NI9222-9223使用说明和产品规范

使用说明和产品规范NI9222/92234通道、±10V、16位同步通道间隔离模拟输入模块2|ni.com|NI9222/9223使用说明和产品规范本文档主要介绍NI9222和NI9223的使用方法及其产品规范和端子分配。在本文档中，NI9222和NI9223统称为NI9222/9223。注本文档中的安全守则和产品规范仅适用于NI9222/9223。系统中其他组件的安全评级和产品规范可能有所不同。请参考系统中各个组件的说明文档，确定整个系统的安全评级和产品规范。相关信息᳡ࡵ᳡ࡵni.com/servicesNICompactDAQ&NICompactRIO᭛ḷ᭛ḷni.com/infocseriesdocni.com/infosoftwareversionᴎㆅݐᆍᗻᴎㆅݐᆍᗻni.com/infocompatibilityᡔᴃᬃᣕᡔᴃᬃᣕNI9222/9223使用说明和产品规范|©NationalInstruments|3安全守则请遵循NI9222/9223的使用说明。高温表面该符号表示组件表面温度较高。触摸该组件可能导致人员受伤。注意请勿使用文档中未提及的方式操作NI9222/9223。错误操作设备可能发生危险。设备损坏时，内部的安全保护机制也会受影响。关于受损设备的维修事宜，请联系NationalInstruments。危险环境安全守则NI9222/9223适用于危险环境ClassI,Division2,GroupsA,B,C,D,T4；ClassI,Zone2,AExnAIICT4,ExnAIICT4，以及非危险环境。在可能发生爆炸的环境中安装NI9222/9223时，应遵守下列守则。违反安全守则可能导致人员伤亡。注意电源未断开或处于非安全环境时，请勿断开I/O连线或连接器。4|ni.com|NI9222/9223使用说明和产品规范注意电源未断开或处于非安全环境时，请勿卸除模块。注意替换组件可能影响模块在环境等级为ClassI,Division2时的适用性。注意对于Division2和Zone2环境中的应用，应将系统安装在防护等级不低于IP54（IEC60529和EN60529）的外壳内。危险环境下的特殊要求（欧洲）设备在DEMKO认证No.07ATEX0626664X中的评定等级为ExnAIICT4。每个模块均标有II3G并适用于危险环境Zone2，环境温度为-40°C≤Ta≤70°C。如在GasGroupIIC危险环境中使用NI9222/9223，NI机箱的防护等级必须为ExnCIICT4、EExnCIICT4、ExnAIICT4或ExnLIICT4之一。注意必须确保瞬时干扰不超过额定电压的140%。NI9222/9223使用说明和产品规范|©NationalInstruments|5注意系统应安装在ATEX认证的外壳中，外壳昀小防护等级不低于IP54(IEC/EN60529)，且环境的污染等级小于等于2。注意外壳必须带有仅能通过工具开启的挡板或壳盖。电磁兼容性守则经测试，产品符合电磁兼容性(EMC)要求和限制，详细信息见产品规范。产品在电磁环境中工作时，这些要求和限制旨在提供合理防护，防止有害干扰。本产品适用于工业环境。因此，不能确保在某种特定的安装环境中不会产生有害干扰，例如，将产品连接至测试设备或在住宅区内使用本产品。为尽可能避免产品对广播电视接收产生干扰或引起设备性能降低至不可接受的程度，请严格按照产品文档安装和使用本产品。此外，未经NationalInstruments明示许可，用户不得对产品进行任何更正或修改，否则NI有权剥夺用户操作本产品的权利。6|ni.com|NI9222/9223使用说明和产品规范注意如要确保指定的EMC性能，必须使用双屏蔽式双绞线线缆和屏蔽式套件操作本产品。注意静电放电(ESD)会损坏设备。为防止这种损坏，必须在安装、维护和操作产品时采取工业标准的ESD防护措施。注意如要确保指定的EMC性能，I/O线缆长度不得超过30米(100ft)。符合EMC规范的线缆要求请根据以下要求为NI9222/9223选择和安装线缆：•使用尽可能短的连线将线缆屏蔽层连接至机箱地（机箱接地螺丝）。•使用屏蔽双绞线（Belden9451，或同等规格线缆）。NI9222/9223使用说明和产品规范|©NationalInstruments|7图1符合EMC规范的NI9222/9223接线方式NI9222/9223ሣ㬑AI0+AI0–ֵো⑤ሣ㬑AI1+AI1–ֵো⑤ሣ㬑AI2+AI2–ֵো⑤ሣ㬑AI3+AI3–ֵো⑤8|ni.com|NI9222/9223使用说明和产品规范海事应用中的特殊要求用于海事（船舶）应用的产品必须通过劳氏船级社(LR)认证。如需了解产品是否已通过LR认证，可访问ni.com/certification查询，或检查产品标签上是否带有LR认证标记。注意为满足海事应用中的EMC要求，应将产品安装在屏蔽外壳内，且该外壳带有屏蔽和/或滤波电源和输入/输出端口。此外,为确保实现预期的EMC性能，请在设计、选择、安装测量探针和线缆时采取防护措施。NI9222/9223使用说明和产品规范|©NationalInstruments|9连接NI9222/9223NI9222/9223可提供4个同步采样且相互隔离的模拟输入通道。图2NI9222/9223端子分配AI0+AI0–AI1+AI1–AI2+AI2–AI3+AI3–0101010110|ni.com|NI9222/9223使用说明和产品规范连接器NI9222/9223带有4个2端子可拆卸式螺栓端子连接器。注NI9222/9223的某个端子连接多于一根导线时，请使用2线金属套环以确保牢固连接。连接差分电压信号NI9222/9223可连接接地或浮接信号源，将信号源的正极连接至AI+端子，将信号源的负极连接至AI-端子。NI9222/9223和信号源之间为接地连接时，为保证NI9222/9223的正常运行，请确保AI+和AI-间的电势差位于通道-地安全电压范围内。