NI 6520/6521 ユーザガイド - National Instruments

ユーザガイド
NI 6520/6521
このドキュメントでは、National Instruments 6520/6521 データ集録
（DAQ）デバイスを NI-DAQ 7.5 以降と使用する方法について説明しま
す。デバイスの仕様は ni.com/manuals で検索できます。DAQ デバイス
をまだ取り付けていない場合は、『DAQ スタートアップガイド』の取り
付け手順を参照してください。
NI 6520/6521 には、5 つの A 接点式単極単投（SPST）非ラッチ型リレー
出力、3 つの C 接点式単極双投（SPDT）非ラッチリレー出力、8 つの
チャンネル間絶縁工業用入力があります。リレーの最大スイッチ電力は
60 W/60 VA です。NI 6520 の最大スイッチ電圧は 30 Vrms/42.4 Vpk/
60 VDC です。NI 6521 の最大スイッチ電圧は 150 VDC/VAC です。
NI 6520/6521 では正論理が使用されています。デジタル HIGH ではリ
レーがオンになり、デジタル LOW ではリレーがオフになります。リレー
がオンのとき、コモン（COM）接点はノーマリーオープン（NO）接点
に接続されます。C 接点式リレーがオフのとき、コモン接点はノーマリー
クローズ（NC）接点に接続されます。A 接点式リレーがオフのとき、コ
モン接点はノーマリーオープン（NO）接点に接続されません。ボード
（PC）の電源がオフになると、リレーはオフになります。
注意
（NI 6521 のみ）NI 6521 は 150 V の Measurement Category II 準拠モジュー
ルで、I/O チャンネルとバックプレーン間の絶縁耐圧は最大 5 秒間 1,400 Vrms
です（絶縁耐圧試験で検証済み）。危険電圧に関する必要対策と安全情報につい
ては、「NI 6521 絶縁電圧」のセクションを参照してください。
目次
構成 ..................................................................................................................................... 2
基本的構成 ........................................................................................................................ 3
安全性について ............................................................................................................... 4
関連ドキュメント ........................................................................................................... 6
機能 ..................................................................................................................................... 6
デジタルフィルタ .................................................................................................. 6
デジタルフィルタの例 ................................................................................ 7
プログラム可能な電源投入時の状態............................................................... 8
変化検出 ....................................................................................................................9
変化検出の例 ..................................................................................................9
ウォッチドッグタイマ ...................................................................................... 10
デジタル I/O.................................................................................................................. 11
I/O コネクタ ......................................................................................................... 11
ピンの割り当て .................................................................................................... 11
信号の説明............................................................................................................. 12
光学絶縁差動入力 ............................................................................................... 13
DC 電圧を検出する ................................................................................... 13
入力信号の接続例 ...................................................................................... 13
