 5 kΩ 抵抗に並列に接地されます。 AI x + AI x + + – + – AI x – GS FS ᶋേ 䉸䊷䉴 AI x – GS FS ធၮḰ 䉸䊷䉴 5 kΩ 0.1 µF 0.1 µF AI GND AI GND USB-621x 䊂䊋䉟䉴 USB-621x 䊂䊋䉟䉴 図 A-7 • 5 kΩ アナログ入力回路 シングルエンドモード —2 つのシングルエンドチャンネルに使用す る各 BNC コネクタでは、ソースタイプスイッチを GS の位置に設定 します。図 A-8 のように、この設定では BNC コネクタの負の端子か ら内蔵接地基準抵抗が解除され、コネクタをシングルエンドチャンネ ルとして使用できます。 AI x + – AI x+8 ធၮḰ 䉸䊷䉴 (GS) 図 A-8 NI USB-621x ユーザマニュアル A-16 USB-621x BNC䊂䊋䉟䉴 シングルエンドチャンネル ni.com/jp 付録 A デバイス特有の情報 ソースタイプを GS の位置に設定してソフトウェアでデバイスをシン グルエンド入力に構成した場合、各 BNC コネクタは AI x と AI x +8 の 2 つのシングルエンドチャンネルへのアクセスを提供します。た とえば、AI 0 とラベルの付いた BNC コネクタはシングルエンドチャ ンネル AI 0 および AI 8 へ、AI 1 とラベルの付いた BNC コネクタは シングルエンドチャンネル AI 1 および AI 9 へ、というようにアクセ スを提供します。シングルエンド測定モードでは、最大 16 のシング ルエンドチャンネルが利用できます。 シングルエンドモードの信号、AI GND、AI SENSE を接続する方法 については、第 4 章、 「アナログ入力」の USB-6210/6211/6212 デバ イスのアナログ入力信号を接続するまたは USB-6215/6216/6218 デ バイスのアナログ入力信号を接続するセクションを参照してくださ い。各信号の詳細については、第 3 章、 「コネクタと LED の情報」の 「I/O コネクタ信号の説明」セクションを参照してください。 アナログ出力 AO 0 および AO 1 とラベルの付いた BNC コネクタでアナログ出力信号 にアクセスすることができます。図 A-9 は、USB-6212/6216 BNC 上のア ナログ出力回路を示しています。 AO x AO GND 図 A-9 アナログ出力回路 詳細については、第 5 章「アナログ出力」の「アナログ出力信号を接続 する」セクションを参照してください。 デジタル I/O とタイミング I/O PFI <0..7>/P1.<0..7> とラベルの付いた BNC コネクタで、デジタル I/O お よびタイミング I/O 信号にアクセスできます。図 A-10 は、 USB-6212/6216 BNC の DIO/TIO 回路を示します。 PFI x/P1.x D GND 図 A-10 © National Instruments Corporation デジタル I/O とタイミング I/O 回路 A-17 NI USB-621x ユーザマニュアル 付録 A デバイス特有の情報 詳細については、第 6 章、「デジタル I/O」の USB-6212/6216 デバイス のデジタル I/O セクション、および第 7 章、「PFI」の「PFI 入力信号を接 続する」セクションを参照してください。 USER USER BNC コネクタを使用すると、選択したデジタルまたはタイミング I/O 信号で BNC コネクタが使用できます。図 A-11 に示されているよう に、USER BNC コネクタは USER ネジ留め式端子に経路設定（内部で USB-6212/6216 BNC に）されています。 ౝㇱធ⛯ USER Px.x Px.x Px.x Px.x Px.x D GND 䊈䉳⇐䉄ᑼ ┵ሶบ 図 A-11 USER BNC D GND USER BNC 接続 図 A-12 は、USER BNC の使用方法の例を示しています。BNC から PFI 8/P2.0 信号にアクセスするには、ネジ留め式端子台上の USER をワイ ヤで PFI 8/P2.0 に接続してください。 ౝㇱធ⛯ D GND P0.0 P0.1 P0.2 P0.3 D GND P0.4 P0.5 P0.6 P0.7 D GND +5 V D GND 䊪䉟䊟 USER BNC USER PFI 8/P2.0 PFI 9/P2.1 D GND PFI 10/P2.2 PFI 11/P2.3 D GND 䊈䉳⇐䉄ᑼ PFI 12/P2.4 ┵ሶบ BNC䉬䊷䊑䊦 PFI 13/P2.5 PFI 14/P2.6 PFI 15/P2.7 D GND AI GND AI SENSE PFI 8 ାภ 図 A-12 NI USB-621x ユーザマニュアル PFI 8/P2.0 を USER 2 BNC に接続する A-18 ni.com/jp 付録 A デバイス特有の情報 USB-6218 ネジ留め式端子 USB-6218 ネジ留め式端子のピン配列 図 A-13 は、USB-6218 ネジ留め式端子のピン配列を示します。 PFI 0/P0.0 (In) PFI 1/P0.1 (In) PFI 2/P0.2 (In) PFI 3/P0.3 (In) D GND PFI 4/P1.0 (Out) PFI 5/P1.1 (Out) PFI 6/P1.2 (Out) PFI 7/P1.3 (Out) +5 V D GND AO 0 AO 1 AO GND AI 0 AI 8 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 48 47 46 45 44 43 42 41 40 39 38 37 36 35 34 33 PFI 8/P0.4 (In) PFI 9/P0.5 (In) PFI 10/P0.6 (In) PFI 11/P0.7 (In) D GND PFI 12/P1.4 (Out) PFI 13/P1.5 (Out) PFI 14/P1.6 (Out) PFI 15/P1.7 (Out) +5 V D GND NC NC AI GND AI 16 AI 24 AI 1 AI 9 AI 2 AI 10 AI 3 AI 11 AI SENSE AI 4 AI 12 AI 5 AI 13 AI GND AI 6 AI 14 AI 7 AI 15 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 64 63 62 61 60 59 58 57 56 55 54 53 52 51 50 49 各信号の詳細については、第 3 章、「コネクタと LED の情報」の「I/O コ ネクタ信号の説明」セクションを参照してください。 AI 17 AI 25 AI 18 AI 26 AI 19 AI 27 AI GND AI 20 AI 28 AI 21 AI 29 AI GND AI 22 AI 30 AI 23 AI 31 NC = ធ⛯ߥߒ 図 A-13 © National Instruments Corporation USB-6218 ネジ留め式端子ピン配列 A-19 NI USB-621x ユーザマニュアル 付録 A デバイス特有の情報 表 A-6 メモ デフォルトの NI-DAQmx カウンタ / タイマピン カウンタ / タイマ信号 デフォルトの端子番号（名前） CTR 0 SRC 1 (PFI 0) CTR 0 GATE 2 (PFI 1) CTR 0 AUX 34 (PFI 9) CTR 0 OUT 6 (PFI 4) CTR 0 A 1 (PFI 0) CTR 0 Z 2 (PFI 1) CTR 0 B 34 (PFI 9) CTR 1 SRC 4 (PFI 3) CTR 1 GATE 3 (PFI 2) CTR 1 AUX 35 (PFI 10) CTR 1 OUT 7 (PFI 5) CTR 1 A 4 (PFI 3) CTR 1 Z 3 (PFI 2) CTR 1 B 35 (PFI 10) FREQ OUT 8 (PFI 6) デフォルトの NI-DAQmx カウンタ入力の詳細については、『NI-DAQmx ヘル プ』またはバージョン 8.0 以降の『LabVIEW ヘルプ』で「カウンタ信号を接続 する」を参照してください。 NI USB-621x ユーザマニュアル A-20 ni.com/jp 付録 A デバイス特有の情報 USB-6218 BNC USB-6218 BNC ピン配列 図 A-14 は、USB-6218 BNC のピン配列を示します。 各信号の詳細については、第 3 章、「コネクタと LED の情報」の「I/O コ ネクタ信号の説明」セクションを参照してください。 © National Instruments Corporation A-21 NI USB-621x ユーザマニュアル 付録 A デバイス特有の情報 AI x + + – AI x – GS FS ᶋേ䉸䊷䉴 0.1 µF 5 kΩ AI GND USB-621x 䊂䊋䉟䉴 AI x + + – AI x – GS FS ធၮḰ 䉸䊷䉴 0.1 µF 5 kΩ AI GND NI USB-6218 図 A-14 NI USB-621x ユーザマニュアル USB-621x 䊂䊋䉟䉴 USB-6218 BNC のトップパネルとピン配列 A-22 ni.com/jp 付録 A 表 A-7 メモ デバイス特有の情報 デフォルトの NI-DAQmx カウンタ / タイマピン カウンタ / タイマ信号 デフォルトの端子名 CTR 0 SRC PFI 0 CTR 0 GATE PFI 1 CTR 0 AUX PFI 9 CTR 0 OUT PFI 4 CTR 0 A PFI 0 CTR 0 Z PFI 1 CTR 0 B PFI 9 CTR 1 SRC PFI 3 CTR 1 GATE PFI 2 CTR 1 AUX PFI 10 CTR 1 OUT PFI 5 CTR 1 A PFI 3 CTR 1 Z PFI 2 CTR 1 B PFI 10 FREQ OUT PFI 6 デフォルトの NI-DAQmx カウンタ入力の詳細については、『NI-DAQmx ヘル プ』またはバージョン 8.0 以降の『LabVIEW ヘルプ』で「カウンタ信号を接続 する」を参照してください。 © National Instruments Corporation A-23 NI USB-621x ユーザマニュアル 付録 A デバイス特有の情報 USB-6218 BNC に信号を接続する アナログ入力 各アナログ入力 BNC コネクタを、差動モードの 1 つの信号またはシング ルモードの 2 つの信号に使用できます。 • 差動モード — 差動モードの信号を接続するには、使用している信号 ソースのタイプが浮動型信号（FS）ソースまたは接地基準型信号 （GS）ソースかを確認します。詳細については、第 4 章「アナログ入 力」の「USB-6215/6216/6218 デバイスのアナログ入力信号を接続 する」セクションを参照してください。 浮動型信号ソースを測定するには、スイッチを FS の位置に動かしま す。接地基準型信号ソースを測定するには、スイッチを GS の位置に 動かします。図 A-15 は、USB-6218 BNC のトップパネル上にある AI 0 BNC と対応する FS/GS スイッチを示しています。 AI 0 FS GS 図 A-15 FS/GS スイッチ 図 A-16 は、USB-6218 BNC のアナログ入力回路を示します。スイッ チが FS の位置にある場合、AI x - は 0.1 μF キャパシタを介して 5 kΩ 抵抗に並列に接地されます。 AI x + AI x + + – + – AI x – GS FS ᶋേ 䉸䊷䉴 AI x – GS FS ធၮḰ 䉸䊷䉴 5 kΩ 0.1 µF 0.1 µF AI GND USB-621x 䊂䊋䉟䉴 図 A-16 NI USB-621x ユーザマニュアル A-24 5 kΩ AI GND USB-621x 䊂䊋䉟䉴 アナログ入力回路 ni.com/jp 付録 A • デバイス特有の情報 シングルエンドモード —2 つのシングルエンドチャンネルに使用す る各 BNC コネクタでは、ソースタイプスイッチを GS の位置に設定 します。図 A-17 のように、この設定では BNC コネクタの負の端子 から内蔵接地基準抵抗が解除され、コネクタをシングルエンドチャン ネルとして使用できます。 AI x + – AI x+8 ធၮḰ 䉸䊷䉴 (GS) 図 A-17 USB-621x BNC䊂䊋䉟䉴 シングルエンドチャンネル ソースタイプを GS の位置に設定してソフトウェアでデバイスをシン グルエンド入力に構成した場合、各 BNC コネクタは AI x と AI x +8 の 2 つのシングルエンドチャンネルへのアクセスを提供します。た とえば、AI 0 とラベルの付いた BNC コネクタはシングルエンドチャ ンネル AI 0 および AI 8 へ、AI 1 とラベルの付いた BNC コネクタは シングルエンドチャンネル AI 1 および AI 9 へ、というようにアクセ スを提供します。シングルエンド測定モードでは、最大 32 のシング ルエンドチャンネルが利用できます。 シングルエンドモードの信号、AI GND、AI SENSE を接続する方法 については、第「アナログ入力」章、4 の「USB-6215/6216/6218 デ バイスのアナログ入力信号を接続する」セクションを参照してくださ い。各信号の詳細については、第 3 章、 「コネクタと LED の情報」の 「I/O コネクタ信号の説明」セクションを参照してください。 アナログ出力 AO 0 および AO 1 とラベルの付いた BNC コネクタでアナログ出力信号 にアクセスすることができます。図 A-18 は、USB-6218 BNC 上のアナロ グ出力回路を示しています。 AO x AO GND 図 A-18 © National Instruments Corporation A-25 アナログ出力回路 NI USB-621x ユーザマニュアル 付録 A デバイス特有の情報 詳細については、第 5 章「アナログ出力」の「アナログ出力信号を接続 する」セクションを参照してください。 USER USER BNC コネクタを使用すると、選択したデジタルまたはタイミング I/O 信号で BNC コネクタが使用できます。図 A-19 に示されているよう に、USER BNC コネクタは USER ネジ留め式端子に経路設定（内部で USB-6218 BNC に）されています。 ౝㇱធ⛯ USER Px.x Px.x Px.x Px.x Px.x D GND 䊈䉳⇐䉄ᑼ ┵ሶบ 図 A-19 USER BNC D GND USER BNC 接続 図 A-20 は、USER BNC の使用方法の例を示しています。BNC から PFI 9/P0.5 信号にアクセスするには、ネジ留め式端子台上の USER をワイ ヤで PFI 9/P0.5 に接続してください。 ౝㇱធ⛯ D GND P0.0 (IN) P0.1 (IN) P0.2 (IN) P0.3 (IN) D GND P0.4 (IN) P0.5 (IN) P0.6 (IN) P0.7 (IN) D GND +5 V D GND USER BNC USER P1.0 (OUT) P1.1 (OUT) D GND P1.2 (OUT) P1.3 (OUT) D GND 䊈䉳⇐䉄ᑼ P1.4 (OUT) ┵ሶบ BNC䉬䊷䊑䊦 P1.5 (OUT) P1.6 (OUT) P1.7 (OUT) D GND AI GND AI SENSE 䊪䉟䊟 PFI 9 ାภ 図 A-20 NI USB-621x ユーザマニュアル PFI 9/P0.5 を USER 2 BNC に接続する A-26 ni.com/jp トラブルシューティング B このセクションでは、USB-621x デバイスについての一般的な質問を掲載 しています。質問に対する回答が見つからない場合は、ni.com/jp/kb/ からナショナルインスツルメンツの技術サポートデータベースを参照して ください。 アナログ入力 複数のチャンネルをサンプル中に、クロストークまたはゴースト電圧が起 こります。これはどういう意味でしょうか ? マルチプレクサで一連の高出力インピーダンスソースをサンプルすると起 きる、電荷注入と呼ばれる現象が発生している可能性があります。マルチ プレクサはスイッチトキャパシタで作られたスイッチを内蔵しています。 チャンネルの 1 つ、たとえば AI 0 がマルチプレクサで選択されると、 キャパシタは電荷を蓄積します。次のチャンネル、たとえば AI 1 が選択 されると、蓄積された電荷が AI 1 を介して逆に漏れます。AI 1 に接続さ れたソースの出力インピーダンスが十分に高ければ、AI 1 の読み取り値 は AI 0 の電圧を影響します。この問題を回避するには、USB-621x デバイ スに接続する前に、各高インピーダンスソースに対してユニティゲインを 持つ演算アンプ（オペアンプ）付きの電圧フォロワを使用します。そうで なければ、各チャンネルのサンプルレートを下げる必要があります。 チャンネルのクロストークが発生するもう 1 つの主な理由は、さまざま なゲインで複数のチャンネルをサンプルすることです。この場合、整定時 間が長くなります。異なるゲインでのチャンネルのサンプルおよび電荷注 入の詳細については、第 4 章、「アナログ入力」の「マルチチャンネルス キャンに関する注意事項」セクションを参照してください。 デバイスを差動アナログ入力接地基準モードで使用し、差動入力信号を接 続しましたが、測定値が変則的で急激に変動します。何が問題なのでしょ うか ? 差動モードで、DAQ デバイスからの測定値が変則的で急激に変動する場 合は、接地基準接続を確認する必要があります。デバイスグランドを基準 にすると、信号は浮動している場合があります。差動モードを使用してい る場合も、デバイス基準と同じグランドレベルが信号の基準であることが 必要です。高コモンモード除去比（CMRR）を維持しながら、この基準 を達成するさまざまな方法があります。これらの方法の詳細については、 © National Instruments Corporation B-1 NI USB-621x ユーザマニュアル 付録 B トラブルシューティング 第 4 章、「アナログ入力」の「USB-6210/6211/6212 デバイスのアナログ 入力信号を接続する」および「USB-6215/6216/6218 デバイスのアナロ グ入力信号を接続する」セクションを参照してください。 AI GND は AI コモン信号で、デバイスのグランド接続ポイントに直接接 続されます。デバイスへの一般的なアナロググランド接続ポイントが必要 な場合は、この信号を使用できます。詳細については、第 4 章「アナロ グ入力」の「接地基準型信号ソースに差動接続を使用する条件」セクショ ンを参照してください。 AI チャンネルを USB-621x デバイスでサンプルするには、どのように AI サンプルクロックおよび AI 変換クロック信号を使用しますか ? USB-621x デバイスは、AI サンプルクロックおよび AI 変換クロックを使 用して間隔サンプリングを行います。図 B-1 が示すように、AI サンプル クロックは以下の式によって決定されるサンプル周期を制御します。 1/ サンプル周期 = サンプルレート ࠴ࡖࡦࡀ࡞ 0 ࠴ࡖࡦࡀ࡞ 1 ᄌ឵ᦼ ࠨࡦࡊ࡞ᦼ 図 B-1 AI サンプルクロックと AI 変換クロック AI 変換クロックは、以下の式によって決定される変換周期を制御します。 1/ 変換周期 = 変換レート この方法では、全体のサンプルレートに対して複数のチャンネルを比較的 迅速にサンプルすることができ、チャンネル間の遅延が一定でほぼ完全な 同時効果があります。 