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DAQ SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能) 68 ピンシールドデスクトップ端子台 SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能) 2009 11 372551A-0112

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DAQSCB-68 ユーザマニュアル(高度機能)68 ピンシールドデスクトップ端子台

SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能)

2009 年 11 月

372551A-0112

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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

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National Instruments Corporation11500 North Mopac Expressway 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。

© 2009 National Instruments Corporation. All rights reserved.

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必ずお読みください

保証SCB-68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。

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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。

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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

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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。

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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、人体への損傷やデータ損失、システムクラッシュなどを

回避するために必要な注意事項を示します。

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。

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。

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© National Instruments Corporation vii SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能)

目次

第 1 章概要

関連ドキュメント ...................................................................................................................................1-2

第 2 章温度センサと熱電対

温度センサを使用する ..........................................................................................................................2-1熱電対計測を実行する ..........................................................................................................................2-1温度センサ出力と確度 ..........................................................................................................................2-2熱電対ソースの誤差...............................................................................................................................2-3熱電対断線の検出 ...................................................................................................................................2-4熱電対入力フィルタ処理......................................................................................................................2-5

第 3 章SCB-68 にコンポーネントをはんだ付け / はんだ除去する

はんだ付け装置 .......................................................................................................................................3-1SCB-68 ボードをベースから取り外す .............................................................................................3-1はんだ付けとはんだ除去のガイドライン .......................................................................................3-2

第 4 章特殊な用途のためにコンポーネントを追加する

チャンネルパッドの構成......................................................................................................................4-2アナログ入力チャンネルの信号調整 ..............................................................................4-2アナログ出力チャンネルを調整する ..............................................................................4-4PFI 0 を調整する....................................................................................................................4-5

アナログ入力信号を接続する .............................................................................................................4-6浮動型信号ソースを接続する ...........................................................................................4-7

浮動型信号ソースとは .......................................................................................4-7浮動型信号ソースに差動接続を使用する条件...........................................4-7浮動型信号ソースに非基準化シングルエンド(NRSE)接続を使用する条件........................................................................................4-7

浮動型信号ソースに基準化シングルエンド(RSE)接続を使用する条件........................................................................................4-8

浮動型信号ソースに差動接続を使用する....................................................4-8バイアス抵抗を取り付ける .................................................................................................................4-12フィルタ処理 ............................................................................................................................................4-13

ローパスフィルタ処理.........................................................................................................4-131 極ローパス RC フィルタ ...............................................................................4-16ローパス処理に使用するコンポーネントを選択する .............................4-16

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目次

SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能) viii ni.com/jp

ローパス処理に使用するコンポーネントを追加する ............................. 4-17ローパスフィルタ処理アプリケーション ................................................... 4-19

ハイパスフィルタ処理 ........................................................................................................ 4-231 極ハイパス RC フィルタ .............................................................................. 4-24ハイパスフィルタ処理に使用するコンポーネントを選択する ........... 4-25ハイパスフィルタ処理に使用するコンポーネントを追加する ........... 4-26ハイパスフィルタ処理アプリケーション ................................................... 4-28

電流入力測定 ........................................................................................................................................... 4-29電流入力測定に使用する抵抗を選択する..................................................................... 4-30電流入力測定に使用するコンポーネントを追加する............................................... 4-30

電圧を減衰する ....................................................................................................................................... 4-32電圧を減衰するコンポーネントを選択する ................................................................ 4-33

電圧減衰の確度に関する注意事項 ................................................................ 4-33電圧を減衰するコンポーネントを追加する ................................................................ 4-33

アナログ入力信号で電圧を減衰する............................................................ 4-33アナログ出力信号で電圧を減衰する............................................................ 4-35デジタル入力で電圧を減衰する..................................................................... 4-36

分圧器 ....................................................................................................................................... 4-36アナログ入力の分圧器 ...................................................................................... 4-36アナログ出力の分圧器 ...................................................................................... 4-37デジタル入力の分圧器 ...................................................................................... 4-37

電源フィルタを追加する ..................................................................................................................... 4-38

付録 A仕様

付録 B技術サポートおよびプロフェッショナルサービス

索引

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© National Instruments Corporation 1-1 SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能)

1概要

SCB-68 は、ナショナルインスツルメンツの 68 ピンまたは 100 ピン

DAQ デバイスに簡単に信号接続するための、68 個のネジ留め式端子を

備えたシールド I/O 端子台です。SCB-68 には、カスタム回路を作成する

ための汎用ブレッドボード領域、および中継電気コンポーネント用ソケッ

トがあります。これらのソケットまたはコンポーネントパッドにより、

RC フィルタ、4 ~ 20 mA 電流入力測定、熱電対の断線の検出、電圧減

衰が行えます。オープンなコンポーネントパッドを使用して、68 ピンま

たは 100 ピン DAQ デバイスのアナログ入力(AI)、アナログ出力

(AO)、および PFI 0 信号に簡単に信号調整を適用できます。

図 1-1 SCB-68 パーツ配置図

1 クイックリファレンスラベル

2 上部カバー

3 68 ピンコネクタネジ

4 ロックワッシャ

5 シールドネジ

6 68- ピン I/O コネクタ

7 ベース

8 抜け防止ネジ

9 抜け防止ハードウェア

10 SCB-68 ボードアセンブリ

8

9

1 2

6

7

10

8

4

5

5

3

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第 1 章 概要

SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能) 1-2 ni.com/jp

このドキュメントには、SCB-68 の高度な機能に関する情報が記載されて

います。詳細については、以下の章を参照してください。

• 第 2 章、「温度センサと熱電対」では、温度センサの使用、熱電対測

定の実行、熱電対断線の検出、熱電対入力フィルタ処理についての情

報が説明されています。

• 第 3 章、「SCB-68 にコンポーネントをはんだ付け / はんだ除去する」

• 第 4 章、「特殊な用途のためにコンポーネントを追加する」では、バ

イアス抵抗の取り付け、フィルタ処理、電流入力の測定、電圧の減

衰、および電流フィルタの追加に関する情報が記載されています。

• 付録 A、「仕様」

関連ドキュメント

ご使用の DAQ デバイスで SCB-68 を使用する詳しい方法については、以

下のリソースを参照してください。

• 最新ドキュメントは ni.com/manualsで確認できます。

• Measurement & Automation Explorer ヘルプ

• DAQ スタートアップガイド

• 技術サポートデータベース(ni.com/kb)

• NI Developer Zone(ni.com/zone)

• SCB-68 キットに含まれ、ni.com/manualsでも利用可能な

『SCB-68 ユーザガイド』では、SCB-68 の取り付け、温度センサと信

号調整スイッチの構成、アナログ入力測定の接続、およびアクセサリ

のヒューズと電力について説明しています。

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© National Instruments Corporation 2-1 SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能)