メカニカルリレー ............................................................................................... 14
リレーの形式 ............................................................................................... 14
非ラッチ型リレー ...................................................................................... 14
リレーの定格電力 ...................................................................................... 15
電源投入時 / オフ時の状態 ..................................................................... 15
リレー信号の接続例 .................................................................................. 16
電源接続 .......................................................................................................................... 16
絶縁回路 ................................................................................................................. 16
入力絶縁回路 ............................................................................................... 16
出力絶縁回路 ............................................................................................... 16
絶縁電圧 ................................................................................................................. 17
NI 6520 絶縁電圧 ....................................................................................... 17
NI 6521 絶縁電圧 ....................................................................................... 17
誘導負荷を保護する ........................................................................................... 18
ケーブルとアクセサリ ............................................................................................... 19
NI 6520 アクセサリオプション ..................................................................... 19
PCI-6521 アクセサリオプション................................................................... 19
PXI-6521 アクセサリオプション ................................................................... 20
仕様................................................................................................................................... 20
サポート情報 ................................................................................................................. 21
構成
NI 6520/6521 デバイスは、ソフトウェアで完全に構成できます。した
がって、I/O 構成用にジャンパを設定する必要がありません。
PCI-6520/6521 デバイスは、『PCI ローカルバス仕様 Rev 2.1』に完全に
準拠しています。また、PXI-6521 デバイスは、『PXI ハードウェア仕様
Rev 2.1』に完全に準拠しています。PCI/PXI システムは、バスアドレス
や割り込みレベルを含むすべてのデバイスリソースの割り当てを自動的に
行います。NI 6520/6521 ベースアドレスは、PCI メモリ領域にマップさ
れます。システムの電源投入後に構成を行う必要はありません。
NI 6520/6521 ユーザガイド
2
ni.com/jp
NI 6521 は UL/IEC 61010-1 の要件を満たすよう設計されており、UL に記
載されています。
構成の詳細については、ドライバソフトウェアのマニュアルを参照してく
ださい。
NI 6520/6521 デバイスの取り付けとドライバソフトウェアのインストー
ルが完了後、MAX を起動するとツリー構図のデバイスとインタフェース
の下に DAQ デバイス名が表示されます。
MAX にデバイス名が表示されない場合は、以下の手順でトラブルシュー
ティングを行ってください。
•
正しいバージョンの NI-DAQ がインストールされていることを確認
します（NI-DAQ 7.5 以降）。ナショナルインスツルメンツの最新ドラ
イバは、ni.com/drivers からダウンロードできます。
•
<F5> を押して MAX の画面を更新します。または、MAX を一度閉じ
て再度開きます。
•
•
