NI 9206 データシート - National Instruments

データシート
NI 9206
16 AI 差動/32 AI シングルエンド、±200 mV～±10 V、16 ビット、250 kS/s
（全体、燃料電池測定）
•
•
•
バネ端子の接続
保護用バックシェル
600 VDC（US）/400 VDC（EU）、CAT I、チャンネル/アース
間絶縁
任意の CompactDAQ または CompactRIO システムと使用する NI 9206 C シリーズモ
ジュールは、16 の差動アナログ入力、16 ビットの分解能、および 250 kS/s の最大サン
プルレートを装備しています。各チャンネルでは、±200 mV、±1 V、±5 V、および±10 V
のプログラム可能な入力レンジを使用できます。
信号過渡を保護するために、NI 9206 は入力チャンネルとコモン（COM）間に±30 V の
過電圧保護を装備しています。さらに、NI 9206 は、チャンネル/アース間に安全対策、
ノイズ耐性、および高コモンモード電圧範囲用の二重絶縁バリアも装備しています。
NI 9206 は、1,000 Vrms の過渡過電圧保護に準拠しています。
NI 9206 は、最大 600 VDC（ヨーロッパでは 400 VDC）のチャンネル/アース間絶縁を
提供するため、このモジュールは大きな燃料電池やバッテリスタックを正確に監視す
ることに適しています。測定されたセルの各バンクはアースから最大 600 V になりま
すが、NI 9206 の各チャンネルはモジュール COM の 10 V 以内を保つ必要があります。
キット内容
• NI 9206
• NI 9206 スタートアップガイド
アクセサリ
•• NI
Kit (779567-01)
NI 9940
9974 Backshell
バネ端子台（196740-01）
• NI 9941 バックシェルキット（779568-01）
Cシリーズアナログ入力モジュールの比較
製品名
信号
レベル
チャンネル
サンプル
レート
同時
分解能
接続
NI 9201
±10 V
8（シングルエンド）
500 kS/s
いいえ
12ビット
ネジ留め式端子、
バネ端子、
D-SUB
NI 9205
±200 mV, ±1 V,
±5 V, ±10 V
32（シングルエンド）、
16（差動）
250 kS/s
いいえ
16ビット
バネ端子、
D-SUB
NI 9206
±200 mV, ±1 V,
±5 V, ±10 V
32（シングルエンド）、
16（差動）
250 kS/s
いいえ
16ビット
バネ端子
NI 9207
±10 V
8（差動）
500 S/s
いいえ
24ビット
D-SUB
NI 9209
±10 V
32（シングルエンド）、
16（差動）
500 S/s
いいえ
24ビット
D-SUB
NI 9215
±10 V
4（差動）
100 kS/s/ch
はい
16ビット
ネジ留め式端子、
バネ端子、
BNC
NI 9220
±10 V
16（差動）
100 kS/s/ch
はい
16ビット
バネ端子、
D-SUB
NI 9221
±60 V
8（シングルエンド）
800 kS/s
いいえ
12ビット
ネジ留め式端子、
バネ端子、
D-SUB
NI 9222
±10 V
4（差動）
500 kS/s/ch
はい
16ビット
ネジ留め式端子、
BNC
NI 9223
±10 V
4（差動）
1 MS/s/ch
はい
16ビット
ネジ留め式端子、
BNC
NI C シリーズの概要
NI は、測定、制御、および通信アプリケーション用に、100 種類を超える C シリーズ
モジュールを提供しています。C シリーズモジュールは任意のセンサまたはバスに接
続可能で、上級データ収集および制御アプリケーションのニーズに対応する高確度の
測定を可能にします。
•
あらゆるセンサや信号に接続するための計測に特化した信号調節
•
バンク間、チャンネル間、チャンネル/アース間などの絶縁オプション
•
さまざまなアプリケーションや環境のニーズに対応する-40℃～70℃の温度範囲
•
ホットスワップ可能
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C シリーズモジュールのほとんどは CompactRIO および CompactDAQ プラット
フォームの両方をサポートしており、モジュールを別のプラットフォームに移す際に
修正を行う必要はありません。
CompactRIO
CompactRIO は、コンパクトサイズと堅牢性を持つ
オープンな組込アーキテクチャを、NI LabVIEW 再構
成可能 I/O（RIO）アーキテクチャで電源供給される
プラットフォーム上の C シリーズモジュールと組み
合わせます。各システムには、組込アプリケーショ
ンの要件を満たすためのカスタムタイミング、トリ
ガ、および使用可能な広範囲のモジュール式 I/O の
処理が含まれます。
CompactDAQ
CompactDAQ は、接続性、データ収集、および直接セ
ンサまたは信号と通信するモジュール式 I/O への信号
