USB6009數(shù)采卡的說(shuō)明

USB-6009數(shù)采卡介紹1.簡(jiǎn)介NI公司的USB-6009數(shù)采卡提供8個(gè)模擬輸入通道，2個(gè)模擬輸出通道，12位的數(shù)字I/O口，以及一個(gè)32位計(jì)數(shù)器，它與電腦通過(guò)USB接口連接。使用USB-6009數(shù)采卡之前，首先按照?qǐng)D1進(jìn)行組裝，然后安裝必要的驅(qū)動(dòng)程序，具體過(guò)程，參考NI-DAQmx軟件的安裝。①端口類(lèi)別及標(biāo)號(hào)②接插件③標(biāo)簽（需粘帖）④USB接口線(xiàn)圖1USB-6009數(shù)采卡USB-6009數(shù)采卡1～16號(hào)端子是模擬輸入輸出端子排，17～32號(hào)端子是數(shù)字輸入輸出端子排。具體端子定義參見(jiàn)下圖2、3，及表1、表2。圖2模擬信號(hào)端子排表1模擬信號(hào)端子排定義端子號(hào)單端模式差分模式備注1GNDGND參考地2AI0AI0+AI<0..7>是單端模式下的輸入通道0～7。在差分模式下，AI0與AI4是差分輸入通道0的正端和負(fù)端，同理<AI1,AI5>、<AI2,AI6>…差分模式下，單端對(duì)地電壓須在±10V內(nèi)，超出則鉗位在10V或-10V3AI4AI0-4GNDGND5AI1AI1+6AI5AI1-7GNDGND8AI2AI2+9AI6AI2-10GNDGND11AI3AI3+12AI7AI3-13GNDGND14AO0AO0模擬輸出通道015AO1AO1模擬輸出通道116GNDGND參考地圖3數(shù)字信號(hào)端子排表2數(shù)字端子排定義端子號(hào)數(shù)字I/O備注17P0.0P<0.0,0.7>P<1.0,1.3>數(shù)字量輸入/輸出口。集電極開(kāi)路形式，最大灌電流200mA18P0.119P0.220P0.321P0.422P0.523P0.624P0.725P1.026P1.127P1.228P1.329PFI0可設(shè)定為數(shù)字觸發(fā)端或計(jì)數(shù)器輸入端30+2.5V2.5V參考電壓輸出31+5V5V電源輸出，最大輸出電流200mA32GND參考地2.性能參數(shù)及基本構(gòu)造1）模擬量輸入：各模擬信號(hào)輸入后，經(jīng)過(guò)圖4電路進(jìn)行處理圖4模擬輸入通道輸入的模擬信號(hào)AnalogInput，經(jīng)過(guò)多路選擇器與PGA（Programmable-GainAmplifier增益可設(shè)放大器，PGA的增益在差分輸入時(shí)，根據(jù)輸入電壓范圍自動(dòng)在1、2、4、5、8、10、16上調(diào)整，而在單端輸入是，固定為1）連接，經(jīng)放大的信號(hào)經(jīng)過(guò)ADC轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，存儲(chǔ)在FIFO（FirstInFirstOut）存儲(chǔ)器中。這里，可以設(shè)定PFI0端為數(shù)字觸發(fā)輸入。在數(shù)字觸發(fā)模式下，模擬信號(hào)采集會(huì)在PFI0端上升沿后進(jìn)行。主要性能參數(shù)：ADC-----逐次比較型ADC輸出-----差分輸入14位，單端輸入13位模擬輸入信號(hào)-----8路單端輸入、4路差分輸入，由軟件設(shè)定最大采樣率-----48KS/s輸入電壓范圍-----單端±10V差分±20V,±10V,±5V,±4V,±2.5V,±2V,±1.25V,±1V輸入阻抗-----144Kohm2)模擬量輸出：模擬信號(hào)輸出電路如圖5示圖5模擬輸出通道USB6009有兩個(gè)獨(dú)立的AnalogOutput模擬輸出通道，可輸出0～5V電壓。主要性能參數(shù)：最大工作頻率----150Hz輸出電壓----0～5V輸出阻抗----50ohm輸出驅(qū)動(dòng)電流----5mA轉(zhuǎn)換率----1V/us分辨率----12位3）數(shù)字I/O口：USB6009擁有12個(gè)數(shù)字端口，P0.0～P0.7及P0.0～P0.3，GND是參考地。數(shù)字I/O口的電路結(jié)構(gòu)如圖6示。數(shù)采卡內(nèi)自帶5V電源及4.7K的上拉電阻。用戶(hù)可在+5V端及I/O口間并聯(lián)電阻以增強(qiáng)I/O口的驅(qū)動(dòng)能力。主要性能參數(shù)：輸出電壓（極限值）----5.8V到-0.5V上電狀態(tài)----輸出態(tài)圖6數(shù)字I/O口4）計(jì)數(shù)器：USB6009內(nèi)部集成一個(gè)32位計(jì)數(shù)器，可設(shè)定PFI0端口為計(jì)數(shù)器觸發(fā)端，下降沿有效。