2温度センサと熱電対

この章では、以下の温度センサおよび熱電対に関連するトピックについて

説明します。

• 「温度センサを使用する」

• 「熱電対計測を実行する」

• 「温度センサ出力と確度」

• 「熱電対ソースの誤差」

• 「熱電対断線の検出」

• 「熱電対入力フィルタ処理」

温度センサを使用する

図 3-1 の「SCB-68 プリント回路基板図」で示されているように、SCB-68には、熱電対を DAQ デバイスに対応させる冷接点補償の温度センサが装

備されています。温度センサの電源を入れるには、『SCB-68 ユーザガイ

ド』の「SCB-68 を MIO DAQ デバイスと使用する」セクションに記載さ

れているように、シングルエンドまたは差動モードでスイッチ S1、S2、S3 を設定します。この構成では、信号調整領域と回路にも電源が入りま

す。SCB-68 の冷接点補償の図は、図 4-1 の「アナログ入力と冷接点補償

回路」を参照してください。

熱電対計測を実行する

熱電対は差動またはシングルエンドで構成できます。

• 差動構成では耐ノイズ性が高くなります。第 4 章、「特殊な用途のた

めにコンポーネントを追加する」の「バイアス抵抗を取り付ける」セ

クションで説明されているように、DAQ デバイスが差動入力モード

である場合はバイアス抵抗を使用します。

• シングルエンド構成では、2 倍の数の入力チャンネルを使用できま

す。シングルエンドの構成では、DAQ デバイスを基準化シングルエ

ンド(RSE)入力モードに設定してください。

熱電対によって生成される電圧レベルは、通常は最大で 2 ~ 3 mV です。

最適な分解能を得るためには、DAQ デバイスのゲインを高くする必要が

あります。熱電対測定に関する詳細は、NI Developer Zone のチュート

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第 2 章 温度センサと熱電対

SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能) 2-2 ni.com/jp

リアル「Taking Thermocouple Temperature Measurements」(英

語)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 rdtttmと入力します。

また、熱電対は浮動型信号ソースであるため、DAQ デバイスに接地基準

が必要です。浮動型信号ソースの詳細については、第 4 章、「特殊な用途

のためにコンポーネントを追加する」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。フィールド配線についての詳細は、

NI Developer Zone のドキュメント「Field Wiring and Noise Considerations for Analog Signals」(英語)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。

SCB-68 の冷接点補正は、温度センサの読み取り値がネジ留め式端子の実

際の温度に近い場合にのみ正確です。そのため、熱電対の測定値を読み取

る際は、SCB-68 を通気口や温度変化の原因(ヒーター、ラジエータ、

ファン、高温の装置など)に配置しないでください。

温度センサ出力と確度

SCB-68 の温度センサは 10 mV/ を出力し、±1 の確度があります。

以下の式を使用して温度を算出することもできます。

TC = 100 × Vt

TK = TC + 273.15

ここで、 Vt は温度センサ出力電圧、

TC、TK、TF は、それぞれ摂氏、ケルビン、華

氏での温度の読み取り値を表します。

TF95--- TC× 32+=

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第 2 章 温度センサと熱電対

© National Instruments Corporation 2-3 SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能)

熱電対ソースの誤差

SCB-68 で熱電対測定を行う場合、誤差を引き起こす原因としては以下が

考えられます。

• 補正誤差 — 確度が低い温度センサ、温度センサとネジ留め式端子の

温度差が原因で発生します。SCB-68 の温度センサの仕様確度は

±1 です。温度センサとネジ留め式端子の温度差は、SCB-68 を通

気口、ヒーター、高温の装置などから離れた場所に配置することで最

小限に抑えることができます。

• 線形化誤差 — 熱電対の実際の出力の近似値が多項式である結果。線

形化誤差は使用される多項式の次数によって異なります。

• 測定誤差 —DAQ デバイス内の不正確性によって発生します。不正確

性にはゲイン、オフセット、およびノイズが関係しています。確度は

DAQ デバイスの仕様から算出できます。最良の結果を出すには、適

切にキャリブレートされた DAQ デバイスを使用する必要がありま

す。NI は、誤差を減らすために DAQ デバイスでセルフキャリブ

レーションを頻繁に実行することを推奨しています。

• 熱電対ワイヤ誤差 — 熱電対の製造工程を原因とする不均一性によっ

て発生します。これらの不均一性または不均質性は、熱電対ワイヤの

不具合、または不純物の混在によるものです。この誤差は熱電対のタ

イプやワイヤの太さなどによって異なりますが、±2 の誤差が一般

的です。熱電対ワイヤ誤差の詳細やデータについては、熱電対の製造

元に問い合わせてください。

• ノイズ誤差 — 固有システムノイズによって生じる誤差。多くのサン

プル数からの平均値を使用して、最も正確な値を取り出します。ノイ

ズの多い環境で確度を向上するには、より多くのサンプルの平均化が

必要です。

最良の結果を出すには、最低 100 以上の読み取り値の平均を使用し

てノイズの影響を減らします。標準の絶対確度は約 ±2 である必要

があります。

ホワイトノイズ

サンプル数------------------------------------------ 結果ノイズ=

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第 2 章 温度センサと熱電対

SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能) 2-4 ni.com/jp

熱電対断線の検出

正の入力と +5 V の間に高い値の抵抗を接続して、熱電対断線の検出回路

を作成できます。2 ~ 3 MΩ程度以上の抵抗でも十分ですが、高い値の抵

抗を使用すると熱電対の断線や不具合も検出できます。

メモ コンポーネントの追加方法とはんだ付けやはんだ除去の方法については、

第 3 章、「SCB-68 にコンポーネントをはんだ付け / はんだ除去する」を参照し

てください。

• 差動アナログ入力熱電対断線検出 — 負の入力と +5 V の間にある Aの位置に高い値の抵抗を配置します。使用する各チャンネルで 0 Ω抵抗はそのままの位置(F と G)にします。全アナログ入力チャンネ

ルのコンポーネント位置については、表 4-1、「アナログ入力チャン

ネルのコンポーネント位置」を参照してください。

図 2-1 差動アナログ入力熱電対断線検出

(E)

+5 V AI <i>

AI GND AI <i+8>

(C)

(B)

(D)

(G)

(F)

(A)

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第 2 章 温度センサと熱電対

© National Instruments Corporation 2-5 SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能)

• 差動アナログ入力熱電対断線検出 — 負の入力と +5 V の間にある Aの位置に高い値の抵抗を配置します。使用する各チャンネルで 0 Ω抵抗はそのままの位置(F と G)にします。全アナログ入力チャンネ

ルのコンポーネント位置については、表 4-1、「アナログ入力チャン

ネルのコンポーネント位置」を参照してください。

図 2-2 AI <i> でのシングルエンドアナログ入力熱電対断線検出

熱電対が断線していると、入力端子で測定される電圧が適正な熱電対の電

圧を大幅に超えて +5 V に上昇します。100 kΩの抵抗を負の入力と

AI GND の間に配置して、バイアス電流の帰還路を作成できます。

熱電対入力フィルタ処理

ノイズを低減するには、シンプルな 1 極 RC ローパスフィルタを SCB-68のアナログ入力に接続できます。詳細については、第 4 章、「特殊な用途

のためにコンポーネントを追加する」の「ローパスフィルタ処理」セク

ションを参照してください。

(E)

+5 V AI <i>

AI GND AI <i+8>

(C)

(B)

(D)

(G)

(F)

(A)

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© National Instruments Corporation 3-1 SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能)

3SCB-68 にコンポーネントをはんだ付け / はんだ除去する

一部のアプリケーションは、SCB-68 の設定変更(通常はプリント回路デ

バイスへのコンポーネント追加)を必要とします。

メモ SCB-68 のモデルによっては、デフォルトの位置に 0 Ωの抵抗が接続されている

ものもあります。これらの抵抗をデフォルトの位置から移動、またはデフォル

トの位置へ戻す場合は、SCB-68 回路カードアセンブリにはんだ付けまたははん

だ除去する必要があります。

はんだ付け装置

コンポーネントを SCB-68 にはんだ付けするには、以下が必要となります。

プラスドライバー(No. 1 と No. 2)