NI USB-621x ユーザマニュアル B-2 ni.com/jp 付録 B トラブルシューティング アナログ出力 出力信号にグリッチが発生しています。抑えるにはどうしたらよいでしょ うか ? DAC を使用して波形を生成する場合、出力信号でグリッチが発生するこ とがあります。これらのグリッチは、DAC の電圧が切り替わるときに解 放される電荷によって発生するものであり、正常です。最大グリッチは DAC コードの最大ビットが変化するときに発生します。ローパスグリッ チ除去フィルタを作成して、これらのグリッチを周波数や出力信号の特性 に応じてある程度除去することができます。グリッチ除去の詳細について は、ni.com/jp/support を参照してください。 © National Instruments Corporation B-3 NI USB-621x ユーザマニュアル 技術サポートおよびプロフェッ ショナルサービス C 技術サポートおよびその他のサービスについては、NI のウェブサイト （ni.com/jp）の下記のセクションを参照してください。 • サポート — 技術サポート（ni.com/jp/support）には以下のリ ソースがあります。 – セルフヘルプリソース — 質問に対する回答やソリューションが 必要な場合は、ナショナルインスツルメンツのウェブサイト （ni.com/jp/support）でソフトウェアドライバとアップデー ト、検索可能な技術サポートデータベース、製品マニュアル、 トラブルシューティングウィザード、種類豊富なサンプルプログ ラム、チュートリアル、アプリケーションノート、計測器ドライ バなどをご利用いただけます。ユーザ登録されたお客様は、 NI ディスカッションフォーラム（ni.com/jp/dforum）にアク セスすることもできます。 – 標準サポート・保守プログラム（SSP） —NI のアプリケーショ ンエンジニアによる電話または E メールでの個別サポート、 サービスリソースセンターからのオンデマンドトレーニングモ ジュールのダウンロードが可能となるプログラムです。このプロ グラムには製品ご購入時にご加入いただき、その後 1 年ごとに 契約更新してサービスを継続することができます。 その他の技術サポートオプションについては、ni.com/jp/ services をご覧いただくか、ni.com/contact からお問い合 わせください。 • トレーニングと認定 — 自習形式のコースキットやインストラクタに よる実践コースなどのトレーニングおよび認定プログラムについて は、ni.com/jp/training を参照してください。 • システムインテグレーション — 時間の制約がある場合や社内の技術 リソースが不足している場合、またはプロジェクトで簡単に解消しな い問題がある場合などは、ナショナルインスツルメンツのアライアン スパートナーによるサービスをご利用いただけます。詳しくは、NI 営 業所にお電話いただくか、ni.com/jp/alliance をご覧ください。 • 適合宣言（DoC） — 適合宣言とは、適合宣言書によるさまざまな欧 州閣僚理事会指令への適合宣言です。この制度により、電磁両立性 （EMC) に対するユーザ保護や製品の安全性に関する情報が提供され ます。ご使用の製品の適合宣言は、ni.com/certification（英語） から入手できます。 © National Instruments Corporation C-1 NI USB-621x ユーザマニュアル 付録 C 技術サポートおよびプロフェッショナルサービス • Calibration Certificate— ご使用の製品でキャリブレーションがサ ポートされている場合、ni.com/calibration から Calibration Certificate（英語）を取得できます。 NI のウェブサイト（ni.com/jp）を検索しても問題が解決しない場合は、 NI の国内営業所または米国本社までお問い合わせください。海外支社の電 話番号は、このマニュアルの冒頭に記載されています。また、NI ウェブサ イトの Worldwide Offices セクション（ni.com/niglobal（英語））か ら海外支社のウェブサイトにアクセスすることもできます。各支社のサイ トでは、お問い合わせ先、サポート電話番号、E メールアドレス、現行の イベント等に関する最新情報を提供しています。 NI USB-621x ユーザマニュアル C-2 ni.com/jp 用語集 記号 接頭語 値 p ピコ 10–12 n ナノ 10–9 μ マイクロ 10–6 m ミリ 10–3 k キロ 103 M メガ 106 記号 % パーセント。 + 正の数、またはプラス。 – 負の数、またはマイナス。 ± プラスまたはマイナス。 < ～未満。 > ～より大きい。 ≤ ～以下。 ≥ ～以上。 / ～につき。 ° 度。 Ω オーム。 A A Ampere（アンペア）。電流の単位。 A/D アナログ・デジタル。A/D 変換器として使用されることが最も多い。 © National Instruments Corporation G-1 NI USB-621x ユーザマニュアル 用語集 AC Alternating Current（交流）。 ADE アプリケーション開発環境。 ASIC 特定用途向け集積回路。特定の顧客用に特定の機能を実行するために設 計、製造される半導体の独自のコンポーネント。 B b ビット。2 進数、0 か 1 のいずれか。 B バイト。データの 8 つの関連ビット、8 ビットの 2 進数。1 バイトのデー タ保存に必要となるメモリ量を表す際にも使用されます。 BNC Bayonet-Neill-Concelman。信号接続またはインピーダンスが制御され たアプリケーションでシールドケーブルが必要な場合に使用される同軸 ケーブルの種類。 C C 摂氏。 CE 欧州排ガス規制基準。 CMOS Complementary Metal-Oxide Semiconductor（相補型 MOS）。 CMRR コモンモード除去比。コモンモードの信号からの干渉を除去する差動アン プの機能の基準。通常はデジベル（dB）単位で表されます。 D DAC D/A 変換器。デジタル数値を対応するアナログ電圧または電流に変換す る電子デバイス（多くの場合、集積回路）。 計測分野では、DAC を使用して任意の波形を生成します。DAC に入力 される波形は、ソフトウェアのアルゴリズムにより計算され定義されるデ ジタルパターンです。 DAQ データ集録。センサ、トランスデューサ、テストプローブや装置などから 電気信号を集めて測定し、それを処理用にコンピュータに入力するプロセ ス。 DAQ-STC2 データ集録システムのタイミングコントローラチップ。 NI USB-621x ユーザマニュアル G-2 ni.com/jp 用語集 dB デシベル。2 つの信号レベルの比率の対数測定を表す単位。ボルト単位の 信号では、1 dB は 20log10 V1/V2 で計算されます。 DC Direct Current（直流）。DC 電圧、DC 電流、DC 電力など、多くの異な る種類の DC 測定があります。 DIO Digital Input/Output（デジタル入出力）。 E EEPROM Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory（電気的消 去可能な読み出し専用メモリ）。電気信号を使用して消去し、再プログラ ム可能な ROM。一部の SCXI モジュールに、測定補正係数を格納する EEPROM が含まれます。 F FIFO First-In-First-Out メモリバッファ。最も古い値（先に入った値）を先に出 すシフトレジスタのような役割をする、データバッファリングの手法。多 くの DAQ 製品や計測器が FIFO を使用してデジタルデータを A/D 変換器 からバッファリング、またはバス転送の前または後にデータをバッファリ ングします。 最初に格納されたデータは、最初にアクセプタに送信されるデータです。 通常、FIFO は、データが回収または出力されるまで、送受信するデータ を一時的に格納するために DAQ デバイスで使用されます。たとえば、割 り当てを調整し、多くの場合 DMA コントローラのプログラムが必要なプ ロセスであるシステムメモリへのデータの読み取りが終了するまで、アナ ログ入力 FIFO は A/D 変換の結果を格納します。このプロセスには数ミ リ秒かかる場合があります。この間、後のデータ回収用にデータが FIFO に蓄積されます。大きな FIFO では、より長い待ち時間を必要とする場合 があります。アナログ出力の場合、波形データを先に FIFO に格納するこ とができるため、FIFO ではより速いアップデートレートが許可されます。 これにより、システムメモリから DAQ デバイスへデータを取得する際の 待ち時間による影響を削減できます。 ft フィート。 G GND グランドを参照。 © National Instruments Corporation G-3 NI USB-621x ユーザマニュアル 用語集 H Hz 1. ヘルツ。周波数測定の SI 単位。1 ヘルツ（Hz）= 1 サイクル / 秒。 2. 毎秒読み取られるスキャン数および書き込まれる更新数。 I I/O 入出力。通信チャンネル、オペレータインタフェースデバイス、データ集 録と制御インタフェースなどを含む、コンピュータシステムとの間での データの転送。 in. インチ。 IOH 電流、出力 HIGH。 IOL 電流、出力 LOW。 IRQ 割り込み、割り込み要求ラインを参照。 L LabVIEW グラフィカルなプログラミング言語。 LED 発光ダイオード。半導体の光源。 LSB Least Significant Bit（最下位ビット）。 M m メートル。 MIO マルチファンクション I/O。