コンピュータを再起動します。
コンピュータまたはシャーシの電源を切ってコンセントから抜き、デ
バイスを別のスロットに取り付けし直します。取り付け方法と安全指
針については、『DAQ スタートアップガイド』を参照してください。
基本的構成
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図1
© National Instruments Corporation
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PCI/ PXI/CompactPCIࡃࠬ
図 1 は、NI 6520/6521 デバイスの主要な機能コンポーネントを示してい
ます。
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NI 6520/6521 ブロックダイアグラム
3
NI 6520/6521 ユーザガイド
安全性について
以下のセクションでは、ナショナルインスツルメンツ DIO デバイスの取
り付け時と使用時に従う必要がある重要な安全情報を説明します。
このドキュメントに記載されている以外の方法でデバイスを使用しないで
ください。DIO デバイスを誤用すると危険な状態を引き起こすことがあり
ます。DIO デバイスが損傷している場合は、デバイスに組み込まれた安全
保護に障害を来す可能性があります。DIO デバイスが破損している場合
は、ナショナルインスツルメンツまでお問い合わせください。
このドキュメントで指示されていない限り、DIO デバイスの部品の交換
や変更を行わないでください。DIO デバイスには、取り付け手順で指定さ
れているシャーシ、モジュール、アクセサリ、およびケーブルだけを使用
してください。DIO デバイスは、必ずすべてのカバーとカバーパネルが取
り付けられた状態で操作してください。
爆発性大気または引火性のガスなどがある環境で DIO デバイスを使用し
ないでください。このような環境で DIO デバイスを使用する必要がある
場合は、必ず適切な定格の筐体内にデバイスを設置してください。
DIO デバイスの手入れには、やわらかい非金属製のブラシを使用してく
ださい。手入れ後に使用を再開する前に、DIO デバイスが完全に乾き汚染
物質がないことを確認してください。
DIO デバイスは汚染度 2 以下で操作してください。汚染とは、絶縁耐力
または表面抵抗率を減少する固体や液体およびガス状の異物のことです。
各汚染度の説明は以下のとおりです。
•
汚染度 1 とは、汚染の発生がないこと、または乾いた非導電の汚染
のみが発生したことを表します。この汚染による影響はありません。
•
汚染度 2 とは、通常非導電の汚染のみが発生したことを表します。し
かし、時には結露によって一時的な伝導が生じることが予測されます。
•
汚染度 3 は、導電汚染の発生、または乾いた非導電汚染の発生によ
る結露で導電になったことを表します。
信号接続部分は、必ず DIO デバイスの最大定格電圧に対応できるよう絶
縁してください。DIO デバイスで、最大定格を超える電圧を使用しないで
ください。DIO デバイスが電気信号で活電状態のときに配線を行わないで
ください。システムが電源に接続されている状態で端子台の取り外しや取
り付けを行わないでください。モジュールのホットスワップ中には、人体
と端子台が接触しないように注意する必要があります。信号線を DIO デ
バイスに接続したり接続解除する前に、信号線への電源供給を停止してく
ださい。
NI 6520/6521 ユーザガイド
4
ni.com/jp
DIO デバイスは、ハードウェアのラベルに付けられた measurement
category（測定カテゴリ）1 以下で使用してください。測定回路は、テス
ト時や測定時に追加した回路により、動作電圧 2 や過渡応力（過電圧）の
影響を受けます。設置カテゴリは、配電システムで通常起こる標準のイン
パルス耐電圧レベルを設定します。以下に設置カテゴリについて説明しま
す。
•
Measurement Category I は、MAINS3 電圧と呼ばれる配電システ
ムに直接接続されていない回路上で実行される測定用です。このカテ
ゴリは、特別に保護された 2 次回路からの電圧の測定用です。そのよ
うな電圧測定の例には、信号レベル、特別装置、エネルギー制限され
た装置部分、安定化低電圧ソースから電力供給される回路、電子装置
などが挙げられます。
•
Measurement Category II は、配電システムに直接接続された回路
上で実行される測定用です。このカテゴリは、標準のコンセント（た
とえば、アメリカでは 115 V、ヨーロッパでは 230 V）から供給され
るようなローカルレベルの配電を参照しています。Measurement
Category II の例としては、家電機器や携帯用工具および同様のモ
ジュールで実行される測定があります。
•
Measurement Category III は、建物に取り付けられた配電レベル
で実行される測定用です。このカテゴリは、固定装置や、配電盤、ブ
レーカー上の機器など配線で接続された機器での測定を指します。そ
の他の例としては、固定装置上のケーブルを含む配線や、母線、配電
盤、スイッチ、壁コンセント、および固定装置に永久接続されている
固定のモーターがあります。
•
1
2
3
Measurement Category IV は、主要電源供給装置（<1,000 V）で
実行される測定用です。このような測定の例には、電力量計や、一次
側過電流保護デバイスおよびリプル制御ユニットでの測定が挙げられ
ます。
Measurement category は、設置カテゴリとも呼ばれ、電気安全規格 IEC 61010-1 で定義されています。
動作電圧とは、任意の絶縁物にかかる AC または DC 電圧の最大実効値です。
MAINS は、装置に電力を供給する危険活電電源供給システムです。適切な定格の測定回路を計測目的で MAINS に接続すること
ができます。
© National Instruments Corporation
5
NI 6520/6521 ユーザガイド
関連ドキュメント
以下のドキュメントには、このユーザガイドを使用する上で役に立つ情報
が記載されています。
• 『DAQ スタートアップガイド』―NI-DAQ ソフトウェアのインストー
ル方法、DAQ デバイスの取り付け方法、デバイスの動作確認の方法
が説明されています。
• 『NI-DAQmx ヘルプ』―NI-DAQmx を使用してナショナルインスツル
メンツのデバイスをプログラムする方法が説明されています。