調整を統合する、持ち運び可能な耐久性のあるデータ収
集プラットフォームです。CompactDAQ を LabVIEW
と使用することで、測定データを集録、解析、表示、お
よび管理する方法を簡単にカスタマイズできます。
ソフトウェア
Windows 用 LabVIEW プロフェッショナル開発システム
•
•
•
•
•
大規模プロジェクトの開発に上級ソフトウェアツールを使用
DAQ アシスタントおよび計測器 I/O アシスタントを使用して
自動的にコードを生成
高度な計測解析およびデジタル信号処理を使用
DLL、ActiveX、.NET オブジェクトとのオープンな接続性を活用
DLL、実行ファイル、MSI インストーラをビルド
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NI LabVIEW FPGA モジュール
•
•
•
•
•
•
NI RIO ハードウェア用の FPGA アプリケーションを設計
デスクトップおよびリアルタイムアプリケーションと同じグラ
フィカル環境でプログラミング
最大 300 MHz のループレートで制御アルゴリズムを実行
カスタムタイミング/トリガロジック、デジタルプロトコル、お
よび DSP アルゴリズムを実装
既存の HDL コードと Xilinx IP ジェネレータの機能を含む他社製
IP を統合
LabVIEW Embedded Control and Monitoring Suite の一部として
購入可能
NI LabVIEW Real‐Time モジュール
•
•
•
•
•
•
LabVIEW グラフィカルプログラミングで確定的なリアル
タイムアプリケーションを設計
信頼性の高い実行と豊富な I/O の選択に NI または他社製
ハードウェアへダウンロード
組込 PID 制御、信号処理、および解析関数を活用
マルチコア CPU のメリットを自動的に活用、またはプロ
セッサ親和性を手動で設定
リアルタイム OS、開発およびデバッグサポート、および
ボードサポートを活用
単体、または LabVIEW Suite の一部として購入可能
入力回路
NI 9206 チャンネルは、システム上の他のモジュールから絶縁されたコモングランドを
共有します。 すべてのチャンネルはプログラマブルゲイン計装用アンプを共有し、
ADC にマルチプレクスされます。各チャンネルは、±30 V の過電圧保護も備えていま
す。
図 1. NI 9206 上の 1 つのアナログ入力チャンネルの入力回路
トリガ
AI+
AI–
AISENSE
COM
MUX
PGIA
Trig
ADC
16ビット
フィルタ処理 絶縁
された
ADC
差動アンプ
NI 9206
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NI 9206 仕様
以下の仕様は、特に記載がない限り-40℃～70℃の環境下におけるものです。特に記載
がない限り、すべての電圧は COM を基準とします。
注意 このドキュメントに記載されている以外の方法で NI 9206 を動作しな
いでください。製品の使用を誤ると危険です。また、破損した製品を使用し
た場合には、製品に組み込まれている安全保護機能が保証できません。製品
が破損している場合は、修理のためにナショナルインスツルメンツに返送し
てください。
入力/出力の特性
MTBF
765,695 時間（25℃時）、Bellcore Issue 6、
Method 1、Case 3、Limited Part Stress
Method
アナログ入力の特性
チャンネル数
16 の差動/32 のシングルエンドチャンネル
ADC 分解能
16 ビット
DNL
ミッシングコードなしを保証
変換時間（最大サンプルレート）
CompactRIO および
CompactDAQ シャーシ
4.00 μs（250 kS/s）
R シリーズ拡張シャーシ
4.50 μs（222 kS/s）
入力カプリング
DC
公称入力レンジ
±10 V、±5 V、±1 V、±0.2 V
最小オーバーレンジ、±10 V レンジ
4%
アナログ入力用最大動作電圧（信号 +
コモンモード）
各チャンネルは、COM を基準として
±10.4 V 以内を保つことが必要
入力インピーダンス（AI/COM 間）
電源オン
>10 GΩ（100 pF と並列）
電源オフ/過負荷
4.7 kΩ（最小）
入力バイアス電流
±100 pA
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クロストーク（100 kHz 時）
隣接チャンネル
-65 dB
非隣接チャンネル
-70 dB
アナログ帯域幅
370 kHz
過電圧保護
AI チャンネル、0～31
±30 V、1 チャンネルのみ
AISENSE
±30 V
マルチチャンネル測定用の整定時間、確度、すべてのレンジ
フルスケールステップの±120
ppm、±8 LSB
4 μs 変換インターバル
フルスケールステップの±30
ppm、±2 LSB