DAQ モジュール。複数のアナログ入力チャ ンネル、デジタル I/O チャンネル、タイミング、そしてオプションでア ナログ出力チャンネルを持つデータ集録製品の種類を表す。MIO 製品は、 広範囲な信号タイプと柔軟性によって、小型の混合シグナルテスタと考え られます。また、マルチファンクション DAQ としても知られています。 NI USB-621x ユーザマニュアル G-4 ni.com/jp 用語集 mux マルチプレクサ。単一の出力に対して、多くの入力から 1 つを選択する 半導体または電気機械スイッチ。主な DAQ カードは入力にマルチプレク サがあり、一度に多くのチャンネルから 1 つ選択することを許可します。 単一のアナログ入力チャンネルで複数の信号を測定するために、通常は高 速で各入力を出力に連続して接続する複数の入力を持つスイッチデバイ ス。 M シリーズ 計測器クラスのアーキテクチャで、以前の E シリーズのアーキテクチャ に基づいて新規機能が追加されたマルチチャンネルデータ集録デバイス。 N NI-DAQmx 測定デバイスを制御するための、新しい VI、関数、開発ツールが搭載さ れた最新の NI-DAQ ドライバ。NI-DAQmx は、LabVIEW、 LabWindows/CVI、Measurement Studio などで使用するためにデバ イスのチャンネルや計測タスクを構成できる DAQ アシスタント、より高 速なシングルポイントアナログ入出力などのパフォーマンスの向上、以前 の NI-DAQ バージョンよりも少ない関数と VI で簡単に DAQ アプリケー ションが作成できる API を装備する点などで、NI-DAQ の以前のバー ジョンよりも優れています。 NI-PGIA 計装用アンプを参照。 NRSE Non-Referenced Single-Ended（非基準化シングルエンド）モード。 すべての測定が共通の（NRSE）測定システムの基準に対して行われます が、この基準に対する電圧は測定システムグランドに対する場合と異なる 場合があります。 P PFI Programmable Function Interface（プログラム可能な機能的インタ フェース）。 PGIA プログラマブルゲイン計装用アンプ。 ppm Parts per Million（100 万分の 1）。 R RSE Referenced Single_Ended（基準化シングルエンド）モード。すべての 測定が共通の基準測定システムまたはグランドに対して実行されます。接 地した測定システムとも呼ばれます。 © National Instruments Corporation G-5 NI USB-621x ユーザマニュアル 用語集 S s 秒。 S サンプル。 T TC ターミナルカウントを参照。 tgh ゲートのホールド時間。 tgsu ゲートのセットアップ時間。 tgw ゲートのパルス幅。 tout 出力遅延時間。 tsc ソースのクロック周期。 tsp ソースのパルス幅。 TTL Transistor-Transistor Logic（トランジスタトランジスタ論理回路）。特定 の方法で配線されたバイポーラトランジスタから成るデジタル回路。標準 的な中速デジタル技術。公称 TTL 論理レベルは、0 および 5 V です。 U USB ユニバーサルシリアルバス。コンピュータをキーボード、プリンタ、およ びその他の周辺機器に接続するための、最大 12-Mbps の帯域幅を持つ 480 Mbit/s シリアルバス。USB 2.0 は、元の USB 仕様と互換性がありま す。 V V ボルト。 Vcm コモンモード電圧。 Vg グランドループ電圧。 VIH ボルト、入力 HIGH。 VIL ボルト、入力 LOW。 NI USB-621x ユーザマニュアル G-6 ni.com/jp 用語集 Vin 入力電圧。 Vm 測定された電圧。 VOH ボルト、出力 HIGH。 VOL ボルト、出力 LOW。 Vout 出力電圧。 Vs 信号ソース電圧。 あ アーム 計測器に機能を実行するための準備をさせるプロセス。たとえば、デジタ イザのトリガ回路がアームされているということは、適切なトリガ条件が 満たされるとデータ集録を開始する準備が完了していることを意味しま す。 アナログ 振幅が連続的な値の信号。 アナログ出力信号 激変する離散的な値ではなく、滑らかに変化する連続的な値の出力信号。 アナログトリガ 入力アナログ信号のユーザが選択したポイントで起こるトリガ。増加また は減少する信号（正または負のスロープ）の特定レベルで発生するように トリガを設定できます。アナログトリガは、ソフトウェアまたはハード ウェアのいずれでも実行できます。ソフトウェア（LabVIEW）で実行す る場合は、収集されたすべてのデータがシステムメモリに転送され、トリ ガ状態に対して解析されます。アナログトリガをハードウェアで実行する 場合は、トリガ条件が発生するまで、データはシステムメモリに転送され ません。 アナログ入力信号 離散的でなく滑らかに変化する連続的な値の入力信号。 アプリケーション エンドユーザ機能を作成するソフトウェアプログラム。 © National Instruments Corporation G-7 NI USB-621x ユーザマニュアル 用語集 い 位相差出力エンコーダ 2 トラック分の情報をデバイスに配置し、トラックの信号の位相を互いに 90 度ずらす、回転するデバイスのエンコーディング手法。これにより、 動きの方向を検出することが可能になります。 インタフェース ハードウェア、ソフトウェア、またはユーザのいずれか、またはそれら複 数間での接続。たとえば、ハードウェアのインタフェースは、他の 2 つ のハードウェアを接続します。 インピーダンス 1. オームまたはキャパシタンス / インダクタンスで表される回路の電気 特性。 2. 抵抗。 え エッジ検出 方形波のエッジなど、アナログ信号のエッジを検出する方法。 エンコーダ 直線または回転の変位をデジタル信号やパルス信号に変換するデバイス。 最も一般的なエンコーダの種類は、不透明領域が交互にある回転ディス ク、光源、および光検出器を使用する光学エンコーダです。 お オフセット アンプのオフセット電圧が原因となり信号に追加された不要な DC 電圧。 か 外部トリガ DAQ 操作を開始させる外部ソースからの電圧パルス。 カウンタ 1. ソフトウェア。特定のオカーレンスのカウントを格納するために使用 されるメモリの場所。 2. ハードウェア。イベントをカウントする回路。計測器の場合は、周波 数カウンタを指します。 カウンタ / タイマ 外部パルスまたはクロックパルス（タイミング）をカウントする回路。 カウント ゼロクロッシング、パルス、またはサイクルなどのイベント数。 確度 測定された信号を忠実に表す計測器またはセンサの性能の測度。この用語 は分解能に関連していませんが、確度レベルは計測器の分解能より優れる ことはありません。 NI USB-621x ユーザマニュアル G-8 ni.com/jp 用語集 カスケード接続 次に高いカウンタに接続することにより、カウンタチップのカウントレン ジを拡張するプロセス。 仮想チャンネル チャンネルを参照。 関数 1. ビルトイン実行要素で、従来の言語の演算子、関数、またはステート メントに匹敵する。 2. 入力と出力パラメータまたはそのどちらがあり、実行時に値を返す 1 行のコードによって実行されるソフトウェアの命令のセット。 き キャリブレーション 計測器の確度を判断するプロセス。正式には、キャリブレーションは標準 値に対する計測器の測定の関係を確立します。関係が確立されると、最高 の確度を得るために計測器を調整（キャリブレート）することができま す。 く グランド 1. ピン。 2. 周囲のアースと同じ電位を持つ電気的に中性のワイヤ。通常、安全対 策として電流が通過しない回路。 3. 電気システムの共通の基準ポイント。 グリッチ 通常避けられない短時間の不要な信号の変化。 クロック グループに読み書きするためのタイミングを制御するハードウェアコン ポーネント。 け 計装用アンプ グランドに対する出力電圧が、電圧と 2 つの入力間の差異に比例する回 路。通常、計装用アンプには、高インピーダンス差動入力および高コモン モード除去機能があります。 計測器ドライバ 特定の GPIB、VXI、または RS232 のプログラム可能な計測器、または特 定のプラグイン DAQ デバイスを制御するハイレベルのソフトウェア関 数。計測器ドライバには、関数の呼び出しが可能な言語から LabVIEW の 仮想計測器（VI）などのさまざまな形式があります。 © National Instruments Corporation G-9 NI USB-621x ユーザマニュアル 用語集 こ コモンモード除去 計測器のフロントエンドへの入力リードのプラスおよびマイナスの両方の 極性に共通する、電子ノイズの取り込みを除去する電子システムの機能。 コモンモード除去は、単に平衡または差動入力を持つシステムに対して適 切な規格です。 コモンモード信号 1. アンプのグランドに対する計装用アンプの入力に存在する電圧。 2. 計測器シャーシまたはコンピュータのグランドを基準とする、差動入 力からの信号。通常、50 または 60 Hz のハムのようなノイズ信号で す。 さ 差動入力 1 つの端子とグランド間の電位差ではなく、2 つの端子間の電位差を測定 する入力回路。通常、平衡入力回路と関連付けられますが、不平衡なソー スに使用される場合もあります。 サンプルカウンタ チャンネルクロックの出力、つまり取得したサンプル数をカウントするク ロック。同時サンプリングを実行するデバイスで、このカウンタはスキャ ンクロックの出力をカウントし、その結果スキャン数も取得されます。 し 周期 信号の周期で、通常は同じ勾配のあるゼロ交差から次のゼロ交差までが測 定されます。信号の周期は、周波数の逆数です（Hz 単位）。周期は記号 T で示されます。 