0.125 インチマイナスドライバー

はんだごてとはんだ

ラジオペンチ

使用するアプリケーション固有のコンポーネント

SCB-68 ボードをベースから取り外す

SCB-68 をベースから取り外すには、図 1-1、「SCB-68 パーツ配置図」を

参照しながら次の手順に従ってください。

1. 接続されている場合は、68 ピンケーブルの SCC-68 への接続を解除

します。

2. プラスドライバー(No. 1)で上部カバーの両側のシールドネジを外

し、カバーを取り外します。

3. プラスドライバー(No. 2)で抜け防止ネジを緩めます。

4. マイナスドライバーを使用して、ネジ留め式端子から信号ワイヤを外

します。

5. デバイス取り付けネジをプラスドライバー(No. 1)で取り外します。

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第 3 章 SCB-68 にコンポーネントをはんだ付け / はんだ除去する

68 ピンシールドデスクトップ端子台 3-2 ni.com/jp

6. 68 ピンコネクタネジをマイナスドライバーで取り外します。

7. SCB-68 を上向きに傾けて引き出します。

SCB-68 を再度取り付けるには、上記の手順を逆の順番に行ってください。

はんだ付けとはんだ除去のガイドライン

コンポーネントを SCB-68 にはんだ付けしたり、はんだ除去を行う場合

は、図 3-1 を参照してください。

図 3-1 SCB-68 プリント回路基板図

1 +5 V 電源パッド R20 および R212 スイッチ S3、S4、S53 68- ピン I/O コネクタ

4 ブレッドボード領域

5 ヒューズ

6 スイッチ S1、S27 ネジ留め式端子

8 PFI 0 パッド

9 アナログ出力パッド

10 アナログ入力パッド

11 温度センサ

2 3 54

6

7

47

SCB-68©COPYRIGHT 1993

68

J1

3412461347144815491650175118521953205421552256

1352363374385396

74184294310441145

67336632653164306329622861276026592558245723

C6

C5

C3

C1

C2

XF1

ASSY182470-01 REV.B

S/N

1333

34

C4

R20R21

RC12(B) RC4(E)

R4(F)S5 S1

S2

S4 S3

R5(G)

RC5(E)

R6(F)

R7(G)

RC13(D)

R22(A)

R23(C)

RC14(B)

RC15(D)

R24(A)

R25(C)

RC6(E)

R8(F)

R9(G)

RC16(B)

RC17(D)

R26(A)

R27(C)

RC7(E)

R10(F)

R11(G)

RC18(B)

RC19(D)

R28(A)

R29(C)

RC8(E)

R12(F)

R13(G)

RC20(B)

RC21(D)

R30(A)

R31(C)

RC9(E)

R14(F)

R15(G)

RC22(B)

RC23(D)

R32(A)

R33(C)

RC10(E)

R16(F)

R17(G)

RC24(B)

RC25(D)

R34(A)

R35(C)

RC11(E)

R18(F)

RC2R2

RC3

R3

R19(G)

RC26(B)

RC27(D)

R36(A)

R37(C)

R38

R10

RC1

10

10

7

1

9 8

40

11

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第 3 章 SCB-68 にコンポーネントをはんだ付け / はんだ除去する

© National Instruments Corporation 3-3 SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能)

メモ 図 3-1 にあるコンポーネントのいずれかが欠けている場合は、NI にご連絡くだ

さい。

SCB-68 の F と G の位置には、出荷時に 0 Ω抵抗が取り付けられていま

す。これらの位置を使用する時は、抵抗を取り外してください。低消費電

力(20 ~ 30 W)のはんだごてを使用してください。

SCB-68 のはんだ除去には、真空タイプツールが適してします。はんだ除

去時には、コンポーネントパッドを破損しないよう気をつけてください。

酸系はんだは、プリント回路デバイスとコンポーネントの破損原因となる

ため、やに入り電子はんだのみを使用してください。

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© National Instruments Corporation 4-1 SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能)

4特殊な用途のためにコンポーネントを追加する

この章では、SCB-68 の空いているコンポーネント位置にコンポーネント

を追加して信号調整する方法について説明します。

この章では、以下の信号調整アプリケーションについて説明します。

• 「バイアス抵抗を取り付ける」(アナログ入力)

• 「フィルタ処理」(アナログ入力、アナログ出力、およびデジタル入

力)

• 「電流入力測定」(アナログ入力)

• 「電圧を減衰する」(アナログ入力、アナログ出力、およびデジタル入

力)

• 「電源フィルタを追加する」

注意 NI は、コンポーネント追加によるリスクについて責任を負いかねます。ナショ

ナルインスツルメンツは、不適切に追加されたコンポーネントによる損傷の責

任を負いません。

この章で説明するアプリケーション以外にも、SCB-68 のコンポーネント

パッドや汎用ブレッドボード領域などを使用して、さまざまなタイプの信

号調整を実行できます。コンポーネントの追加方法およびはんだ付けやは

んだ除去の方法については、第 3、「SCB-68 にコンポーネントをはんだ付

け / はんだ除去する」を参照してください。

この章で説明するアプリケーションや独自の回路を使用できるように

Measurement & Automation Explorer (MAX) で SCB-68 を構成する方

法については、『SCB-68 ユーザガイド』の「SCB-68 スタートアップガイ

ド」セクションを参照してください。MAX で仮想チャンネルを作成し

て、カスタムスケールを作成するか、使用するトランスデューサのタイプ

に電圧レンジを関連付けることができます。

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第 4 章 特殊な用途のためにコンポーネントを追加する

SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能) 4-2 ni.com/jp

チャンネルパッドの構成

SCB-68 を 68 ピン /100 ピン MIO DAQ デバイスに接続する場合、

SCB-68 のコンポーネントパッドを使用して 16 個の AI チャンネル、

2 個の AO チャンネル、PFI 0 の信号を調整できます。

アナログ入力チャンネルの信号調整図 4-1 は、SCB-68 のアナログ入力および冷接点補償回路を示します。

図 4-1 アナログ入力と冷接点補償回路

図 4-2 は、AI チャンネルの構成を示しています。AI <i> および AI <i+8>を差動チャンネルペアまたは 2 つのシングルエンドチャンネルとして使

用できます。

AI 0(I/O 68)

S5

CJC

CJC

R38

Q1

+5 V

C3(0.1 μF)

C5(1 μF)

R23

+5 V

R5AI 8

(I/O 56)

S4AI 8

(I/O 34)

RSE CJC MIO

DIFF CJC

AI

AI

AI

AI GNDRC13

+

R22

+5 V

AI 0

(I/O 56)

AI GND

RC12+

R4

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第 4 章 特殊な用途のためにコンポーネントを追加する

© National Instruments Corporation 4-3 SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能)