主要性能參數(shù)：計(jì)數(shù)方式-----增計(jì)數(shù)最大觸發(fā)頻率-----5MHz最小高電平脈寬----100ns最小低電平脈寬----100ns關(guān)于USB6009數(shù)采卡的詳細(xì)介紹，可參見(jiàn)《USB-6008/6009USERGUIDEANDSPECIFICATIONS》。3.使用舉例這里舉一個(gè)簡(jiǎn)單的例子來(lái)說(shuō)明組合使用USB6009數(shù)采卡進(jìn)行數(shù)據(jù)采集或輸出。NI-DAQmx軟件的安裝本文闡述如何安裝并設(shè)置NI-DAQmx的軟件和USB數(shù)據(jù)獲取（DAQ）設(shè)備，如何檢驗(yàn)使得該設(shè)備正常工作。 注：獲取NI-DAQmx（基于Linux和MacOS）的相關(guān)信息，請(qǐng)參考/info下的rddqld。 注：用戶(hù)需以administrator的身份登陸計(jì)算機(jī)，并安裝NIUSB軟件和設(shè)備。步驟1：安裝應(yīng)用程序安裝NI的應(yīng)用程序軟件：LabVIEW8.x，LabWindows/CVI8.x，或者M(jìn)easurementStudio8.x如果用戶(hù)已有早期的應(yīng)用程序版本和NI-DAQ，可以對(duì)應(yīng)用程序進(jìn)行備份，然后升級(jí)軟件并修改應(yīng)用程序設(shè)置。步驟2：安裝NI-DAQmx應(yīng)用軟件，VILogger和NI-DAQ設(shè)備文檔閱讀器 插入CD光盤(pán)，NI-DAQmx8.x安裝程序會(huì)自動(dòng)運(yùn)行，如果該程序沒(méi)有自動(dòng)運(yùn)行，則在光盤(pán)目錄下點(diǎn)擊Start>Run，或者在命令行輸入x:\setup.exe，x是CD光驅(qū)的盤(pán)符。如果必要的話(huà)，請(qǐng)?jiān)诎惭b程序完成后重啟計(jì)算機(jī)。如果出現(xiàn)問(wèn)題，請(qǐng)參考/support/install下的硬件安裝與設(shè)置。 注：在添加新的硬件設(shè)備之前請(qǐng)先安裝該設(shè)備的驅(qū)動(dòng)程序，這樣Windows可以識(shí)別該設(shè)備。步驟3：檢驗(yàn)設(shè)備 從包裝中取出設(shè)備，檢查設(shè)備上是否有松動(dòng)的器件或明顯得損壞。如果設(shè)備有任何損壞，請(qǐng)通知NI公司，不要安裝已損壞的設(shè)備。 警告：在接觸DAQ設(shè)備時(shí)請(qǐng)注意人員和設(shè)備的良好接地。步驟4：安裝設(shè)備將USB電纜連接上計(jì)算機(jī)和設(shè)備，在屏幕跳出的對(duì)話(huà)框上點(diǎn)擊Next和Finish。注：在首次介入該USB設(shè)備或者升級(jí)NI-DAQmx的驅(qū)動(dòng)后，用戶(hù)可能會(huì)被提示安裝固件升級(jí)設(shè)備，這是正常的，可以通過(guò)Windows硬件向?qū)崾緛?lái)升級(jí)設(shè)備上的固件。注：對(duì)于USB-9233的用戶(hù)來(lái)說(shuō)，當(dāng)首次將USB-9233與計(jì)算機(jī)連接并能夠正常使用之前，找到新硬件向?qū)?huì)出現(xiàn)大約三次來(lái)安裝該設(shè)備。請(qǐng)用戶(hù)等待設(shè)備安裝完成后即可使用該設(shè)備。步驟5：確認(rèn)正確識(shí)別設(shè)備 請(qǐng)完成以下的步驟： 1、雙擊桌面上的Measuremnet&Automation圖標(biāo)，打開(kāi)MAX；2、點(diǎn)擊展開(kāi)DevicesandInterfaces，然后再點(diǎn)擊展開(kāi)NI-DAQmxDevices；3、點(diǎn)擊出現(xiàn)在DevicesandInterfaces目錄下您已安裝的設(shè)備，如果您的設(shè)備未出現(xiàn)，按F5刷新MAX中的設(shè)備列表。如果仍未識(shí)別設(shè)備，請(qǐng)查閱/suppot/install下的問(wèn)題解決方案。4、如果已安裝的設(shè)備能夠正常識(shí)別，右鍵點(diǎn)擊該設(shè)備，選擇Self-Test如果用戶(hù)在自檢過(guò)程中需要幫助的話(huà)，選擇Help>>HelpTopics>>NI-DAQmx，然后點(diǎn)擊MaxHelp中NI-DAQmx的相關(guān)幫助信息。自檢結(jié)束會(huì)彈出對(duì)話(huà)框表明自檢成功或者出現(xiàn)錯(cuò)誤。如果出現(xiàn)錯(cuò)誤，請(qǐng)參考/support/install下的問(wèn)題解決方案。步驟6：配屬傳感器和信號(hào)線(xiàn) 接線(xiàn)端子模塊的附屬傳感器和信號(hào)線(xiàn)。