周波数 単位時間あたりに交互に起こる信号数。 シングルエンド出力 出力信号が 1 つの出力端子とグランド間にある回路。 シングルエンド入力 単一の入力端子またはグランドの電圧に応答する回路。差動入力も参照。 シングルバッファ 1 つまたは複数のチャンネルから指定されたサンプル数を集録して、集録 が完了するとデータを返すデバイスのこと。 信号 情報を含む波形。物理信号は、機械、電磁、またはその他の形式にもなり ますが、多くの場合、測定のために電子形式に変換されます。 NI USB-621x ユーザマニュアル G-10 ni.com/jp 用語集 信号ソース 信号を発生する装置の一般的用語。 信号調節 1. 長距離の転送または電圧入力計測器と整合させるために、トランス デューサまたは他の信号が適切なレベルまたはレンジになるようにす る電子機器。 2. デジタル化するために信号を処理すること。 す スキャン 1 つまたは複数のアナログ / デジタル入力サンプル。通常、スキャン内の 入力サンプル数は、入力グループのチャンネル数に等しくなります。たと えば、スキャンクロックのパルス 1 つが、グループ内の各アナログ入力 チャンネルから新規サンプル 1 つを集録するスキャンを 1 つ生成します。 スキャンインターバル スキャンが初期化される頻度を制御し、AI サンプルクロック信号で規制 される。 スキャンレート スキャンインターバルの逆数。 せ センサ 物理的刺激（熱、光、音、圧力、動き、流れなど）に反応して、それに対 応する電気信号を生成するデバイス。センサの主な特徴は、感度、周波数 レンジ、および線形性にあります。 そ ソースインピーダンス 電圧ソースの電流駆動能力（低い方が良い）および電流ソースの電圧駆動 能力（高い方が良い）を反映する信号ソースのパラメータ。 測定 物理特性の定量。実際には、測定は物理量または観測値を人間またはコン ピュータが値を判断できる範囲に変換することです。 ソフトウェアトリガリン グ ソフトウェアを使用してアナログトリガをシミュレートするトリガの手 法。「条件付き回収」とも呼ばれる。 た ターミナルカウント カウンタの最大値。 タイムベース 時間または周波数ベースの測定の基本確度を制御する基準信号。計測器の 場合、タイムベースは内部クロックの確度を指す。 © National Instruments Corporation G-11 NI USB-621x ユーザマニュアル 用語集 タスク NI-DAQmx では、タスクに適用する 1 つまたは複数のチャンネル、タイ ミング、トリガ、その他のプロパティを総称してタスクと呼びます。概念 的には、実行する測定または生成をしています。 単一トリガモード 任意波形発生器がステージリストを一回だけ通過すること。 端子 データが通過するノード上のオブジェクトまたは領域。 単調性 デジタルコード入力の値が増加するとアナログ出力も常に増加する DAC の特性。 ち チャンネル アナログまたはデジタル信号を適用または読み取るピンまたはワイヤ線。 アナログ信号は、シングルエンドまたは差動のいずれかです。デジタル信 号の場合は、ポートを形成するためにチャンネルをグループ化します。通 常、ポートは 4 つまたは 8 つのデジタルチャンネルで構成されています。 チャンネル間遅延 AI スキャンリストで連続するチャンネル間をサンプルするのに必要な時 間。チャンネル間遅延は、サンプルインターバル内でチャンネルリストに すべてのチャンネルがサンプル可能となる速度以上である必要がありま す。チャンネル間遅延が長くなると、次のチャンネルがサンプルされるま での PGIA の整定時間が長くなります。チャンネル間遅延は、AI 変換ク ロックによって制御されます。 て データ集録 データ転送 「データ集録を開始」または「データ集録と制御」などのように、データ を集録するという一般的な概念。DAQ を参照。 1 つのシステムから他のシステムへデジタルデータを移動する手法。 データ転送の方法には、DMA、割り込み、そしてプログラム I/O があり ます。プログラム I/O の場合、CPU が単一データポイントを集録するた めのソフトウェア信号を受信する度に、PC の CPU が DAQ デバイスか らデータを読み取ります。割り込みベースのデータ転送は、DAQ デバイ スが割り込みを CPU に送信し、DAQ デバイスから集録されたデータの 読み取りを CPU に指示します。DMA によるデータ転送の場合は、CPU の代わりに DMA コントローラが使用され、集録されたデータがデバイス からコンピュータのメモリに移動します。割り込みおよびプログラム I/O でも高速なデータ転送は可能ですが、データ転送には CPU の使用が必要 となります。DMA のデータ転送では、高速なデータ集録が可能な上、同 時に他のタスクを実行するために CPU を解放することができます。 NI USB-621x ユーザマニュアル G-12 ni.com/jp 用語集 デジタル I/O デジタル信号を生成および集録する計測器の機能。 スタティックデジタル I/O は、値が設定および固定されているか、また は変化がほとんどない信号を指します。ダイナミックデジタル I/O は、 ほとんどの場合マルチ MHz クロックレートで、信号が連続的に変動して いるデジタルシステムを指します。 デジタル信号 指定された法則に従った離散値のセットによる情報の表現。これらの値は 数値によって表現されます。 デジタルトリガ HIGH と LOW の 2 つの離散レベルのある TTL レベル信号。 デバイス 1 つまたは複数のチャンネルで汎用アナログやデジタル I/O 関数を実行す る、バス、PCI、PXI、イーサネット、USB、またはシリアルなどの I/O ポートを介して PC に接続された電子基板。 電源 AC または DC 電力の 1 つまたは複数のソースを供給する機器。また、電 力供給としても知られています。 と 同期 1. ハードウェア — 基準クロックに同期されるイベントのプロパティ。 2. ソフトウェア — 操作を開始し、操作が完了した場合のみに返す関数 のプロパティ。つまり、同期プロセスは「ロック」され、この間他の プロセスは実行できません。 ドライバ デバイスまたはデバイスのタイプに固有なソフトウェアで、デバイスが受 信できるコマンドのセットが含まれます。 トランスデューサ 物理的刺激（熱、光、音、圧力、動き、流れなど）に反応して、それに対 応する電気信号を生成するデバイス。センサも参照。 トリガ 1. 何らかの形でデータの集録を発生または開始するイベント。 2. 1 つまたは複数の計測器の機能を開始させる外部刺激。トリガの刺激 には、フロントパネルのボタン、外部入力電圧パルス、またはバスト リガコマンドが含まれます。トリガは、信号レベルまたはスロープな ど、集録される実際の信号の属性によって発生する場合もあります。 © National Instruments Corporation G-13 NI USB-621x ユーザマニュアル 用語集 は ハードウェアトリガ 集録開始時間を設定およびトリガ信号に対して既知の位置にあるデータを 集録するトリガ形式。 波形 1. 時間に応じた信号の瞬間的な振幅のプロット。 2. 特定のサンプルレートで集録された複数の電圧の読み取り。 バス コンピュータ内の個々の回路を相互接続する導体の集まり。通常、バスは I/O や他のデバイスを接続する拡張媒体。PC バスの例としては、PCI、 AT (ISA)、および EISA バスがあります。 バッファ 1. 集録または生成されたデータの一時的なストレージ。 2. 2 台のデバイス間の中間データを格納するメモリデバイス。 パルス 振幅が短時間の間に 0 付近から変動する信号。 パルス幅 パルスの立ち上がりから立ち下りの傾きまでの時間（50% の振幅）。 ひ 非基準化信号ソース 絶対的な基準またはシステムグランドに接続されていない電圧信号がある 信号ソース。浮動型信号ソースとも呼ばれます。非基準化信号ソースの例 としては、電池、変圧器、熱電対などが挙げられます。 非同期 1. ハードウェア — 基準クロックに同期せずに任意の時間に発生するイ ベントのプロパティ。 2. ソフトウェア — 操作を開始後、操作を完了する前に関数が返るよう にする関数のプロパティ。 ふ フィルタ 信号からノイズを選択的に除去、または一定の周波数レンジ成分を強調 し、他の周波数レンジ成分を弱める物理デバイスまたはデジタルアルゴリ ズム。電子フィルタには、ローパス、バンドパス、そしてハイパスのタイ プがあります。デジタルフィルタは、数値データを操作して、デジタル化 されたアナログデータで同等の操作を実行したり、ビデオ画像を改善する ことができます。 フィルタ処理 測定する信号から不要な周波数コンポーネントをフィルタ処理する信号調 節のタイプ。 物理チャンネル チャンネルを参照。 NI USB-621x ユーザマニュアル G-14 ni.com/jp 用語集 浮動型信号ソース 絶対的なシステムグランドの基準に接続されていない電圧信号がある信号 ソース。非基準化信号ソースとも呼ばれる。浮動型信号ソースの例とし て、電池、変圧器、熱電対などが挙げられます。 プレトリガ 連続バッファをデータで満たしておくための DAQ デバイスで用いられて いる手法。トリガ条件が満たされると、トリガ条件までのデータがサンプ ルに含まれる。 へ 変換レート チャンネル間の遅延の逆数。 ほ ポストトリガ トリガが発生した後で、プログラムされたサンプル数を集録するための DAQ デバイスで使用される手法。 ま マルチファンクション DAQ MIO を参照。 マルチプレクス 複数の信号を 1 つのチャンネルに割り当てること。mux を参照。 マルチチャンネル 複数のチャンネルで同時に動作する無線通信システムのこと。個々のチャ ンネルには、同一または異なる情報が含まれる場合があります。 も モジュール ボードの組立てとその関連の機械部品、フロントパネル、オプションの シールドなど。