8 μs 変換インターバル
アナログトリガ
トリガ数
1
分解能
10 ビット、1,024 分の 1
帯域幅、-3 dB
370 kHz
確度
フルスケールの±1%
スケール係数
±10 V レンジ
328 μV/LSB
±5 V レンジ
164.2 μV/LSB
±1 V レンジ
32.8 μV/LSB
±0.2 V レンジ
6.57 μV/LSB
CMRR、DC～60 Hz
6
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100 dB
図 2. CMRR、AI+/AI-間
AI <0...31> CMRR
140
CMRR (dB)
120
100
80
60
40
60 100
1k
周波数 (Hz)
10 k
100 k
アナログ入力の絶対確度
以下の値は、オンボード EEPROM に格納されているキャリブレーション済みスケール
係数に基づいています。
表 1. 絶対確度
レンジ
フルスケールでの確度 1
ランダムノイズ、σ
感度 2
±10 V
6,230 μV
240 μVrms
96.0 μV
±5 V
3,230 μV
116 μVrms
46.4 μV
±1 V
690 μV
26 μVrms
10.4 μV
±0.2 V
174 μV
10 μVrms
4.0 μV
残差ゲイン誤差
±10 V レンジ
読み取り値の 115 ppm
±5 V レンジ
読み取り値の 135 ppm
±1 V レンジ
読み取り値の 155 ppm
±0.2 V レンジ
読み取り値の 215 ppm
ゲイン温度係数
11 ppm/℃
基準温度係数
5
1
2
絶対確度値は、デバイスが最後の外部キャリブレーション時の温度から 70℃以内の範囲
で動作していることを想定しており、セルフキャリブレーション実行直後の 100 個のサン
プル集録に対して有効です。
感度は、ノイズの働きによるものであり、検出可能な最小の電圧変化を表します。
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残差オフセット誤差
±10 V レンジ
レンジの 20 ppm
±5 V レンジ
レンジの 20 ppm
±1 V レンジ
レンジの 25 ppm
±0.2 V レンジ
レンジの 40 ppm
オフセット温度係数
±10 V レンジ
レンジ/℃の 44 ppm
±5 V レンジ
レンジ/℃の 47 ppm
±1 V レンジ
レンジ/℃の 66 ppm
±0.2 V レンジ
レンジ/℃の 162 ppm
INL 誤差
レンジの 76 ppm
アナログ入力確度の公式
絶対確度 = 読み取り値 * ゲイン誤差 + 範囲 * オフセット誤差 + ノイズの不確かさ
ここで、
ゲイン誤差 = 残差ゲイン誤差 + ゲイン温度係数 * 最後の内部キャリブレーショ
ンからの温度変化 + 基準温度係数 * 最後の外部キャリブレーションからの温度
変化
オフセット誤差 = 残差オフセット誤差 + オフセット温度係数 * 最後の内部キャ
リブレーションからの温度変化 + INL 誤差
ノイズの不確かさ = (ランダムノイズ * 3) / √100（包含係数 3σ、100 ポイントの平
均の場合）
アナログ入力チャンネル上のフルスケールでの絶対確度は、以下を前提として決定さ
れます。
最後の外部キャリブレーションからの温度変化 = 70℃
最後の内部キャリブレーションからの温度変化 = 1℃
読み取り数 = 100
包含係数 = 3 σ
たとえば、10 V のレンジでは、フルスケールでの絶対確度は以下のようになります。
ゲイン誤差 = 115 ppm + 11 ppm * 1 + 5 ppm * 70
ゲイン誤差 = 476 ppm
オフセット誤差 = 20 ppm + 44 ppm * 1 + 76 ppm
オフセット誤差 = 140 ppm
ノイズの不確かさ = (240 μV * 3) / √100
ノイズの不確かさ = 72 μV
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絶対確度 = 10 V * 476 ppm + 10 V * 140 ppm + 72 μV
絶対確度 = 6,232 μV、丸め込んだ結果 6,230 μV
デジタル特性
チャンネル数
1 つのデジタル入力チャンネル、
1 つのデジタル出力チャンネル
過電圧保護
±30 V
デジタル論理レベル
入力 HIGH、VIH
最小
2.0 V
最大
3.3 V
入力 LOW、VIL
最小
0V
最大
0.34 V
出力 HIGH、VOH、ソース 75 μA
最小
2.1 V
最大
3.3 V
出力 LOW、VOH、シンク 250 μA
最小
0V
最大
0.4 V
外部デジタルトリガ
ソース
PFI0
遅延
100 ns（最大）
所要電力
シャーシからの消費電力
アクティブモード
625 mW（最大）
スリープモード
15 mW
放熱（70℃時)
3
アクティブモード
625 mW（最大）
スリープモード
15 mW
デジタル出力チャンネルは、FPGA インタフェースを装備する CompactRIO システムでの