SCB-68 を接地基準化シングルエンド入力と使用する場合は、図 4-2 に示

されているように、入力を AI GND、位置 B および D に接続する空き位

置を接地ソースに使用しないでください。接地基準を必要とする信号調整

回路は、空いているコンポーネント位置ではなく、AI SENSE を接地基準

として使用するカスタムブレッドボード領域に作成してください。

メモ SCB-68 のモデルによっては、デフォルトの位置に 0 Ωの抵抗が接続されている

ものもあります。これらの抵抗をデフォルトの位置から移動、またはデフォル

トの位置へ戻す場合は、SCB-68 回路カードアセンブリにはんだ付けまたははん

だ除去する必要があります。はんだ付けに際しては、第 3 章、「SCB-68 にコン

ポーネントをはんだ付け / はんだ除去する」を参照してください。

図 4-2 AI <i> および AI <i+8> のアナログ入力チャンネルパッド構成

表 4-1 は、SCB-68 の差動チャンネル 0 ~ 7 のコンポーネントラベルと、

それらのコンポーネント位置 A ~ G を表しています。

表 4-1 アナログ入力チャンネルのコンポーネント位置

チャンネル

A B C D E F Gシングルエンド 差動

AI 0, AI 8 AI 0 R22 RC12 R23 RC13 RC4 R4 R5

AI 1, AI 9 AI 1 R24 RC14 R25 RC15 RC5 R6 R7

AI 2, AI 10 AI 2 R26 RC16 R27 RC17 RC6 R8 R9

AI 3, AI 11 AI 3 R28 RC18 R29 RC19 RC7 R10 R11

AI 4, AI 12 AI 4 R30 RC20 R31 RC21 RC8 R12 R13

+5 V AI <i>

AI GND AI <i+8>

(C)

(B)

(D)

(G)

(F)

(A)

(E)

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第 4 章 特殊な用途のためにコンポーネントを追加する

SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能) 4-4 ni.com/jp

アナログ出力チャンネルを調整する図 4-3 は、SCB-68 の両方のアナログ出力チャンネルの回路を示していま

す。

図 4-3 アナログ出力回路

図 4-4 は、一般的な AO チャンネルパッドの構成を示しています。

図 4-4 アナログ出力チャンネルパッド構成

AI 5, AI 13 AI 5 R32 RC22 R33 RC23 RC9 R14 R15

AI 6, AI 14 AI 6 R34 RC24 R35 RC25 RC10 R16 R17

AI 7, AI 15 AI 7 R36 RC26 R37 RC27 RC11 R18 R19

R は 1 つのコンポーネントのソケットを示します。

RC は並列に接続される 2 つのコンポーネントのソケットを示します。

表 4-1 アナログ入力チャンネルのコンポーネント位置(続き)

チャンネル

A B C D E F Gシングルエンド 差動

RC3

AO 0(I/O 22)

R3

AO GND(I/O 55)

RC2

AO 1(I/O 21)

R2AO 1

AO GND(I/O 54)

AO GND

AO GND

AO 0

AO

AO GND

(B)

(A)

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第 4 章 特殊な用途のためにコンポーネントを追加する

© National Instruments Corporation 4-5 SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能)

表 4-2 は、SCB-68 のアナログ出力チャンネル 0 および 1 と、それらのコ

ンポーネント位置 A と B を表しています。

PFI 0 を調整する図 4-5 は、SCB-68 上の PFI 0 のデジタル入力チャンネル構成を表してい

ます。

図 4-5 デジタルトリガ回路

図 4-6 は、PFI 0 のデジタル入力チャンネルの構成を表しています。

図 4-6 デジタル入力チャンネルパッドの構成

表 4-2 アナログ出力チャンネルのコンポーネント位置

チャンネル A B

AO 0 R3 RC3

AO 1 R2 RC2

R は 1 つのコンポーネントのソケットを示します。

RC は並列に接続される 2 つのコンポーネントのソケットを示します。

RC1

PFI 0/AI START TRIG(I/O 11)

R1

D GND(I/O 44)

PFI 0/AI START TRIG

D GND

PFI 0

D GND

(R1)

11

44(RC1)

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第 4 章 特殊な用途のためにコンポーネントを追加する

SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能) 4-6 ni.com/jp

アナログ入力信号を接続する

表 4-3 は、信号ソースの両方のタイプの推奨入力構成の概要を示します。

表 4-3 アナログ入力構成

AI 接地基準設定 *

浮動型信号ソース(建物のグラ

ンドへの接続なし) 接地基準型信号ソース *

• 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

差動(DIFF)

非基準化シングルエンド(NRSE)

基準化シングルエンド(RSE)

* RSE、NRSE、および DIFF モード、アナログ入力信号ソース、ソフトウェアの注意点については、お使いの DAQ デバイスの関連ドキュメントを参照してください。

+ –

+

AI+

AI–

AI GND

DAQ

+–

+

AI+

AI–

AI GND

DAQ

+–

+

AI

AI SENSE

AI GND

DAQ

+–

+

AI

AI SENSE

AI GND

DAQ

+–

+

AI

AI GND

DAQ

(VA – VB)

+–

+

AI

AI GNDVB

VA

DAQ

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第 4 章 特殊な用途のためにコンポーネントを追加する

© National Instruments Corporation 4-7 SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能)

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(10 ft)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。

• 信号を伝える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非基準化シングルエンド(NRSE)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 NRSE 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。

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第 4 章 特殊な用途のためにコンポーネントを追加する

SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能) 4-8 ni.com/jp

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。

NRSE 接続については、お使いの DAQ デバイスの関連ドキュメントを参

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(RSE)接続を使用する条件入力信号が以下の条件を満たす場合にのみ RSE 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、RSE 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

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。

RSE 接続については、お使いの DAQ デバイスの関連ドキュメントを参照

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。

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)で DC カプリ

ングされているソースに対して問題なく動作します。

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第 4 章 特殊な用途のためにコンポーネントを追加する

© National Instruments Corporation 4-9 SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能)

図 4-7 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、集録したデータに含まれます。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)。

図 4-8 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

+

<100 ΩAI GND

AI+

AI–

AI SENSE

Vs

DAQ

+

R

100AI GND

R

Vs

AI+

AI–

AI SENSE

DAQ

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第 4 章 特殊な用途のためにコンポーネントを追加する

SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能) 4-10 ni.com/jp

図 4-9 に示されるように、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、信号パス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

イン誤差が発生します。

図 4-9 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

DAQ

PGIA

+

+

+

AI GND

AI SENSE

AI+

AI–

I/O

Vs

Vm

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第 4 章 特殊な用途のためにコンポーネントを追加する

© National Instruments Corporation 4-11 SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能)

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

スを取ります。図 4-10 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。

図 4-10 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

バイアス抵抗の SCB-68 への取り付けについては、「バイアス抵抗を取り

付ける」のセクションを参照してください。

+

AI GND

Vs

AC

AI+

AI–

AI SENSE

AC DAQ

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第 4 章 特殊な用途のためにコンポーネントを追加する

SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能) 4-12 ni.com/jp

バイアス抵抗を取り付ける

単一バイアス抵抗を差動ペアの負のライン(AI–)に取り付けるには、

図 4-11 に示されているように、抵抗を SCB-68 の位置 D に配置します。

図 4-11 単一バイアス抵抗を使用した AI 差動構成

バランスの取れたバイアス抵抗を取り付けるには、図 4-12 に示されてい

るように、抵抗を SCB-68 の位置 B および D に配置します。

図 4-12 バランスの取れたバイアス抵抗を使用した AI 差動構成

+5 V AI <i>

AI GND AI <i+8>

(C)

(B)

(D)

(E)

(G)

(F)

(A)

(E)

+5 V AI <i>

AI GND AI <i+8>

(C)

(B)

(D)

(G)

(F)

(A)