モジュールには、メインフレームで 1 つ以上のスロット を占有するために必要なすべてが含まれます。SCXI および PXI デバイス はモジュールです。 © National Instruments Corporation G-15 NI USB-621x ユーザマニュアル 用語集 り リアルタイム 1. 遅延なしで入力と同時に表示すること。 2. データを蓄積しておいて後で処理するのではなく、取得時に処理する イベントまたはシステムのプロパティ。 3. 関連物理プロセスが発生する実時間に計算が実行され、その結果、計 算を物理プロセスの誘導に使用できること。 れ レンジ 指定された特性のセットでその間をセンサ、計測器、およびデバイスが動 作する最大および最小パラメータ。電圧レンジまたは周波数レンジの場合 もあります。 ろ ローパスフィルタ カットオフ周波数を下回る信号を渡し、その周波数を超える信号をブロッ クするフィルタ。 わ 割り込み、割り込み要求 1. デバイスが他のデバイスにイベントの発生を通知する方法。 ライン 2. CPU が現在のタスクを中断して指定の動作を実行するよう指示する コンピュータ信号。 NI USB-621x ユーザマニュアル G-16 ni.com/jp 索引 ao/StartTrigger、5-5 AO 一時停止トリガ信号、5-5 AO 開始トリガ信号、5-5 AO サンプルクロック、5-1 AO サンプルクロック信号、5-7 AO サンプルクロックタイムベース信号、5-8 記号 +5 V 電源 出力、3-3 ソース、3-3 入力、3-3 数値 B 2 信号エッジ間隔測定、8-17 単一、8-18 バッファ型、8-18 20 MHz タイムベース、10-1 80 MHz タイムベース、10-1 100 kHz タイムベース、10-1 BNC ケーブル、2-4 信号を接続する、A-15、A-24 C Calibration Certificate（NI リソース）、C-2 combicon、2-4 Counter n Aux 信号、8-27 Counter n A 信号、8-27 Counter n B 信号、8-27 Counter n Gate 信号、8-26 Counter n HW Arm 信号、8-28 Counter n Internal Output 信号、8-29 Counter n Source 信号、8-25 Counter n TC 信号、8-29 Counter n Up_Down 信号、8-28 Counter n Z 信号、8-27 A A/D 変換器、4-2 ACT LED、3-6 AC 帰還路、作成する、9-4 AC 帰還路を作成する、9-4 ADC、4-2 AI FIFO、4-2 ai/ConvertClock、4-16 ai/ConvertClockTimebase、4-19 ai/HoldCompleteEvent、4-19 ai/PauseTrigger、4-22 ai/ReferenceTrigger、4-21 ai/SampleClock、4-14 ai/SampleClockTimebase、4-15 ai/StartTrigger、4-20 AI 一時停止トリガ信号、4-22 AI 開始トリガ信号、4-20 AI 基準トリガ信号、4-21 AI サンプルクロック信号、4-14 AI サンプルクロックタイムベース信号、4-15 AI 変換クロック信号、4-16 AI 変換クロックタイムベース信号、4-19 AI ホールド完了イベント信号、4-19 ANSI C のドキュメント、xvii AO FIFO、5-1 ao/PauseTrigger、5-5 ao/SampleClock、5-7 © National Instruments Corporation D DAC、5-1 DAQ システム、2-1 ハードウェア、2-2 DAQ-STC2、2-2 DIN レールマウントキット、1-6 F FREQ OUT 信号、8-29 I-1 NI USB-621x ユーザマニュアル 索引 I NI-DAQmx のドキュメント デバイスドキュメントブラウザ、xviii I/O コネクタ USB-6212 マスターミネーションのピン 配列、A-8 USB-6216 ネジ留め式端子のピン配列、 A-6 USB-6216 マスターミネーションのピン 配列、A-8 USB-6218 BNC ピン配列、A-21 USB-6218 ネジ留め式端子のピン配列、 A-19 USB-6229 BNC ピン配列、A-13 I/O コネクタ、3-1 USB-6210 ピン配列、A-2 USB-6211 ピン配列、A-4 USB-6212 ネジ留め式端子のピン配列、 A-6 USB-6215 ピン配列、A-4 I/O 保護、6-2、6-5、7-6 NI-PGIA、4-2 NI のサポートとサービス、C-1 P PFI、7-1 I/O 保護、7-6 PFI 端子を使用してタイミング出力信号 をエクスポートする、7-3 端子をスタティックデジタル I/O とし て、7-3 端子をスタティックデジタル I/O として 使用する、7-3 端子をタイミング入力信号として使用す る、7-2 入力信号を接続する、7-4 フィルタ、7-4 プログラム可能な電源投入時の状態、7-6 PFI 端子を使用してタイミング出力信号をエ クスポートする、7-3 PFI 端子を使用する スタティックデジタル I/O として、7-3 タイミング出力信号をエクスポートする、 L LabVIEW Mobile モジュール 8.x、xiv Touch Panel モジュール 8.x、xiv ドキュメント、xv LabWindows/CVI のドキュメント、xvi LED、3-6 Linux、xiv 7-3 タイミング入力信号として、7-2 PWR LED、3-6 R M RSE 接続 接地基準型信号ソースを使用する条件、 Mac OS X、xiv Measurement Studio のドキュメント、xvi MUX、4-1 4-31 U N USB USB 信号ストリーム .NET 言語ドキュメント、xvii NI-DAQmx データ転送方法を変更する、11-2 転送方法として、11-1 ケーブル抜け防止機構、1-4、1-8 シャーシグランド、3-3 信号ストリーム、11-1 バルク転送、11-1 重複カウント防止を有効にする、8-37 デフォルトカウンタ端子、8-29 NI-DAQmx Base ドキュメント、xiv NI-DAQmx ドキュメント、xiv NI-DAQmx で重複カウント防止を有効にす る、8-37 NI USB-621x ユーザマニュアル I-2 ni.com/jp 索引 USB-6210、A-2 デジタル I/O、6-4 デフォルトのカウンタ / タイマピン、 アナログ入力信号、4-23 デジタル I/O、6-1 デフォルトのカウンタ / タイマピン、 A-15 ピン配列、A-13 USB-6216 ネジ留め式端子、A-6 アナログ入力信号、4-33 デジタル I/O、6-4 デフォルトのカウンタ / タイマピン、 A-3 ピン配列、A-2 USB-6211、A-4 アナログ入力信号、4-23 デジタル I/O、6-1 デフォルトのカウンタ / タイマピン、 A-7 ピン配列、A-6 USB-6218 ネジ留め式端子 アナログ入力信号、4-33 USB-6216 マスターミネーション、A-8 アクセサリ、A-10 アナログ入力信号、4-33 ケーブル、A-10 デジタル I/O、6-4 デフォルトのカウンタ / タイマピン、 A-5 ピン配列、A-4 USB-6212 BNC、A-13 アナログ入力信号、4-23 シャーシグランド、3-3 信号を接続する、A-15 デジタル I/O、6-4 デフォルトのカウンタ / タイマピン、 A-15 A-10 ピン配列、A-13 USB-6212 ネジ留め式端子、A-6 アナログ入力信号、4-23 デジタル I/O、6-4 デフォルトのカウンタ / タイマピン、 ピン配列、A-8 USB-6218 BNC、A-21 アナログ入力信号、4-33 シャーシグランド、3-3 信号を接続する、A-24 デジタル I/O、6-1 ピン配列、A-21 USB-6218 ネジ留め式端子、A-19 デジタル I/O、6-1 デフォルトのカウンタ / タイマピン、 A-20、A-23 ピン配列、A-19 A-7 ピン配列、A-6 USB-6212 マスターミネーション、A-8 アクセサリ、A-10 アナログ入力信号、4-23 ケーブル、A-10 デジタル I/O、6-4 デフォルトのカウンタ / タイマピン、 USB-621x combicon、2-4 DIN レールマウントキット、1-6 LED、3-6 USB ケーブル抜け防止機構、1-4 仕様、xviii 情報、A-1 信号ラベル、1-3 信号ワイヤ管理、1-5 積み重ねる、1-6 ケーブル管理、1-5 ケーブル接続、2-4 ケーブルとアクセサリ、2-4 A-10 ピン配列、A-8 USB-6215、A-4 アナログ入力信号、4-33 デジタル I/O、6-1 デフォルトのカウンタ / タイマピン、 A-5 ピン配列、A-4 USB-6216 BNC、A-13 アナログ入力信号、4-23 シャーシグランド、3-3 信号を接続する、A-15 © National Instruments Corporation I-3 NI USB-621x ユーザマニュアル 索引 シャーシグランド、3-3 デスクトップでの使用、1-6 デバイスセキュリティ、1-8 パネルに取り付ける、1-7 ヒューズの交換、3-4 ラベルを付ける、1-3 MUX、4-1 USB-6210/6211/6212 デバイスの信号を 接続する、4-23 USB-6215/6216/6218 デバイスの信号を 接続する、4-33 アプリケーションソフトウェアについて、 4-22 回路、4-1 差動、トラブルシューティング、B-1 信号、4-11 