みサポートされています。
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物理特性
モジュールを掃除する必要がある場合は、乾いた布で拭いてください。
ヒント C シリーズモジュールおよびコネクタの二次元図と三次元モデルを
参照するには、ni.com/dimensions（英語）でモジュール番号を使用して検索
してください。
バネ端子配線
ゲージ
0.08 mm2～1.0 mm2（28 AWG～18 AWG）銅
導線
ワイヤストリップ長
7 mm（0.28 in.）端から絶縁被覆を除去
温度定格
90℃（最小）
バネ端子ごとのワイヤ
バネ端子ごとに 1 つのワイヤ
コネクタの固定
固定タイプ
付属のねじ込みフランジ
ねじ込みフランジ用トルク
0.2 N · m（1.80 lb · in.）
重量
158 g（5.8 oz）
安全電圧
必ず以下の制限内の電圧のみを接続してください。
最大電圧 4
AI、PFI0、および D0/COM 間
±30 VDC
絶縁電圧
チャンネル間
なし
チャンネル/アース間
連続
U.S.（UL 61010-1）
600 VDC、Measurement Category I
ヨーロッパ（IEC 61010-1）
400 VDC、Measurement Category I
耐電圧
2,500 Vpk、5 秒間絶縁耐圧試験で認証済み
Measurement Category I は、MAINS 電圧と呼ばれる配電システムに直接接続されてい
ない回路上で実行される測定用です。MAINS は、装置に電力を供給する危険活電電源
供給システムです。このカテゴリは、特別に保護された 2 次回路からの電圧の測定用
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安全上の問題が起きることなく、AI/COM 間に適用または出力できる最大電圧。
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です。そのような電圧測定には、信号レベル、特別装置、エネルギー制限された装置
部分、安定化低電圧ソースから電力供給される回路、および電子装置が含まれます。
注意 NI 9206 を Measurement Category II、III、または IV の信号に接続した
り、その測定に使用したりしないでください。
メモ 測定カテゴリの CAT I および CAT O は同じものです。これらのテスト/
測定の回路は、Measurement Category CAT II、CAT III、または CAT IV の MAINS
設置建造物に直接接続することを想定していません。
危険箇所での設置
U.S.（UL）
Class I, Division 2, Groups A, B, C, D, T4、
Class I, Zone 2、AEx nA IIC T4
カナダ（C-UL）
Class I, Division 2, Groups A, B, C, D, T4、
Class I, Zone 2、Ex nA IIC T4
欧州（ATEX）および 国際（IECEx）
Ex nA IIC T4 Gc
安全および危険箇所での設置の基準
この製品は、計測、制御、実験に使用される電気装置に関する以下の安全規格要件を
満たすように設計されています。
•
IEC 61010-1、EN 61010-1
•
UL 61010-1、CSA 61010-1
•
EN 60079-0:2012、EN 60079-15:2010
•
IEC 60079-0: Ed 6、IEC 60079-15: Ed 4
•
UL 60079-0: Ed 5、UL 60079-15: Ed 3
•
CSA 60079-0:2011、CSA 60079-15:2012
メモ UL およびその他の安全保証については、製品ラベルまたは「オンライ
ン製品認証」セクションを参照してください。
電磁両立性
この製品は、計測、制御、実験に使用される電気装置に関する以下の EMC 規格の必要
条件を満たすように設計されています。
•
EN 61326 EMC 要件（工業イミュニティ）
•
EN 55011 エミッション（Group 1、Class A）
•
CE、C-Tick、ICES、および FCC Part 15 エミッション（Class A）
メモ EMC に適合させるには、このデバイスをシールドケーブルと併用して
ください。
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CE マーク準拠
この製品は、該当する EC 理事会指令による基本的要件に適合しています。
•
2014/35/EU、低電圧指令（安全性）
•
2014/30/EU、電磁両立性指令（EMC）
•
94/9/EC、潜在的な爆発性雰囲気（ATEX）
オンライン製品認証
この製品のその他の適合規格については、この製品の適合宣言（DoC）をご覧くださ