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第 4 章 特殊な用途のためにコンポーネントを追加する

© National Instruments Corporation 4-13 SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能)

フィルタ処理

このセクションでは、SCB-68 でのローパスおよびハイパスフィルタ処理

について説明します。

ローパスフィルタ処理このセクションでは、SCB-68 でのローパスフィルタ処理に関する以下の

トピックについて説明します。

• 「1 極ローパス RC フィルタ」

• 「ローパス処理に使用するコンポーネントを選択する」

• 「ローパス処理に使用するコンポーネントを追加する」

• 「ローパスフィルタ処理アプリケーション」

ローパスフィルタは、カットオフ周波数を超える信号、または高周波数ス

トップバンド信号を大きく減衰します。ローパスフィルタは、カットオフ

周波数より低い信号、または低周波数パスバンド信号は減衰しません。

ローパスフィルタの位相シフトが周波数に対して線形である状態が理想的

です。線形位相シフトにより、すべての周波数の信号成分が、周波数に関

係なく一定の時間遅延し、信号全体の形状が維持されます。

実際には、ローパスフィルタはこのような理想的なフィルタの特性に近似

する伝達関数が入力信号に適用されます。フィルタ特性は、ボードプロッ

トまたは伝達関数を表すプロットを解析して算出できます。

図 4-13 と図 4-14 は、理想的フィルタと実際のフィルタの各ボードプ

ロットと、各伝達関数の減衰を示しています。

図 4-13 理想的フィルタの伝達関数の減衰

fc

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第 4 章 特殊な用途のためにコンポーネントを追加する

SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能) 4-14 ni.com/jp

図 4-14 実際のフィルタの伝達関数の減衰

カットオフ周波数 fc は、ゲインが 3 dB に低下する点での周波数です。

図 4-13 は、理想的フィルタによって、fc より高いすべての周波数に対し

てゲインが 0 に低下する様子を示しています。したがって、fc はフィル

タを通過して出力に達することがありません。実際のフィルタでは、fcより高い周波数のゲインが絶対的に 0 にならず、パスバンドとストップ

バンドの間に推移領域、パスバンドにリプルが存在し、またストップバン

ドに有限的な減衰ゲインがあります。

実際のフィルタの位相応答には非線形な部分があり、高周波数信号の遅延

が低周波数信号よりも長くなり、信号全体の形状が変形します。たとえ

ば、図 4-15 の方形波に理想的フィルタを適用すると、入力のエッジが平

滑化されるのに対し、実際のフィルタでは信号の高周波数成分が遅延する

ためリンギングが発生します。

図 4-15 方形波入力信号

fc

(t)

(V

)

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第 4 章 特殊な用途のためにコンポーネントを追加する

© National Instruments Corporation 4-15 SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能)

図 4-16 と図 4-17 は、理想的フィルタと実際のフィルタにおける方形波

の相違を示しています。

図 4-16 方形波入力信号に対する理想的フィルタの応答

図 4-17 方形波入力信号に対する実際のフィルタの応答

(t) (

V)

(t)

(V

)

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第 4 章 特殊な用途のためにコンポーネントを追加する

SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能) 4-16 ni.com/jp

1 極ローパス RC フィルタ図 4-18 は、抵抗(R)とキャパシタ(C)で構成される簡単な並列回路

で、R が出力電圧(Vm)と想定された場合のの伝達関数を示しています。

図 4-18 簡易 RC ローパスフィルタ

伝達関数は、以下の定数を 1 極ローパスフィルタを数学的に表したもの

です。

この式 4-1 を使用して、簡単な抵抗とキャパシタの回路のローパスフィル

タを設計できます。このとき、fc は抵抗とキャパシタの値によってのみ

決定されます。

(4-1)

ここで、G は DC ゲイン、s は周波数ドメインを表します。

ローパス処理に使用するコンポーネントを選択する回路内のコンポーネントの値を決定するには、R(10 kΩが適当)を固定

して、式 4-1 から C を以下のように求めます。

(4-2)

式 4-2 の fc はカットオフ周波数です。

正確な値を得るためには、以下の特性を備えた抵抗を選択する必要があり

ます。

• 低ワット量(約 0.125 W)

• 確度 5% 以上

• 温度安定性

• 許容誤差 5%

R

CVin Vm

12πRC-------------

T s( ) G1 2πRC( )s+------------------------------=

C 12πRfc----------------=

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第 4 章 特殊な用途のためにコンポーネントを追加する

© National Instruments Corporation 4-17 SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能)

• AXL パッケージ(推奨)

• 炭素または金属皮膜(推奨)

以下の特性を持つキャパシタを推奨します。

• AXL または RDL パッケージ

• 許容誤差 20%

• 最大電圧 25 V

ローパス処理に使用するコンポーネントを追加する図 4-18 のように、2 つのコンポーネントで構成される回路でアナログ入

出力、デジタル入力に適用できる簡単な RC フィルタを作成できます。

アナログ入力信号でのローパスフィルタ

以下のアナログ入力モードでローパスフィルタを作成できます。

• 差動アナログ入力ローパスフィルタ — 差動ローパスフィルタを作成

するには、図 4-19 を参照してください。抵抗を F の位置、キャパシ

タを E の位置に追加します。全アナログ入力チャンネルのコンポー

ネント位置は、表 4-1 を参照してください。

図 4-19 差動アナログ入力ローパスフィルタの SCB-68 回路図

• シングルエンドアナログ入力ローパスフィルタ — シングルエンド

ローパスフィルタを作成するには、図 4-20 を参照してください。ま

た、使用する AI チャンネルに応じて、F か G のどちらかの位置に抵

抗を追加します。使用する AI チャンネルに応じて、B か D のどちら

かの位置にキャパシタを追加します。全アナログ入力チャンネルのコ

ンポーネント位置は、表 4-1 を参照してください。

+5 V AI <i>

AI GND AI <i+8>

(C)

(B)

(D)

(G)

(F)

(A)

(E)

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第 4 章 特殊な用途のためにコンポーネントを追加する

SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能) 4-18 ni.com/jp

メモ フィルタ処理によって計測アンプの整定時間が、フィルタの時間定数と等しい

値に延長されます。RC フィルタをスキャンチャンネルに追加すると、スキャン

速度が大幅に低下します。これは、計測アンプの整定時間が 10T(ここで、

T = (R)(C))より長くなる可能性があるためです。

図 4-20 AI <i> 上のシングルエンドアナログ入力ローパスフィルタの SCB-68 回路図

アナログ出力信号でのローパス平滑化フィルタ

アナログ出力にローパスフィルタを作成するには、図 4-21 に示されてい

るように、抵抗を A の位置、キャパシタを B の位置に配置します。両方

のアナログ出力チャンネルのコンポーネント位置は、表 4-2 を参照してく

ださい。

図 4-21 アナログ出力ローパスフィルタの SCB-68 回路図

+5 V AI <i>

AI GND AI <i+8>

(C)

(B)

(D)

(G)

(F)

(A)

(E)

AO

AO GND

(B)

(A)

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第 4 章 特殊な用途のためにコンポーネントを追加する

© National Instruments Corporation 4-19 SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能)