关于工作电压和过压保护的详细信息，见产品规范。图3和图4分别为信号源与NI9222/9223的接地连接和浮接示意图。NI9222/9223使用说明和产品规范|©NationalInstruments|11图3连接接地信号源至NI9222/9223图4连接浮接信号源至NI9222/9223NI9222/9223ֵো⑤AI–+–AI+NI9222/9223ֵো⑤AI–+–AI+12|ni.com|NI9222/9223使用说明和产品规范电路NI9222/9223的模拟输入通道之间，通道与地之间处于浮接状态。每个通道输入的模拟信号经过缓冲、调理，然后由16位逐次逼近型模数转换器对其采样。每个通道均带有独立的信号通路和模数转换器，可对4个通道同步采样。图5为某通道电路的示意图。图5NI9222/9223某通道的输入电路NI9222/9223AI+AI–ADCᬒ໻఼䖛य़ֱᡸNI9222/9223使用说明和产品规范|©NationalInstruments|13高频振动应用中的连线用于高频振动应用时，NI建议使用金属套环固定可拆卸式螺栓端子连接器的连线，或使用NI9971后壳套件保护连线。图6为使用金属套环连接接线端的示意图。图62端子可拆卸式螺栓端子连接器，带金属套环14|ni.com|NI9222/9223使用说明和产品规范休眠模式该模块支持低功耗休眠模式。系统是否支持休眠模式取决于模块所在的机箱。关于系统是否支持休眠模式的详细信息，见机箱文档。若机箱支持休眠模式，请参见软件帮助文档，查询关于启用休眠模式的详细信息。关于C系列模块的说明文档，请访问ni.com/info，输入信息代码cseriesdoc查询。通常系统处于休眠模式时无法与其他模块通信。休眠模式下系统功耗较低，散热量也低于正常工作模式。关于功耗和散热的详细信息，见产品规范。产品规范除非另外声明，否则下列规范的适用温度范围均为-40～70°C。所有电压均以AI-端电压为参考地。除非另外声明，否则NI9222与NI9223的产品规范一致。NI9222/9223使用说明和产品规范|©NationalInstruments|15输入特性通道数..............................................4个模拟输入通道ADC分辨率.....................................16位ADC类型.........................................逐次逼进型(SAR)输入电压范围1过压保护......................................................±30V1关于安全操作电压的详细信息，见安全守则。测量电压，AI+－AI-最小值*常规值最大值±10.5V±10.6V±10.7V*昀小测量电压范围指NI9222/9223可精确测量的昀大电压。16|ni.com|NI9222/9223使用说明和产品规范昀大采样率模块CompactDAQRIONI-DAQmxFPGA用户控制I/O采样*FPGAI/O节点NI9222500kS/s500kS/s300kS/sNI92231MS/s1MS/s350kS/s*FPGA用户控制I/O采样允许以底层访问权限进行采样和传输，并提供较高的采样率。关于NI9222/9223的FPGA用户控制I/O采样的详细信息，请访问ni.com/info，输入信息代码samplerate查询。NI9222/9223使用说明和产品规范|©NationalInstruments|17精度稳定性增益漂移....................................6ppm/°C电压漂移....................................29μV/°CCMRR(fin=60Hz)..........................100dB-3dB带宽NI9222.......................................500kHzNI9223.......................................1MHz输入阻抗..........................................1GΩ测量条件读数百分比（增益误差）量程百分比*（偏置误差）已校准，昀大值(-40°C～70°C)±0.20%±0.10%已校准，常规值(23°C,±5°C)±0.02%±0.01%未校准，昀大值(-40°C～70°C)±0.40%±0.40%未校准，常规值(23°C,±5°C)±0.20%±0.10%*量程为10.6V18|ni.com|NI9222/9223使用说明和产品规范噪声..................................................0.75LSBrms总谐波失真(THD)（20Vpp，10kHz）.........................-85dB串扰（20Vpp，1kHz）.................-100dBMTBF...............................................如需获得BellcoreMTBF或MIL-HDBK-217F规范，请联系NI。电源要求机箱功耗有效模式....................................1W，昀大值休眠模式....................................5mW，昀大值散热(70°C)有效模式....................................1.3W，昀大值休眠模式....................................430mW，昀大值NI9222/9223使用说明和产品规范|©NationalIn