い。この製品の製品認証および適合宣言を入手するには、ni.com/certification にアク
セスして型番または製品ラインで検索し、保証の欄の該当するリンクをクリックして
ください。
耐衝撃/振動
この要件を満たすには、システムをパネルに取り付ける必要があります。
動作時振動
ランダム（IEC 60068-2-64）
5 grms、10 Hz～500 Hz
正弦（IEC 60068-2-6）
5 g、10 Hz～500 Hz
動作時衝撃（IEC 60068-2-27）
30 g（11 ms 半正弦）、50 g（3 ms 半正弦）、
18 回：6 方向
環境
この要件を満たす条件についての詳細は、ご使用のシャーシのマニュアルを参照して
ください。
動作温度
（IEC 60068-2-1、IEC 60068-2-2）
-40℃～70℃
保管温度
（IEC 60068-2-1、IEC 60068-2-2）
-40℃～85℃
保護構造
IP40
動作時の相対湿度（IEC 60068-2-78）
10% RH～90% RH（結露なきこと）
保管時の相対湿度（IEC 60068-2-78）
5% RH～95% RH（結露なきこと）
汚染度
2
最大使用高度
2,000 m
室内使用のみ。
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環境管理
ナショナルインスツルメンツは、環境に優しい製品の設計および製造に努めています。
NI は、製品から特定の有害物質を除外することが、環境および NI のお客様にとって有
益であると考えています。
環境に関する詳細は、ni.com/environment からアクセス可能な「環境への取り組み」
ページを参照してください。このページには、ナショナルインスツルメンツが準拠す
る環境規制および指令、およびこのドキュメントに含まれていないその他の環境に関
する情報が記載されています。
廃電気電子機器（WEEE）
欧州のお客様へ 製品寿命を過ぎたすべての NI 製品は、お住まいの地域の規
定および条例に従って廃棄処分してください。お住まいの地域における NI
製品のリサイクル方法の詳細については、ni.com/environment/weee を参照
してください。
电子信息产品污染控制管理办法（中国 RoHS）
中国客户 National Instruments 符合中国电子信息产品中限制使用某些有害物
质指令(RoHS)。关于 National Instruments 中国 RoHS 合规性信息，请登录
ni.com/environment/rohs_china。(For information about China RoHS
compliance, go to ni.com/environment/rohs_china.)
キャリブレーション
NI 9206 の Calibration Certificate（英語）とキャリブレーションサービスに関する情報
は、ni.com/calibration から入手できます。
キャリブレーション間隔
2年
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National Instruments の商標については、ni.com/trademarks に掲載されている「NI Trademarks and Logo Guidelines」をご覧
ください。本書中に記載されたその他の製品名及び企業名は、それぞれの企業の商標又は商号です。National Instruments の製品
を保護する特許については、ソフトウェアで参照できる特許情報（ヘルプ→特許）、メディアに含まれている patents.txt ファ
イル、又は ni.com/patents からアクセスできる National Instruments Patent Notice（英語）のうち、該当するリソースから参
照してください。エンドユーザ使用許諾契約（EULA）及び他社製品の法的注意事項はご使用の NI 製品の Readme ファイルにあ
ります。National Instruments の輸出関連法規遵守に対する方針について、また必要な HTS コード、ECCN（Export Control
Classification Number）、その他の輸出入に関する情報の取得方法については、「輸出関連法規の遵守に関する情報」（ni.com/
legal/ja/export-compliance）を参照してください。NI は、本書に記載の情報の正確性について、一切の明示又は黙示の保
証を行わず、技術的な誤りについて一切の責任を負いません。米国政府のお客様へ: 本書に含まれているデータは、民間企業の費
用により作成されており、民間機関用の連邦調達規則 52.227-14 と軍事機関用の国防省連邦調達規則補足 252.227-7014 及び
252.227-7015 に基づく限定権利及び制約付データ権利の条項の適用を受けます。
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2016 年 03 月