接地基準設定、4-1 タイミング信号、4-11 チャンネル、AI サンプルクロックおよび AI 変換クロックを使用してサンプルす る、B-2 データ集録方法、4-8 電荷注入、B-1 トラブルシューティング、B-1 トリガ、4-10 複数のチャンネルをサンプル中にクロス トーク、B-1 複数のチャンネルをサンプル中にゴース ト電圧、B-1 アナログ入力信号、4-11 AI 一時停止トリガ、4-22 AI 開始トリガ、4-20 AI 基準トリガ信号、4-21 AI サンプルクロック、4-14 AI サンプルクロックタイムベース、4-15 AI 変換クロック、4-16 AI 変換クロックタイムベース、4-19 AI ホールド完了イベント、4-19 アプリケーション エッジカウント、8-2 カウンタ出力、8-19 カウンタ入力、8-2 X X1 エンコード、8-14 X2 エンコード、8-15 X4 エンコード、8-15 あ アース、接続、3-3 アーム開始トリガ、8-30 アイソレータ、9-1 アクセサリ、2-4 USB-6212 マスターミネーション、A-10 USB-6216 マスターミネーション、A-10 アナログ出力、5-1 アプリケーションソフトウェアについて、 5-9 回路、5-1 基本機能、5-1 出力信号のグリッチ、5-2 信号、5-4 信号を接続する、5-4 タイミング信号、5-4 データ生成方法、5-2 トラブルシューティング、B-3 トリガ、5-3 トリガ信号、5-3 レンジ、5-2 アナログ出力信号、5-4 AO 一時停止トリガ、5-5 AO 開始トリガ、5-5 AO サンプルクロック、5-7 AO サンプルクロックタイムベース、5-8 アナログ / デジタルコンバータ、4-2 アナログ入力、4-1 AI サンプルクロックおよび AI 変換ク ロックを使用してチャンネルをサンプ ルする、B-2 I/O コネクタを通じて接続する、4-1 NI USB-621x ユーザマニュアル い 位相差出力エンコーダ、8-14 一時停止トリガ、8-31 位置測定、8-14 バッファ型、8-17 I-4 ni.com/jp 索引 出力アプリケーション、8-19 生成、8-19 その他の機能、8-32 タイミング信号、8-25 単一パルス生成、8-19 端子、デフォルト、8-29 端子を接続する、8-29 重複カウント防止、8-35 トリガ、8-30 入力アプリケーション、8-2 パルス列生成、8-21 フィルタ、8-33 プリスケール、8-34 カウンタ信号 Counter n A、8-27 Counter n Aux、8-27 Counter n B、8-27 Counter n Gate、8-26 Counter n HW Arm、8-28 Counter n Internal Output、8-29 Counter n Source、8-25 Counter n TC、8-29 Counter n Up_Down、8-28 FREQ OUT、8-29 周波数出力、8-29 カウンタ入出力、8-29 カウンタをカスケード接続する、8-32 カウント方向を指定する、8-2 カスタムケーブル、2-5 簡易パルス生成、8-19 関連ドキュメント、xiv インストール NI-DAQ、1-1 その他のソフトウェア、1-1 インタフェース、バス、11-1 う ウェブリソース、C-1 え エッジカウント、8-2 オンデマンド、8-2 サンプルクロック、8-3 シングルポイント、8-2 バッファ型、8-3 エッジ間隔測定 単一 2 信号、8-18 バッファ型 2 信号、8-18 エッジをカウントする、8-2 エンコーダ、位相差出力、8-14 エンコード X1、8-14 X2、8-15 X4、8-15 お 抑える 出力信号グリッチ、B-3 出力信号のグリッチ、5-2 隣接チャンネル間の電圧ステップ、4-7 オンデマンド エッジカウント、8-2 集録、4-8 タイミング、4-8 き 技術サポート、C-1、xviii 技術サポートデータベース、C-1 基準化シングルエンド接続 接地基準型信号ソースを使用する条件、 か 開始トリガ、8-31 概要、2-1 カウンタ、8-1 エッジカウント、8-2 開始トリガで単一パルスを生成、8-20 カスケード接続、8-32 簡易パルス生成、8-19 再トリガ可能な単一パルスの生成、8-20 © National Instruments Corporation 4-31 浮動型信号ソースと使用する、4-29 浮動型信号ソースを使用する条件、4-24 起動時の状態 PFI、7-6 USB-6212/6216、6-6 機能、カウンタ、8-32 I-5 NI USB-621x ユーザマニュアル 索引 逆周波数測定、8-12 キャリブレーション、1-1、2-3 回路、2-3 さ 再トリガ可能な単一パルスの生成、8-20 差動接続 差動アナログ入力、トラブルシューティ ング、B-1 接地基準型信号ソースを使用する、4-31 接地基準型信号ソースを使用する条件、 く クロック サンプル、8-32 生成、10-1 4-30 浮動型信号ソースと使用する、4-25 浮動型信号ソースを使用する条件、4-24 サポート 技術、C-1 サンプル（NI リソース）、C-1 サンプルクロック、8-32 エッジカウント、8-3 測定、8-17 け ケーブル、2-4 USB-6212 マスターミネーション、A-10 USB-6216 マスターミネーション、A-10 カスタム、2-5 ケーブル管理、1-5 計装用アンプ、4-2 計測器ドライバ（NI リソース）、C-1 経路設定、デジタル、10-1 し シャーシグランド、3-3 周期測定、8-6 単一、8-6 バッファ型、8-6 周波数 生成、8-22 測定、8-9 発生器、8-23 分周、8-24 周波数出力信号、8-29 周波数測定方法を選択する、8-13 集録 オンデマンド、4-8 循環バッファ、4-9 ソフトウェアタイミング、4-8 ダブルバッファ、4-9 ハードウェアタイミング、4-9 出力信号 グリッチ、B-3 グリッチを抑える、5-2 循環バッファ集録、4-9 仕様、A-1 デバイス、1-2 シングル ポイントエッジカウント、8-2 シングルエンド、基準化構成、4-29 こ コネクタ USB-6210 ピン配列、A-2 USB-6211 ピン配列、A-4 USB-6212 ネジ留め式端子のピン配列、 A-6 USB-6212 マスターミネーションのピン 配列、A-8 USB-6215 ピン配列、A-4 USB-6216 ネジ留め式端子のピン配列、 A-6 USB-6216 マスターミネーションのピン 配列、A-8 USB-6218 BNC ピン配列、A-21 USB-6218 ネジ留め式端子のピン配列、 A-19 USB-621x ネジ留め式端子用ラベル、1-3 USB-6229 BNC ピン配列、A-13 USB-6259 BNC ピン配列、A-13、A-21 情報、3-1 ゴム脚、1-6 ゴム脚を取り付ける、1-6 コモンモードノイズ、9-3 NI USB-621x ユーザマニュアル I-6 ni.com/jp 索引 シングルエンド接続 シングルエンド、基準化構成、4-29 浮動型信号ソースの～、4-29 信号 AI 一時停止トリガ、4-22 AI 開始トリガ、4-20 AI 基準トリガ信号、4-21 AI サンプルクロック、4-14 AI サンプルクロックタイムベース、4-15 AI 変換クロック、4-16 AI 変換クロックタイムベース、4-19 AI ホールド完了イベント、4-19 AO 一時停止トリガ、5-5 AO 開始トリガ、5-5 AO サンプルクロック、5-7 AO サンプルクロックタイムベース、5-8 Counter n A、8-27 Counter n Aux、8-27 Counter n B、8-27 Counter n Gate、8-26 Counter n HW Arm、8-28 Counter n Internal Output、8-29 Counter n Source、8-25 Counter n TC、8-29 Counter n Up_Down、8-28 Counter n Z、8-27 FREQ OUT、8-29 PFI 端子を使用してタイミング出力をエ クスポートする、7-3 PFI 入力を接続する、7-4 USB-621x ネジ留め式端子用ラベル、1-3 アナログ出力、5-4 アナログ出力を接続する、5-4 アナログ入力、4-11 アナログ入力を接続する USB-6210/6211/6212 デバイスの ～、4-23 USB-6215/6216/6218 デバイスの ～、4-33 カウンタ、8-25 周波数出力、8-29 出力、グリッチを抑える、5-2 出力グリッチを抑える、B-3 説明、3-1 © National Instruments Corporation ソース 接地基準、4-29 浮動型、4-24 調節、2-3 デジタル I/O を接続する USB-6210/6211/6215/6218 に～、 6-3 USB-6212/6216 に～、6-6 信号ストリーム、USB、11-1 診断ツール（NI リソース）、C-1 す スキャンする速度、4-8 スキャン速度、4-8 スタティック DIO PFI 端子を～として使用する、7-3 USB-6210/6211/6215/6218、6-2 USB-6212/6216、6-5 せ 生成 ETP のパルス、8-24 アナログ出力データ、5-2 開始トリガで単一パルスを、8-20 簡易パルス、8-19 クロック、10-1 再トリガ可能な単一パルス、8-20 周波数、8-22 ソフトウェアタイミング、5-2 単一パルス、8-19 ハードウェアタイミング、5-2 バッファ型ハードウェアタイミング、5-2 パルス列、8-21 連続パルス列、8-21 絶縁 DAQ デバイス、9-1 コモンモードノイズ、9-3 利点、9-3 絶縁バリア、4-2、5-1 接続 シングルエンド、基準化構成、4-29 浮動型信号ソースの～、4-29 