デジタルトリガ入力信号でのローパスデジタルフィルタ

PFI 0 では、抵抗を R1 の位置、キャパシタを RC1 の位置に追加します。

デジタル入力チャンネルパッドの構成については、図 4-22 を参照してく

ださい。

図 4-22 デジタルトリガ入力ローパスフィルタの SCB-68 回路図

ローパスフィルタ処理アプリケーション以下のセクションでは、ローパスフィルタ処理が便利となるアプリケー

ションを記載しています。

アナログ入力ローパスフィルタ処理アプリケーション

以下の用途では、ローパスフィルタ処理の利点を活用できます。

• ノイズフィルタ処理 — ローパスフィルタを使用して、測定信号のノ

イズ周波数を効果的に減衰できます。たとえば、一般的に電力線では

60 Hz のノイズ周波数が加えられます。fc< 60 Hz のフィルタを測定

システムの入力に適用すると、ノイズ周波数がストップバンドまで低

下します。

式 4-2 を参照して、抵抗値を 10 kΩに固定してキャパシタ値を計算

し、以下の関係を満たす標準キャパシタ値を選択します。

(4-3)

PFI 0

D GND

(R1)

11

44(RC1)

C 12π 10 000,( ) 60( )----------------------------------------->

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第 4 章 特殊な用途のためにコンポーネントを追加する

SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能) 4-20 ni.com/jp

• アンチエイリアスフィルタ — 図 4-23 が示すように、高周波数信号

成分をエイリアス処理すると、低周波数信号として表されます。

図 4-23 高周波数信号をエイリアス処理する

実線は、サンプルポイントでサンプリングされる高周波数信号を示し

ます。これらの点をつないで波形を形成すると点線のようになり、信

号は低周波数となります。サンプルレートの半分以上の周波数を持つ

信号はすべてエイリアス処理され、サンプルレートの半分未満の周波

数として不正に解析される結果となります。このような、サンプル

レートの半分未満に制限された周波数は、ナイキスト周波数と呼ばれ

ます。

エイリアスの発生を防ぐには、入力信号がサンプリングされる前に、

入力信号からナイキスト周波数より高いすべての信号成分を除去しま

す。エイリアス処理されたデータサンプルから、元の信号を再生する

ことはできません。

ナイキスト周波数の半分の周波数の信号コンポーネントを減衰する

ローパスフィルタを設計するには、式 4-3 でナイキスト値の半分の値

の代わりに fc を使用してください。

メモ (NI PCI/PXI-6115/6120/6289 デバイスのみ) NI PCI/PXI-6115/6120 および

NI PCI/PXI-6289 デバイスにはフィルタが装備されているため、SCB-68 端子台

にアンチエイリアスフィルタを実装する必要がない場合があります。詳細につ

いては、デバイスの関連ドキュメントを参照してください。

2 4 6 8 100

1

–1

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第 4 章 特殊な用途のためにコンポーネントを追加する

© National Instruments Corporation 4-21 SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能)

アナログ出力ローパスフィルタ処理アプリケーション

以下の用途では、ローパスフィルタ処理の利点を活用できます。

• 外部回路の保護 — ローパスフィルタは、AO 信号の階段状になって

いる曲線を平滑化することができます。曲線が平滑でない AO 信号

は、接続された外部回路に対して有害となる場合があります。

図 4-24 は、入力信号が階段状の信号である場合のローパスフィルタ

の出力を示しています。

図 4-24 AO 信号のローパスフィルタ処理

• アナログ出力信号をグリッチ除去する — ローパスフィルタを使用し

て、アナログ出力信号からグリッチを減らすことができます。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

解放されるチャージ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

リッチ除去フィルタのカットオフ周波数を選択するには、お使いの

DAQ デバイスの関連ドキュメントでグリッチの最大継続時間を参照

してください。

(t)

(V

)

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第 4 章 特殊な用途のためにコンポーネントを追加する

SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能) 4-22 ni.com/jp

PFI 0 ローパスフィルタ処理アプリケーション

ローパスフィルタは、デジタルトリガ入力信号のノイズを平滑化するため

のデバウンシングフィルタとして使用することもできます。この場合ロー

パスフィルタによって、信号を有効なデジタルトリガとして認識するため

に DAQ デバイスのトリガ検出回路が有効になります。

図 4-25 高周波数成分を持つデジタルトリガ入力信号

図 4-26 で示すように、デジタル信号にローパスフィルタを適用して高周

波数成分を除去して、よりきれいなデジタル信号を得ることができます。

図 4-26 デジタルトリガ入力信号のローパスフィルタ処理

メモ フィルタ次数により、DAQ デバイスがトリガ入力を受信してからデジタルトリ

ガ入力信号を検出するまで、使用するフィルタによって一定時間の遅延があり

ます。

(t)

(V

)

TTLHIGH

TTLLOW

(t)

(V

)

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第 4 章 特殊な用途のためにコンポーネントを追加する

© National Instruments Corporation 4-23 SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能)

ハイパスフィルタ処理このセクションでは、SCB-68 でのハイパスフィルタ処理に関する以下の

トピックについて説明します。

• 「1 極ハイパス RC フィルタ」

• 「ハイパスフィルタ処理に使用するコンポーネントを選択する」

• 「ハイパスフィルタ処理に使用するコンポーネントを追加する」

• 「ハイパスフィルタ処理アプリケーション」

ハイパスフィルタは、カットオフ周波数より低い信号、または低周波数ス

トップバンド信号を大きく減衰します。ハイパスフィルタは、カットオフ

周波数より高い信号、または高周波数パスバンド信号は減衰しません。

カットオフ周波数 fc は、ゲインが 3 dB に低下する点以下の周波数です。

図 4-27 は、理想的フィルタによって、fc より低いすべての周波数に対し

てゲインが 0 に低下する様子を示しています。したがって、fc はフィル

タを通過して出力に達することがありません。

実際には、ハイパスフィルタはこのような理想的なフィルタの特性に近似

する伝達関数が入力信号に適用されます。フィルタ特性は、ボードプロッ

トまたは伝達関数を表すプロットを解析して算出できます。

図 4-27 と図 4-28 は、理想的フィルタと実際のフィルタの各ボードプ

ロットと、各伝達関数の減衰を示しています。

図 4-27 理想的フィルタの伝達関数の減衰

fc

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第 4 章 特殊な用途のためにコンポーネントを追加する

SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能) 4-24 ni.com/jp

図 4-28 実際のフィルタの伝達関数の減衰

実際のフィルタでは、fc より高い周波数のゲインが絶対的に 0 にならず、

パスバンドとストップバンドの間に推移領域、パスバンドにリプルが存在

し、またストップバンドに有限的な減衰ゲインがあります。

1 極ハイパス RC フィルタ図 4-29 は、抵抗(R)とキャパシタ(C)で構成される簡単な並列回路

で、R が出力電圧(Vm)と想定された場合のの伝達関数を示しています。

図 4-29 簡易 RC ハイパス回路

伝達関数は、以下の定数を 1 極ハイパスフィルタを数学的に表したもの

です。

この式 4-4 を使用して、簡単な抵抗とキャパシタの回路のローパスフィル

タを設計できます。このとき、fc は抵抗とキャパシタの値によってのみ

決定されます。

(4-4)

ここで、G は DC ゲイン、s は周波数ドメインを表します。

fc

R

C

Vin Vout

12πRC-------------

T s( ) G1 2πRC( )s+------------------------------=

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第 4 章 特殊な用途のためにコンポーネントを追加する

© National Instruments Corporation 4-25 SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能)

ハイパスフィルタ処理に使用するコンポーネントを選択する回路内のコンポーネントの値を決定するには、R(10 kΩが適当)を固定

して、式 4-4 から C を以下のように求めます。

(4-5)