NI-DAQmx は、DAQ デバイスとの通信や制御に使用するソフトウェ
アです。
• 『NI-DAQmx 対応 Measurement & Automation Explorer ヘル
プ』―NI-DAQmx 対応の Measurement & Automation Explorer
（MAX）を使用した DAQ デバイスの構成やテストについての情報が
記載されています。
• 『DAQ アシスタントヘルプ』―DAQ アシスタントを使用したチャン
ネル、タスク、スケールの作成および構成に関する情報が記載されて
います。
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。
機能
デジタルフィルタ
NI 6520/6521 の入力ラインでは、デジタルフィルタを使用して入力デー
タのグリッチを除去することができます。さらに、フィルタを使用して変
化の検出と処理の頻度を低減することができます。
デジタル入力チャンネルがフォトカプラの後にデジタルフィルタを通過す
るよう構成したり、フィルタのタイミング間隔を制御することができま
す。フィルタは、指定されたタイミング間隔の半分の長さより短いパルス
をブロックし、タイミング間隔より長いパルスを通過させます。中間の長
さの（指定された間隔の半分より長く、間隔全体より短い）パルスは、場
合によって通過したりブロックされたりします。
フィルタは、フォトカプラからの入力に対して適用されます。フォトカプ
ラは、オンへの切り替えがオフへの切り替えより高速であり、立ち下がり
エッジよりも立ち上がりエッジを高速に通過させます。そのため、フォト
カプラによって HIGH パルスに 100 μs まで追加されたり、LOW パルス
から 100 μs まで差し引かれる場合があります。
メモ
100 μs の変化は、IF = 16 mA の場合、また RL = 10 kΩ の場合に発生します。
NI 6520/6521 ユーザガイド
6
ni.com/jp
表 1 は、必ず通過するパルス幅と、必ずブロックされるパルス幅を示し
ています。
表1
NI 6520/6521 のデジタルフィルタのタイミング間隔
通過するパルス幅
フィルタ間隔
t 間隔
LOW パルス
ブロックされるパルス幅
HIGH パルス
t 間隔 + 100 μs
t 間隔 – 100 μs
LOW パルス
HIGH パルス
(t 間隔 /2) + 100 μs
(t 間隔 /2) – 100 μs
フィルタは、アプリケーションの要求に応じてどの入力ラインでも有効に
することができます。すべてのフィルタが有効なラインでは、100 μs から
200 ms の範囲での共通するタイミング間隔が使用されます。
フィルタは、2 つの内部クロック（サンプルクロックとフィルタクロッ
ク）を使用します。サンプルクロックの周期は、100 ns です。フィルタク
ロックはカウンタによって生成され、その周期は指定されたタイミング間
隔の 1/2 にあたります。入力信号のサンプルは、サンプルクロックの各立
ち上がりエッジ、すなわち 100 ns ごとに取得されます。ただし、フィル
タクロックの 2 つ以上の連続した立ち上がりエッジに渡って持続する入
力信号の変化だけが認識されます。
フィルタクロックの認識可能なパルスの長さは、プログラミングによって
制御することができます。サンプルクロックは高速であるため、入力信号
がフィルタクロック間で一定である信頼性を高めます。
デジタルフィルタの例
図 2 は、800 ns フィルタ間隔（400 ns フィルタクロック ) のフィルタ構
成を示しています。
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(100 ns)
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H
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L
H
L
L
B
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H
H
H
H
H
H
H
C
A
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図2
© National Instruments Corporation
7
デジタルフィルタの例
NI 6520/6521 ユーザガイド
周期 A と周期 B では、外部信号がフィルタクロックの 1 つの立ち上がり
エッジから次の立ち上がりエッジまでの間 HIGH 状態で維持されないた
め、フィルタによってグリッチが遮断されます。周期 C では、外部信号
が HIGH 状態で維持されるため、変化が発生したとみなされます。変化
は、発生するタイミングによっては、2 つのフィルタクロック（1 つの完
全なフィルタ間隔）で維持されないとフィルタを通過しない場合がありま
す。図 2 は、立ち上がりエッジ（0 から 1）を示しています。同様にフィ
ルタは立ち下がりエッジ（1 から 0）にも適用されます。
プログラム可能な電源投入時の状態
C 接点式リレーのデフォルトの電源投入時の状態はオフ（制御ビットが
LOW）で、接点が COM と NC で接続されます。C 接点式リレーの状態
は、ユーザによる設定が可能です。C 接点式リレーの電源投入時の状態を
オン（制御ビットが HIGH）に設定すると、接点は起動後に COM と NO
で接続されます。
NC
NO
COM
೙ᓮࡆ࠶࠻LOW (0)
図3
COM
NC
NO
೙ᓮࡆ࠶࠻HIGH (1)
C 接点式リレーのプログラム可能な起動状態
C 接点式リレーのデフォルトの電源投入時の状態はオフ（制御ビットが
LOW）で、接点が COM と NO で開放されます。A 接点式リレーの状態
は、ユーザによる設定が可能です。A 接点式リレーの電源投入時の状態を
オン（制御ビットが HIGH）に設定すると、接点は起動後に COM と NO
で接続されます。
COM
NO
೙ᓮࡆ࠶࠻LOW (0)
図4
COM
NO
೙ᓮࡆ࠶࠻HIGH (1)
A 接点式リレーのプログラム可能な起動状態
ユーザによる電源投入時の状態の構成を可能にすることで、
NI 6520/6521 デバイスを所定の状態で起動することができます。
MAX を使用して（推奨）電源投入時の状態を構成するには、デバイスを
選択してプロパティボタンをクリックします。LabVIEW と NI-DAQmx、
その他のナショナルインスツルメンツ製アプリケーション開発環境
（ADE）を使用して電源投入時の状態をプログラミングする方法について