浮動型信号ソースのシングルエンド、 4-29 I-7 NI USB-621x ユーザマニュアル 索引 単一周期、8-6 単一パルス幅、8-4 単一半周期、8-8 バッファ型 2 信号エッジ間隔、8-18 バッファ型周期、8-6 バッファ型パルス幅、8-5 バッファ型半周期、8-8 パルス幅、8-4 半周期、8-8 測定する 高周波数を 2 つのカウンタで～、8-11 広範囲周波数を 2 つのカウンタで～、 接続する PFI 入力信号、7-4 アースに、3-3 アナログ出力信号、5-4 アナログ入力信号 USB-6210/6211/6212 デバイスの ～、4-23 USB-6215/6216/6218 デバイスの ～、4-33 接地基準型信号ソース、4-29 デジタル I/O 信号 USB-6210/6211/6215/6218 に～、 6-3 USB-6212/6216 に～、6-6 浮動型信号ソース、4-24 8-12 低周波数を 1 つのカウンタで～、8-9 平均、8-10 その他のソフトウェア、1-1 ソフトウェア AI 接地基準設定を構成する、4-5 プログラミングデバイス、2-5 ソフトウェア（NI リソース）、C-1 ソフトウェアタイミング 集録、4-8 生成、5-2 ソフトウェアで AI 接地基準設定を構成する、 接地基準 接続、確認する、B-1 設定、4-1、4-3 アナログ入力、4-3 接地基準型信号ソース RSE モードを使用する条件、4-31 差動モードで使用する、4-31 差動モードを使用する条件、4-30 接続する、4-29 説明、4-29 非基準化シングルエンドモードで使用す る、4-32 非基準化シングルエンドモードを使用す る条件、4-30 接地したチャンネルの信号チャンネル間への 挿入、4-7 設定、アナログ入力接地基準、4-3 セルフキャリブレーション、1-1 センサ、2-3 4-5 ソフトウェアでデバイスをプログラミングす る、2-5 た タイミング集録、4-8 タイミング出力信号、PFI 端子を使用してエ クスポートする、7-3 タイムベース 20 MHz、10-1 80 MHz、10-1 100 kHz、10-1 ダブルバッファ集録、4-9 単一 2 信号エッジ間隔測定、8-18 周期測定、8-6 パルス生成、8-19 開始トリガで、8-20 再トリガ可能な、8-20 パルス幅測定、8-4 半周期測定、8-8 そ 測定 2 信号エッジ間隔、8-17 2 パルスエンコーダを使用する、8-16 位相差出力エンコーダを使用する、8-14 位置、8-14 周期、8-6 周波数、8-9 周波数を選択する、8-13 単一 2 信号エッジ間隔、8-18 NI USB-621x ユーザマニュアル I-8 ni.com/jp 索引 絶縁、9-2 ソース、トリガ、12-1 デジタル I/O 端子 NI-DAQmx デフォルトカウンタ、8-29 カウンタを接続する、8-29 端子構成、4-3 アナログ入力、4-1 USB-6210/6211/6215/6218、6-1 I/O 保護、6-2 アプリケーションソフトウェアにつ いて、6-4 回路、6-2 信号を接続する、6-3 スタティック DIO、6-2 ブロック図、6-2 USB-6212/6216、6-4 I/O 保護、6-5 アプリケーションソフトウェアにつ いて、6-7 回路、6-5 信号を接続する、6-6 スタティック DIO、6-5 プログラム可能な電源投入時の状態、 ち チャンネル、AI サンプルクロックおよび AI 変換クロックを使用してサンプルする、B-2 チャンネル Z の動作、8-15 チャンネルスキャン順、4-6 チャンネルをスキャンする順序、4-6 注意事項 配線の～、4-10 マルチチャンネルスキャン、4-5 重複カウント防止、8-35 NI-DAQmx で有効にする、8-37 防止の例、8-37 例、8-35 6-6 ブロック図、6-5 トリガ、12-1 デスクトップでの使用、1-6 デバイス USB-6210、A-2 USB-6211、A-4 USB-6212 BNC、A-13 USB-6212 ネジ留め式端子、A-6 USB-6212 マスターミネーション、A-8 USB-6215、A-4 USB-6216 BNC、A-13 USB-6216 ネジ留め式端子、A-6 USB-6216 マスターミネーション、A-8 USB-6218 BNC、A-21 USB-6218 ネジ留め式端子、A-19 仕様、1-2、A-1 情報、A-1 ピン配列、1-2 デフォルト NI-DAQmx カウンタ / タイマピン、8-29 カウンタ端子、8-29 ピン、8-29 電荷注入、B-1 電源、+5 V、3-3 出力、3-3 入力、3-3 つ 積み重ねる、1-6 て データ 集録方法、4-8 生成方法、5-2 転送方法、11-1 USB 信号ストリーム、11-1 プログラム I/O、11-1 変更する、11-2 データ転送方法を変更する USB 信号ストリームとプログラム I/O 間、11-2 低インピーダンスソース、4-6 低インピーダンスソースを使用する、4-6 適合宣言（NI リソース）、C-1 デジタル アイソレータ、4-2、5-1、9-1 経路設定、10-1 信号、接続する USB-6210/6211/6215/6218、6-3 USB-6212/6216、6-6 © National Instruments Corporation I-9 NI USB-621x ユーザマニュアル 索引 と ぬ 等価時間サンプリング、8-24 同期カウントモード、8-35 ドキュメント NI リソース、C-1 関連ドキュメント、xiv このドキュメントで使用する表記規則、 抜け防止機構、1-4 は ハードウェア、1-1、2-2 ハードウェアタイミング 集録、4-9 生成、5-2 配線に関する注意事項、4-10 波形生成信号、5-4 はじめに、1-1 AI アプリケーションソフトウェア、4-22 AO アプリケーションソフトウェア、5-9 DIO アプリケーションソフトウェア USB-6210/6211/6215/6218、6-4 USB-6212/6216、6-7 バスインタフェース、11-1 バッファ型 2 信号エッジ間隔測定、8-18 位置測定、8-17 エッジカウント、8-3 周期測定、8-6 ハードウェアタイミング集録、4-9 ハードウェアタイミング生成、5-2 パルス幅測定、8-5 半周期測定、8-8 パネルに取り付ける、1-7 パルス ETS の生成、8-24 エンコーダ、8-16 列生成、8-21 連続、8-21 パルス幅測定、8-4 単一、8-4 バッファ型、8-5 半周期測定、8-8 単一、8-8 バッファ型、8-8 xiii ドキュメントで使用する表記規則、xiii トップパネル USB-6212 BNC、A-13 USB-6216 BNC、A-13 USB-6218 BNC、A-21 ドライバ（NI リソース）、C-1 トラブルシューティング アナログ出力、B-3 アナログ入力、B-1 トラブルシューティング（NI リソース）、C-1 トランスデューサ、2-3 トリガ、12-1 アーム開始、8-30 アナログ入力、4-10 一時停止、8-31 開始、8-31 カウンタ、8-30 デジタルソースで、12-1 取り付け ハードウェア、1-1 取り付ける DIN レール、1-6 パネル、1-7 トレーニング、xviii トレーニングと認定（NI リソース）、C-1 な ナショナルインスツルメンツのサポートと サービス、C-1 に 入力信号、PFI 端子を～として使用する、7-2 入力レンジを大から小に切り替える、4-6 NI USB-621x ユーザマニュアル I-10 ni.com/jp 索引 ひ 非基準化シングルエンドモードを使用す る条件、4-25 プリスケール、8-34 プログラミングサンプル（NI リソース）、C-1 プログラム I/O、11-1 データ転送方法を変更する、11-2 プログラム可能 起動時の状態 PFI、7-6 USB-6212/6216、6-6 機能的インタフェース、7-1 フロントパネル USB-6212/6216、A-13 USB-6218、A-21 非基準化シングルエンド接続 接地基準型信号ソースを使用する、4-32 接地基準型信号ソースを使用する条件、 4-30 浮動型信号ソースと使用する、4-28 浮動型信号ソースを使用する条件、4-25 ヒューズ交換（USB デバイス）、3-4 ピン、デフォルト、8-29 ピンの割り当て ピン配列 USB-6210、A-2 USB-6211、A-4 USB-6212 BNC、A-13 USB-6212 ネジ留め式端子、A-6 USB-6212 マスターミネーション、A-8 USB-6215、A-4 USB-6216 BNC、A-13 USB-6216 ネジ留め式端子、A-6 USB-6216 マスターミネーション、A-8 USB-6218 BNC、A-21 USB-6218 ネジ留め式端子、A-19 カウンタデフォルト、8-29 デバイス、1-2 へ ヘルプ 技術サポート、C-1 ほ ボードに取り付ける、1-7 方法、データ転送、11-1 ま マルチチャンネルスキャンに関する注意事項、 ふ 4-5 フィルタ PFI、7-4 カウンタ、8-33 複数のチャンネルをサンプル中にクロストー ク、B-1 複数のチャンネルをサンプル中にゴースト電 圧、B-1 浮動型信号ソース 基準化シングルエンドモードで使用する、 み 短い高品質のケーブル、4-6 短い高品質のケーブルを使用する、4-6 ゆ 有限パルス列タイミング生成、8-22 4-29 基準化シングルエンドモードを使用する 条件、4-24 差動モードで使用する、4-25 差動モードを使用する条件、4-24 接続する、4-24 説明、4-24 非基準化シングルエンドモードで使用す る、4-28 © National Instruments Corporation れ 連続パルス列生成、8-21 I-11 NI USB-621x ユーザマニュアル