式 4-5 の fc はカットオフ周波数です。

正確な値を得るためには、以下の特性を備えた抵抗を選択する必要があり

ます。

• 低ワット量(約 0.125 W)

• 確度 5% 以上

• 温度安定性

• 許容誤差 5%

• AXL パッケージ(推奨)

• 炭素または金属皮膜(推奨)

以下の特性を持つキャパシタを推奨します。

• AXL または RDL パッケージ

• 許容誤差 20%

• 最大電圧 25 V

C 12πRfc----------------=

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第 4 章 特殊な用途のためにコンポーネントを追加する

SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能) 4-26 ni.com/jp

ハイパスフィルタ処理に使用するコンポーネントを追加する図 4-29 のように、2 つのコンポーネントで構成される回路でアナログ入

力に適用できる簡単な RC フィルタを作成できます。

• 差動アナログ入力ハイパスフィルタ — 差動ローパスフィルタを作成

するには、図 4-30 のように、抵抗は E の位置に、キャパシタは F の

位置に配置します。全アナログ入力チャンネルのコンポーネント位置

は、表 4-1 を参照してください。

図 4-30 差動アナログ入力ハイパスフィルタの SCB-68 回路図

+5 V AI <i>

AI GND AI <i+8>

(C)

(B)

(D)

(G)

(F)

(A)

(E)

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第 4 章 特殊な用途のためにコンポーネントを追加する

© National Instruments Corporation 4-27 SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能)

• シングルエンドアナログ入力ハイパスフィルタ — シングルエンド

ローパスフィルタを作成するには、図 4-31 を参照してください。使

用する AI チャンネルに応じて、B か D のどちらかの位置に抵抗を追

加します。また、使用する AI チャンネルに応じて、F か G のどちら

かの位置にキャパシタを追加します。全アナログ入力チャンネルのコ

ンポーネント位置は、表 4-1 を参照してください。

図 4-31 AI <i> 上のシングルエンドアナログ入力ハイパスフィルタの SCB-68 回路図

+5 V AI <i>

AI GND AI <i+8>

(C)

(B)

(D)

(G)

(F)

(A)

(E)

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第 4 章 特殊な用途のためにコンポーネントを追加する

SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能) 4-28 ni.com/jp

ハイパスフィルタ処理アプリケーションアナログ入力にハイパスフィルタを使用する最も一般的な用途は、フィル

タが AC カプリングを行うように使用することです。非常に低いカット

オフ周波数を持つハイパスフィルタを作成することで、AC カプリングを

実現できます。このフィルタは大部分のダイナミック信号を通過させます

が、信号に含まれる DC オフセットはブロックします。これを使用する

と、図 4-32 のように、オフセット上を推移するダイナミック信号の測定

の分解能を向上することができます。

図 4-32 フィルタを通過する前の信号

AC カプリングがない場合は、±10 V レンジまたは 0 ~ 10 V レンジを使

用します。フィルタを通過した後に、図 4-33 のように、信号のダイナ

ミック部分が保持されて 0 を中心として設定されます。

図 4-33 フィルタを通過した後の信号

10 V

0 V (t)

0 V

(t)

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第 4 章 特殊な用途のためにコンポーネントを追加する

© National Instruments Corporation 4-29 SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能)

測定の分解能を向上するために、レンジを ±1 V に小さくすることができ

ます。

電流入力測定

一部の DAQ デバイスでは、電流を直接測定することができません。この

セクションでは、最大 20 mA までの電流を測定するコンポーネントを追

加する方法を説明します。

電流から電圧への変換は、オームの法則に基づいて行われます。この法則

は以下の式で表されます。

V = I × R

ここで、V は電圧、I は電流、R は抵抗を表します。

図 4-34 のように、電流に対して直列に既知の値の抵抗を配置し、抵抗で

生成される電圧を測定することで、回路を流れる電流を計算できます。

図 4-34 電流 / 電圧変換電気回路

アプリケーションソフトウェアでは、電圧が線形的に電流に変換されなけ

ればなりません。以下の式はこの変換を表しています。ここで、抵抗は分

母、Vin は DAQ デバイスへの入力電圧です。

I

R Vin

+

+

I VinR-------=

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第 4 章 特殊な用途のためにコンポーネントを追加する

SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能) 4-30 ni.com/jp

電流入力測定に使用する抵抗を選択する正確な電流測定値を得るために、以下の特性を備えた抵抗を選択してくだ

さい。

• 低ワット量(約 0.125 W)

• 確度 5% 以上

• 温度安定性

• 許容誤差 5%

• 232 Ω(推奨)

• AXL パッケージ(推奨)

• 炭素または金属皮膜(推奨)

上記の抵抗を使用した場合、デバイスの範囲を(–5 ~ +5 V)または

(0 ~ 5 V)に設定して 20 mA の電流を 4.64 V に変換できます。

電流入力測定に使用するコンポーネントを追加する

注意 アナログ入力の電圧が ±10 V を越えないようにしてください。NI は、不正な接

続による破損や負傷に対して責任を負いません。

単一抵抗回路を作成して、SCB-68 のシングルエンド入力または差動入力

で電流を測定することができます。

• 差動アナログ入力 —SCB-68 の差動入力で電流を測定する単一抵抗回

路を作成するには、抵抗を使用する各差動チャンネルに対して E の

位置に配置します。0 Ωの抵抗はそのままの位置(F と G)にしま

す。全アナログ入力チャンネルのコンポーネント位置は、表 4-1 を参

照してください。以下の式に従って電流を計算します。

I VmRE-----=

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第 4 章 特殊な用途のためにコンポーネントを追加する

© National Instruments Corporation 4-31 SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能)

図 4-35 差動アナログ入力で電流を測定する

• シングルエンドアナログ入力 —SCB-68 のシングルエンドアナログ入

力で電流を測定する 1 抵抗回路を作成するには、抵抗を使用する

チャンネルに応じて B または D の位置に配置します。使用する各

チャンネルの 0 Ωの抵抗は、そのままの位置(F と G)にします。全

アナログ入力チャンネルのコンポーネント位置は、表 4-1 を参照して

ください。以下の式に従って電流を計算します。

ここで、RB または D は、B または D の位置にある抵抗の抵抗値です。

図 4-36 シングルエンドアナログ入力(AI <i>)で電流を測定する

+5 V AI <i>

AI GND AI <i+8>

(C)

(B)

(D)

(G)

(F)

(A)

(E)

I VmRBor D-------------=

+5 V AI <i>

AI GND AI <i+8>

(C)

(B)

(D)

(G)

(F)

(A)

(E)

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第 4 章 特殊な用途のためにコンポーネントを追加する

SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能) 4-32 ni.com/jp

電圧を減衰する

トランスデューサはチャンネルごとに 10 VDC 以上を生成できますが、

DAQ デバイスは各チャンネルで 10 VDC 以上を読み取れません。した

がって、トランスデューサからの出力信号を DAQ デバイスの仕様にあう

電圧まで減衰する必要があります。図 4-37 は、分圧器を使用するトラン

スデューサからの出力信号を減衰する方法を示しています。

図 4-37 分圧器で電圧を減衰する

分圧器は、2 つの抵抗(R1 と R2)の間の入力電圧(Vin)を分圧して、各

抵抗の電圧を Vin より大幅に低くします。DAQ デバイスが測定できる

Vm は、式 4-6 で計算します。

(4-6)