用戶(hù)可以在設(shè)備和附屬品的用戶(hù)手冊(cè)中獲得信號(hào)線(xiàn)和傳感器的相關(guān)信息。USB設(shè)備用戶(hù)手冊(cè)可以在設(shè)備文檔瀏覽器中查閱。該瀏覽器在Start>>Programs>>NationalInstruments>>NI-DAQ>>BrowseDeviceDocumentation。設(shè)備在線(xiàn)文檔在/manuals。步驟7：運(yùn)行測(cè)試面板許多設(shè)備都包含用來(lái)測(cè)試指定設(shè)備功能的測(cè)試面板，例如獲取和生成信號(hào)的功能。用戶(hù)要使用這些測(cè)試面板，請(qǐng)完成一下步驟：1．在MAX中，點(diǎn)擊展開(kāi)DevicesandInterfaces>>NI-DAQmxDevices；2．右鍵單擊要測(cè)試的設(shè)備；3．選中TestPanels打開(kāi)選中設(shè)備的測(cè)試面板4．點(diǎn)擊Start測(cè)試設(shè)備的不同功能，點(diǎn)擊Help查看操作該測(cè)試面板的說(shuō)明；5．測(cè)試面板會(huì)彈出對(duì)話(huà)框顯示設(shè)備是否存在錯(cuò)誤，如果出現(xiàn)錯(cuò)誤，請(qǐng)參閱NI-DAQmxHelp或者/support下的問(wèn)題解決方案；6．點(diǎn)擊關(guān)閉退出測(cè)試面板。步驟8：在程序中使用設(shè)備DAQ助手用戶(hù)可以在MAX或者NI應(yīng)用軟件中使用DAQ助手來(lái)設(shè)置LabView、LabWindows/CVI、MeasurementStudio和其他NI應(yīng)用軟件中的虛擬通道和測(cè)試任務(wù)。更多關(guān)于如何應(yīng)用DAQ助手在程序中建立任務(wù)使用設(shè)備及其他更多相關(guān)信息請(qǐng)參考Start>>Programs>>NationalInstruments>>NI-DAQ>>DAQGettingStartedGuide中的DAQ使用手冊(cè)例子用戶(hù)可以用已有的例子開(kāi)發(fā)新的應(yīng)用程序或者向以后的程序中添加源代碼。應(yīng)用程序?qū)嵗恢肔abViewHelp>>FindExamplesLabWindows/CVIHelp>>FindExamplesMeasurementStudioMeasurementStudioVS2003\VCNET\Examples\DAQmxMeasurementStudioVS2003\DotNET\Examples\DAQmxANSICNI-DAQ\Examples\DAQmxANSIC更多的例子請(qǐng)參考/zoneNIUSB-6009數(shù)采卡的使用方法信號(hào)的實(shí)時(shí)采集（A/D轉(zhuǎn)換），要使用數(shù)據(jù)采集卡，計(jì)算機(jī)對(duì)采集卡發(fā)出指令，啟動(dòng)采集卡，計(jì)算機(jī)將采集的信號(hào)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、處理和顯示。虛擬信號(hào)發(fā)生器（D/A轉(zhuǎn)換），把計(jì)算機(jī)仿真的數(shù)字信號(hào)通過(guò)D/A轉(zhuǎn)換功能轉(zhuǎn)換為模擬信號(hào)，由模擬信號(hào)輸出。采用數(shù)據(jù)采集卡是虛擬儀器中常用的獲取數(shù)據(jù)的方法，數(shù)據(jù)采集卡為I/O接口設(shè)備，對(duì)I/O接口設(shè)備的驅(qū)動(dòng)是通過(guò)相應(yīng)的庫(kù)函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。對(duì)于NI公司生產(chǎn)的數(shù)據(jù)采集卡，可利用Labwindows/CVI自帶的驅(qū)動(dòng)函數(shù)驅(qū)動(dòng)。設(shè)計(jì)者只需正確設(shè)置輸入?yún)?shù)就可實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集的任務(wù)，而不需編寫(xiě)代碼程序。NIUSB-6009數(shù)采卡性能指標(biāo)NI公司的USB-6009數(shù)采卡提供8個(gè)模擬輸入通道，2個(gè)模擬輸出通道，12位的數(shù)字I/O口，以及一個(gè)32位計(jì)數(shù)器，它與電腦通過(guò)USB接口連接。具體功能如下：提供2種信號(hào)輸入方式選項(xiàng)：?jiǎn)味擞袇⒖嫉剌斎牒筒罘州斎耄槐緦?shí)驗(yàn)采用單端有參考地輸入。放大器增益（軟件設(shè)置）：1、2、4、5、8、10、16；量程：分為單端：0～10V差分：±20V,±10V,±5V,±4V,±2.5V