は、各ソフトウェアのドキュメントを参照してください。
メモ
プログラムされた電源投入時状態の応答時間は、400 ms です。
NI 6520/6521 ユーザガイド
8
ni.com/jp
変化検出
NI 6520/6521 デバイスは、入力ラインのいずれかに変化が検出されると
割り込みが送信されるようプログラムすることができます。
DIO デバイスでは、特定の入力ラインまたはすべての入力ラインでの変
化を監視できます。また、立ち上がりエッジ（0 から 1）、立ち下がり
（1 から 0）のいずれかまたは両方を検出できます。DIO デバイスは、入
力ラインに変化が発生すると割り込みを生成し、NI-DAQ ドライバを介し
てソフトウェアに通知します。
メモ
変化の検出が過度に頻繁になると、システムのパフォーマンスが低下する場合
があります。デジタルフィルタを使用することで、入力ラインでの不要な変化に
よる影響を回避することができます。
DIO デバイスによる変化検出が発生しても、変化が発生したラインやそ
れが立ち上がりエッジであるか立下りエッジであるかは報告されません。
変化検出後、各入力ラインの値を読み取って現在の状態を確認することが
できます。変化検出の最大レートは、ソフトウェアの応答時間によって決
定され、システムに応じて異なります。
ソフトウェアが変化を処理する前に次の立ち上がりエッジまたは立ち下が
りエッジが検出されると、オーバーフロービットが発生します。
変化検出の設定と実装の方法については、ソフトウェアのドキュメントを
参照してください。
変化検出の例
表 2 は、1 つのポートの 6 ビットでの変化検出を示しています。
表2
変化検出の例
ビット
7
6
5
4
検出する変化
3
2
—
—
1
0
立ち上がりエッジ検出
有効
有効
有効
有効
無効
無効
有効
無効
立ち下がりエッジ検出
有効
有効
有効
有効
無効
無効
無効
有効
© National Instruments Corporation
9
NI 6520/6521 ユーザガイド
この例では、以下のライン接続が想定されています。
•
ビット 7、6、5、4 は、4 ビット TTL 出力デバイスからデータライン
に接続されています。DIO デバイスは、入力データの変化を検出し、
新しいデータ値の読み取りを可能にします。
•
ビット 1 はリミットセンサに接続されています。DIO デバイスは、セ
ンサでの立ち上がりエッジ（オーバーリミット条件に対応）を検出し
ます。
•
ビット 0 はスイッチに接続されています。ソフトウェアは、スイッチ
の終了に対して反応します（立ち下がりエッジ）。スイッチの終了に
ノイズが多いラインでは、デジタルフィルタを有効にする必要があり
ます。
この例では、DIO デバイスはビット 1 では立ち上がりエッジのみを、
ビット 0 では立ち下がりエッジのみを、ビット 7、6、5、4 では立ち下が
りエッジと立ち下がりエッジの両方を検出します。ビット 3 と 2 での変
化は検出されません。変化が検出されたら、ポートを読み取り 8 ライン
すべての現在の値を確認することができます。変化検出が構成されている
ラインの状態は、変化検出の割り込みが発生するまで読み取れません。
ウォッチドッグタイマ
ウォッチドッグは、PC ボードに電源が供給されている時にソフトウェア
の不具合、システムのクラッシュ、アプリケーションと NI 6520/6521 デ
バイスの通信切断が発生した場合に、重要な出力を安全な状態に設定する
ソフトウェアの機能です。
NI 6520/6521 でウォッチドッグタイマを有効にすると、指定された時間
内にデバイスがソフトウェアからウォッチドッグリセットコマンドを受信
しないと、出力がユーザが定義する安全な状態になり、ウォッチドッグタ
イマがアプリケーションによってアーミング解除され新しい値が書き込ま
れるか、NI 6520/6521 がリセットされるか、コンピュータが再起動され
るまでその状態で維持されます。ウォッチドッグタイマの制限時間切れ状
態を示す制限時間切れ信号は、ウォッチドッグタイマがアーミング解除さ
れるまでアサートされ続けます。ウォッチドッグタイマが制限時間切れに
なると、NI 6520/6521 はウォッチドッグタイマがアーミング解除される
まであらゆる書き込みを無視します。
ウォッチドッグタイマがタイムアウトになるまでの制限時間は構成可能で
す。ウォッチドッグタイマのカウンタの制限時間は、(232 – 1) × 100 ns
（約 7 分）にまで設定できます。
NI 6520/6521 ユーザガイド
10
ni.com/jp
デジタル I/O
I/O コネクタ
NI 6520/6521 の 37 ピン D-SUB コネクタは、8 つの絶縁デジタル入力と
8 つのリレー出力に使用できます。デジタル I/O コネクタは、ナショナル
インスツルメンツの 37 ピン D-SUB アクセサリを使用して簡単に接続で
きます。すべての 37 ピンアクセサリの一覧は、
「ケーブルとアクセサリ」
のセクションに記載されています。
注意
デジタル I/O デバイスには、最大入出力定格を越えるような接続をしないでく
ださい。最大定格を越える接続は NI 6520/6521 とシャーシが破損する原因とな
ります。最大入力定格については、「信号の説明」のセクションとデバイスの仕
様を参照してください。
NI 6520/6521 出力ラインは、非ラッチ型メカニカルリレーで構成されて
います。これらの信号を C 接点式リレーから A 接点式リレーに接続する
方法については、「リレー信号の接続例」のセクションを参照してくださ
い。
NI 6520/6521 の入力ラインは、電圧の増加ではなく電圧差動に反応する
入力フォトカプラで構成されています。入力チャンネルでは、2 つの入力
ラインの電位差が論理しきい値よりも大きい場合、デジタルラインでの読
み取り値が論理 HIGH になります。入力接続の詳細については、「入力信
号の接続例」のセクションを参照してください。
NI 6521 の安全な接続方法については、デバイスに添付の『37-Pin
High-Voltage Accessory Safety Kit Installation Guide』を参照してく
ださい。このドキュメントは ni.com/manuals からダウンロードするこ
ともできます。
ピンの割り当て
NI PXI 6520/6521 の 37 ピン DIN コネクタピンの割り当ては、図 5 のと
おりです。
各入力ピンの命名規則は P0.X です。このとき、X はライン番号、+ また
は – は端子が正か負かを表します。
各出力ピンの命名規則は、C 接点式リレーでは P1.X NO、P1.X COM、
P1.X NC（X は出力チャンネル番号）、A 接点式リレーでは P1.X NO、
P1.X COM（X は出力チャンネル番号）です。
メモ
入力ポートでは、各ラインの 2 つのピンに、どちらの電圧が高いかに関わらず
信号を接続できます。出力ラインはメカニカルリレーで構成されており、双方向
スイッチとして動作します。
© National Instruments Corporation
11
NI 6520/6521 ユーザガイド
P1.1NO
P1.1COM
P1.1NC
P1.3NO
P1.3COM
P1.5NO
P1.5COM
P1.7NO
P1.7COM
NO CONNECT
P0.1+
P0.1–
P0.3+
P0.3–
P0.5+
P0.5–
P0.7+
P0.7–
図5
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
P1.0NO
P1.0COM
P1.0NC
P1.2NO
P1.2COM
P1.2NC
P1.4NO
P1.4COM
P1.6NO
P1.6COM
NO CONNECT
P0.0+
P0.0–
P0.2+
P0.2–
P0.4+
P0.4–
P0.6+
P0.6–
NI 6520/6521 のピン割り当て
NI 6520/6521 の信号の詳細については、「信号の説明」のセクションを
参照してください。
信号の説明
表3
ピン
NI 6520/6521 の信号の説明
信号名
説明
1, 20, 4, 23, 7, 25, 9, 27
NO.<7..0>
ノーマリオープン―リレーのノーマリオープン端子。
3, 22, 6
NC.<2..0>
ノーマリクローズ―リレーのノーマリクローズ端
子。C 接点式リレーのデフォルトの状態です。
2, 21, 5, 24, 8, 26, 10, 28
COM.<7..0>
コモン―リレーのコモン端子。
12, 30, 14, 32, 16, 34, 18, 36
P0.<7..0>+
絶縁入力ポート、正端子―信号入力に使用される
端子。この端子には、入力信号の正と負のどちらの
端でも接続できます。
13, 31, 15, 33, 17, 35, 19, 37
P0.<7..0>–
絶縁入力ポート、負端子―信号入力に使用される
端子。この端子には、入力信号の正と負のどちらの
端でも接続できます。
NI 6520/6521 ユーザガイド
12
ni.com/jp
光学絶縁差動入力
NI 6520/6521 デバイスには、8 つの光学絶縁デジタル入力ラインがあり
ます。これらの入力は、AC 入力フォトカプラと電流制限のための抵抗を
備えています。最大入力電圧（VIN）は、30 VDC です。
（NI 6520 のみ）P0.X+ ～ P0.X–（X はライン <0..7>）で接続されている信
号のチャンネルの入力（VIN）レンジは、–30 VDC ～ +30 VDC です。
DC 電圧を検出する
NI 6520/6521 は、11 V ～ 30 V までの DC 信号を検出できます。
–4 V ～ +4 V の入力電圧は、論理 LOW となります。–30 V ～ –11 V また
は +11 V ～ +30 V の入力電圧は論理 HIGH となります。
–11 V ～ –4 V および +4 V ～ +11 V の信号の論理状態は、定義されていま
せん。これは、標準的な工業 24 V 論理しきい値と対応しています。P0.X+
端子と P0.X– [ 子の間には、30 V 以上の差があってはなりません。30 V
を越える差動電圧は、フォトカプラが損傷する原因となります。
（NI 6521 のみ）30 V の差動電圧は、シャーシ / デジタルグランドに対し
て ±120 V までのコモンモード電圧を持つ場合があります。
入力信号の接続例
図 6 と図 7 は、電源と絶縁入力と間の信号接続を示しています。電源の電
圧は、NI 6520/6521 のデバイスレンジ内のあらゆる DC 電圧になり得ま
す。特定の電圧レンジについては、デバイスの仕様を参照してください。
+3.3 V
P0.X +
0 V~ +30 V
߹ߚߪ
0 V~ –30 V
2.43 kΩ
P0.X –
AC౉ജ
ࡈࠜ࠻ࠞࡊ࡜
図6
© National Instruments Corporation
13
NI 6520 入力信号の接続例
NI 6520/6521 ユーザガイド
+3.3 V
P0.X +
0 V~ +30 V
߹ߚߪ
0 V~ –30 V
120 V߹ߢߩ
ࠦࡕࡦࡕ࡯࠼
㔚࿶
2.43 kΩ
ାภ
P0.X –
AC౉ജ
ࡈࠜ࠻ࠞࡊ࡜
ࠦࡕࡦ
ࡕ࡯࠼
図7
NI 6521 入力信号の接続例
メカニカルリレー
リレーの形式
表 4 は、NI 6520/6521 で使用できるリレーの形式を示しています。
表4
形式
NI 6520/6521 のリレーの形式
記号
A 接点式
C 接点式
説明
デフォルトの状態がノーマリオープンである単極単投接点
（SPST）リレー。
1 つの接点をつなげる前にもう一方の接点を接続解除する
NC
NO （BBM 動作）単極双投（SPDT）リレー。
非ラッチ型リレー
NI 6520/6521 のリレーは、非ラッチ型です。非ラッチ型リレーの初期状
態は、ノーマリークローズ（NC）です。電流が流れていないときは、こ
の状態がバネまたは永久磁石の応力によって維持されます。コイルに電流
が流れると、磁界の応力によってノーマリーオープン（NO）接点が接続
されます。電流が流れなくなると、リレーは初期の NC 状態に戻ります。
非ラッチ型アーマチュアリレーは、電源供給が停止されたときに制御アプ
リケーションでスイッチが既知の状態に戻される必要がある場合に有効で
す。
NI 6520/6521 ユーザガイド
14
ni.com/jp
NC
NC
COM
COM
NO
NO
NC⁁ᘒ
NO⁁ᘒ
図8
非ラッチ型リレーの状態
リレーの定格電力
注意
最大スイッチ電流は、最大スイッチ電力と最大電圧によって制限され、それぞ
れが 60 W または 60 VA を超えてはなりません。
（NI PCI-6520 のみ）NI PCI-6520 リレーの最大定格電力は 60 W または
60 VA で、外部 PC 周囲温度が 0 ～ 55 ℃のとき最大電流 2 A です。
（NI PXI-6521 のみ）NI PXI-6521 リレーの最大定格電力は 60 W または
60 VA で、外部 PC 周囲温度が 0 ～ 55 ℃のとき最大電流 2 A です。
ᦨᄢ㔚ᵹ(A)
（NI PCI-6521 のみ）NI PCI-6521 リレーの最大定格電力は 60 W または
60 VA です。図 9 は、0 ～ 55 ℃での NI PCI-6521 リレーの最大電流を示
しています。
2.2
2.0
1.8
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0
0
5
10 15 20 25 30 35 40 45 50 55
๟ㄝ᷷ᐲ (°C)
PCᄖㇱ๟ㄝ—ߔߴߡߩ࠴ࡖࡦࡀ࡞
図9
NI PCI-6521 リレーの定格電力
電源投入時 / オフ時の状態
NI 6520/6521 のリレーのデフォルト状態は、電源の投入時およびオフ時
のどちらでもオフ（制御ビットが LOW）です。NI 6520/6521 リレーのデ
フォルトの状態については、「プログラム可能な電源投入時の状態」と
「非ラッチ型リレー」のセクションを参照してください。
© National Instruments Corporation
15
NI 6520/6521 ユーザガイド
リレー信号の接続例
NI 6520/6521 において C 接点式リレーで信号を接続するには、図 10 に
示すように NC、NO、COM を接続します。
P1.X COM
P1.X NC
P1.X NO
㔚Ḯ
⽶⩄A
⽶⩄B
図 10
C 接点式リレーの信号接続の例
NI 6520/6521 において A 接点式リレーで信号を接続するには、図 11 に
示すように NO、COM を接続します。
P1.X COM
P1.X NO
㔚Ḯ
⽶⩄
図 11
A 接点式リレーの信号接続の例
電源接続
絶縁回路
入力絶縁回路
NI 6520/6521 のデジタル入力チャンネルは、オプトカプラで光学絶縁さ
れています。各 IC には、1 つの入力チャンネルに 1 つずつ光学絶縁を施
すためのオプトカプラがあります。
出力絶縁回路
NI 6520/6521 の出力チャンネルの絶縁には、メカニカルリレーが使用さ
れています。各リレーは、それぞれ 1 つの出力チャンネルを絶縁します。
NI 6520/6521 ユーザガイド
16
ni.com/jp
絶縁電圧
NI 6520 絶縁電圧
各 I/O チャンネルの端子は、他の I/O チャンネル、コネクタシェル、デ
ジタルグランドから絶縁されています。絶縁バリアは、あらゆる 2 つの端
子間で 30 Vrms/42.4 Vpk /60 VDC まで絶縁します（1 つのデジタル I/O
チャンネルを構成する 2 端子は除く）。
注意
絶縁電圧の制限を超過しないよう注意してください。制限を越える電圧を使用す
ると、負傷または NI 6520 コンポーネントが破損する可能性があります。ナショ
ナルインスツルメンツは、制限を越えた信号接続による損害に対して責任を負
いません。
NI 6521 絶縁電圧
注意
この 150 V Measurement Category II 準拠モジュールは、I/O チャンネルと
バックプレーン間の絶縁耐圧は 5 秒間 1,400 Vrms です（絶縁耐圧試験で検証済
み）。Category III または Category IV の信号を、このモジュールに接続したり
測定しないでください。150 VAC を越える MAINS 供給回路に接続しないでくだ
さい。測定カテゴリの詳細については、「安全性について」のセクションを参照
してください。信号のいずれかに危険電圧（>30 Vrms/42.4 Vpk/60 VDC）が印
加されている場合は、すべての信号が危険であるとみなされます。外部配線、お
よびこのデバイスに接続されているすべての回路が、人体への接触がないよう
正しく絶縁されていることを確認してください。
NI 6521 には、特殊なキー付きケーブルとアクセサリを使用する必要がありま
す。詳細については、デバイスに添付の『37-Pin High-Voltage Accessory
Safety Kit Installation Guide』と「NI 6520 アクセサリオプション」のセク
ションを参照してください。
NI PCI-6521 の取り付け先 PC では、PC 筐体にデバイスの正面ブラケットが適
切に接地されなければなりません。
NI PCI-6521 のカバーは決して取り外さないでください。致命的な感電を受ける
恐れがあります。
PXI-6521 は、取り付け先の PXI シャーシに適切にフィラーパネルが取り付けら
れた状態で使用してください。NI PCI-6521 のフィラーパネルは決して取り外さ
ないでください。致命的な感電を受ける恐れがあります。
© National Instruments Corporation
17
NI 6520/6521 ユーザガイド
誘導負荷を保護する
誘導性負荷をリレーに接続すると、そのリレーが回路の接続を解除した時
に大きな逆起電力が発生する可能性があります。この現象は、誘導性負荷
の持つエネルギーによって発生します。このフライバック電圧は、リレー
または電源（もしくは両方）を損傷する可能性があります。
誘導性負荷のフライバック電圧を制限するには、DC 負荷に対してはフラ
イバックダイオードを、AC 負荷に対しては金属酸化バリスタ（MOV）
を取り付けます。フライバックダイオードは、負荷から 45 cm（18 イン
チ）以内に取り付けると最も効果的です。図 12 は、DC での誘導性負荷
に取り付けられた外部フライバックダイオードを示しています。図 13 は、
AC での誘導性負荷に取り付けられた MOV を示しています。
ࡈ࡜ࠗࡃ࠶ࠢ࠳ࠗࠝ࡯࠼
NI 6520/6521
CHAN
V
+
–
GND
VDC
図 12
DC 誘導負荷での接点保護
MOV
⺃ዉᕈ⽶⩄
NI 6520/6521
CHAN
GND
VAC
図 13
NI 6520/6521 ユーザガイド
18
AC 誘導負荷での接点保護
ni.com/jp
ケーブルとアクセサリ
NI 6520 アクセサリオプション
ナショナルインスツルメンツでは、37 ピン安全低電圧（≤30 Vrms/
42.4 Vpk/60 VDC）NI 6520 デバイス向けに以下の接続オプションを用意
しています。
ネジ留め式端子接続オプション
•
CB-37F 端子台―製品番号 778672-01（垂直）または 778673-01
（水平）
•
CB-37F-LP 非シールド 37 ピン D-SUB I/O 端子台―製品番号
779353-01
•
端子に接続するケーブルには以下の種類があります。
–
SH37F-37M シールドケーブル―製品番号 778621-01（1 m）ま
たは 778621-02（2 m）
–
SH37F-P-4 37 ピンメス・ピッグテイルシールド I/O ケーブル―
製品番号 778620-04（4 m）
–
R37F-37M-1 37 ピンメス・オスリボン I/O ケーブル―製品番号
779195-01（1 m）
また、以下のカスタム接続オプションを選択できます。
•
SH37F-P-4 37 ピンメス・ピッグテイルシールド I/O ケーブル―製品
番号 778620-04（4 m）
•
TB-37F-37CP 37 ピン Crimp & Poke 端子、ストレインリリーフ付き
シェル―製品番号 779185-01
TB-37F-37SC 37 ピンソルダーカップ端子、ストレインリリーフ付き
シェル―製品番号 779184-01
•
ナショナルインスツルメンツ製の接続アクセサリの詳細については、ナ
ショナルインスツルメンツのカタログまたはウェブサイト（ni.com/jp）
を参照してください。
PCI-6521 アクセサリオプション
注意
NI 6521 には、特殊なキー付きのケーブルとアクセサリを使用する必要がありま
す。安全キー使用の詳細については、デバイスに添付の『37-Pin High-Voltage
Accessory Safety Kit Installation Guide』を参照してください。
•
37 ピン高電圧アクセサリ安全キット―製品番号 779445-01
– CB-37F-HVD 高電圧端子台、DIN レールマウント―製品番号
779491-01、以下のいずれかのケーブルと組合せて使用
© National Instruments Corporation
19
NI 6520/6521 ユーザガイド
•
•
•
SH37F-37M-2 37 ピンメス・オスシールド I/O ケーブル、
2 m―製品番号 778621-02
SH37F-37M-1 37 ピンメス・オスシールド I/O ケーブル、
1 m―製品番号 778621-01
また、以下の直接接続カスタムオプションを選択できます。
–
TB-37F-37CP 37 ピン Crimp & Poke 端子、ストレインリリーフ
付きシェル―製品番号 779185-01
PXI-6521 アクセサリオプション
注意
NI 6521 には、特殊なキー付きのケーブルとアクセサリを使用する必要がありま
す。安全キー使用の詳細については、デバイスに添付の『37-Pin High-Voltage
Accessory Safety Kit Installation Guide』を参照してください。
•
37 ピン高電圧アクセサリ安全キット―製品番号 779445-01、以下の
いずれかと組合せて使用
–
TB-2621 37 ピン高電圧 CAT II、150 V フロントマウント PXI 端子
台―製品番号 779444-01
–
CB-37F-HVD 高電圧端子台、DIN レールマウント―製品番号
779491-01、以下のいずれかのケーブルと組合せて使用
• SH37F-37M-2 37 ピンメス・オスシールド I/O ケーブル、
2 m―製品番号 778621-02
• SH37F-37M-1 37 ピンメス・オスシールド I/O ケーブル、
1 m―製品番号 778621-01
また、以下の直接接続カスタムオプションを選択できます。
–
TB-37F-37CP 37 ピン Crimp & Poke 端子、ストレインリリーフ
付きシェル―製品番号 779185-01
ナショナルインスツルメンツ製の接続アクセサリの詳細については、ナ
ショナルインスツルメンツのカタログまたはウェブサイト（ni.com/jp）
を参照してください。
仕様
NI 6520 の詳細については、『NI 6520 仕様』を参照してください。この
ドキュメントは ni.com/jp/manuals からダウンロードできます。
NI 6521 の詳細については、デバイスに添付の『NI 6521 仕様』を参照し
てください。このドキュメントは ni.com/manuals からダウンロードす
ることもできます。
NI 6520/6521 ユーザガイド
20
ni.com/jp
サポート情報
技術サポートリソースの一覧は、ナショナルインスツルメンツのウェブサ
イトでご覧いただけます。ni.com/support/ja では、トラブルシュー
ティングやアプリケーション開発のセルフヘルプリソースから、ナショナ
ルインスツルメンツのアプリケーションエンジニアの E メール / 電話の連
絡先まで、あらゆるリソースを参照することができます。
適合宣言（Doc）とは、その会社の自己適合宣言を用いた、さまざまな
欧州閣僚理事会指令への適合の宣言のことです。この制度により、電磁適
合性（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。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 からその製品の Calibration Certificate
（英語）を入手してご利用になることもできます。
ナショナルインスツルメンツでは、米国本社（11500 North Mopac
Expressway, Austin, Texas, 78759-3504）および各国の現地オフィスに
てお客様にサポート対応しています。日本国内での電話サポートについて
は、サービスリクエストを ni.com/support/ja で作成するか、
03-5472-2981（技術サポート直通番号）または 0120-527196（大代表）
にお電話ください。日本国外での電話サポートについては、各国の営業所
にご連絡ください。
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、中国 86 21 5050 9800、
チェコ 420 224 235 774、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、
ベルギー 32 (0) 2 757 0020、ブラジル 55 11 3262 3599、
ポーランド 48 22 3390150、ポルトガル 351 210 311 210、
マレーシア 1 800 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
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 の製品を保護
する特許については、ソフトウェアに含まれている特許情報（ヘルプ→特許情報）
、CD に含まれている
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2007 年 09 月