分圧器回路全体のゲインは、式 4-7 で計算します。

(4-7)

式 4-7 の確度は、使用する抵抗の許容差によって異なります。

注意 SCB-68 は、42 V を超える入力電圧には適していません。これは、ユーザが追

加した分圧器によって電圧が DAQ デバイスの入力範囲内に減衰されたとしても

変わりません。42 V を超える入力電圧を使用すると SCB-68、接続されている

デバイス、ホストコンピュータが破損する恐れがあります。過電圧も作業者の

感電の原因となります。

R2Vin Vm

+

+

R1

Vm VinR2

R1 R2+---------------- =

G VmVin------- R2

R1 R2+----------------= =

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第 4 章 特殊な用途のためにコンポーネントを追加する

© National Instruments Corporation 4-33 SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能)

電圧を減衰するコンポーネントを選択する抵抗を設定するには、以下の手順に従ってください。

1. R2 の値を選択します(推奨値は 10 kΩ)。

2. 式 4-6 で R1 の値を計算します。

R1 は、以下の値を元に計算します。

• トランスデューサの最大 Vin

• DAQ デバイスへの最大入力電圧(<10 VDC)

電圧減衰の確度に関する注意事項電圧を減衰する際に最良の結果を出すには、以下の特性を備えた抵抗を選

択してください。

• 低ワット量(約 0.125 W)

• 確度 5% 以上

• 安定した温度

• 許容誤差 5%

• AXL パッケージ(推奨)

• 炭素または金属皮膜(推奨)

R1 と R2 が温度に対応しているかを確認します。対応していない場合はシ

ステムの読み取り値が常に誤っている可能性があります。

電圧を減衰するコンポーネントを追加するSCB-68 のアナログ入力、アナログ出力、およびデジタル入力に電圧を減

衰する回路を作成できます。

アナログ入力信号で電圧を減衰するSCB-68 のシングルエンドアナログ入力および差動アナログ入力で、電圧

を減衰する 2 抵抗回路または 3 抵抗回路を作成できます。

• 差動アナログ入力アッテネータ —SCB-68 差動アナログ入力の電圧減

衰に使用する 3 抵抗回路は、図 4-38 のように作成します。全アナロ

グ入力チャンネルのコンポーネント位置は、表 4-1 を参照してくださ

い。

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第 4 章 特殊な用途のためにコンポーネントを追加する

SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能) 4-34 ni.com/jp

図 4-38 差動アナログ入力減衰の SCB-68 回路図

適切な差動チャンネルペアの位置 E、F、G に抵抗を設置します。回

路のゲインは、以下の式で計算します。

• シングルエンドアナログ入力アッテネータ —SCB-68 シングルエンド

アナログ入力の電圧減衰に使用する 2 抵抗回路は、図 4-39 のように

作成します。全アナログ入力チャンネルのコンポーネント位置は、

表 4-1 を参照してください。

図 4-39 AI <i> 上のシングルエンドアナログ入力減衰の SCB-68 回路図

+5 V AI <i>

AI GND AI <i+8>

(C)

(B)

(D)

(G)

(F)

(A)

(E)

G RERE RF RG+ +( )---------------------------------=

+5 V AI <i>

AI GND AI <i+8>

(C)

(B)

(D)

(G)

(F)

(A)

(E)

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第 4 章 特殊な用途のためにコンポーネントを追加する

© National Instruments Corporation 4-35 SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能)

抵抗を、SCB-68 での使用チャンネルに応じて位置 B と F、または Dと G に設置します。回路のゲインは、以下の式を使用して計算でき

ます。

ここで、RB or D は B または D の位置にある抵抗の抵抗値、

RF or G は F または G の位置にある抵抗の抵抗値です。

アナログ出力信号で電圧を減衰するSCB-68 の AO 0 および AO 1 ピンの電圧減衰に使用する 2 抵抗回路は、

図 4-40 のように作成します。両方のアナログ出力チャンネルのコンポー

ネント位置は、表 4-2 を参照してください。

図 4-40 アナログ出力減衰の SCB-68 回路図

抵抗を位置 A および B に設置し、式 4-8 に従ってゲインを計算します。

(4-8)

G RB orDRB orD RF orG+( )-------------------------------------=

AO

AO GND

(B)

(A)

G RBRB RA+( )---------------------=

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第 4 章 特殊な用途のためにコンポーネントを追加する

SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能) 4-36 ni.com/jp

デジタル入力で電圧を減衰するSCB-68 の PFI 0 ピンの電圧減衰に使用する 2 抵抗回路は、図 4-41 のよう

に作成します。

図 4-41 デジタル入力減衰の SCB-68 回路図

PFI 0 には位置 R1 と RC1 を使用し、式 4-9 に従ってゲインを計算しま

す。

(4-9)

分圧器SCB-68 のアナログ入力、アナログ出力、およびデジタル入力に分圧器を

作成できます。

アナログ入力の分圧器R1 と R2 の値を計算する際は、図 4-42 で示されているように、Vin の入力

インピーダンスの値を考慮する必要があります。

図 4-42 入力インピーダンス電気回路

PFI 0

D GND

(R1)

11

44(RC1)

G RC1RC1 R1+( )---------------------------=

R2Vin

+

+

R1

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第 4 章 特殊な用途のためにコンポーネントを追加する

© National Instruments Corporation 4-37 SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能)

以下の式は、すべての抵抗値の関係を示しています。

Zin は新しい入力インピーダンスです。各デバイスの入力インピーダンス

については、デバイスの仕様を参照してください。

アナログ出力の分圧器アナログ出力に図 4-37 に示す回路を使用すると、出力インピーダンスは

変化します。したがって、R1 と R2 の値には、最終出力インピーダンスの

値ができるだけ低くなる値に設定する必要があります。各デバイスの出力

インピーダンスについては、デバイスの仕様を参照してください。

図 4-43 は、出力インピーダンスの計算に使用する電子回路を示していま

す。

図 4-43 出力インピーダンスの計算に使用する電子回路

以下の式は、R1、R2、Zout の間の関係を示しています。このとき、Zout は

古い出力インピーダンス、Zout2 は新しい出力インピーダンスを示してい

ます。

デジタル入力の分圧器図 4-37 の Vin を使用して TTL 信号を供給する場合は、R2 の電圧降下が

5 V 以上にならないように Vin を決定する必要があります。

注意 R2 の電圧降下が 5 V を超えると、DAQ デバイスの内部回路が破損する恐れが

あります。NI は、SCB-68 と DAQ デバイスの誤った使用によるデバイスの破損

については責任を負いかねます。

Zin R1R2 入力インピーダンス×( )R2 入力インピーダンス+( )----------------------------------------------------------------------+=

R2

R1 Zout

Zout 2Zout R1+( ) R2×Zout R1 R2+ +-------------------------------------=

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第 4 章 特殊な用途のためにコンポーネントを追加する

SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能) 4-38 ni.com/jp

電源フィルタを追加する

+5 V 電源ラインと SCB-68 のヒューズ交換については、『SCB-68 ユーザ

ガイド』を参照してください。

470 Ωの直列抵抗(R21)は、SCB-68 の +5 V 電源用の電源フィルタの一

部です。フィルタの性質により、SCB-68 の +5 V に負荷が発生すると、

SCB-68 回路およびネジ留め式端子 8 に供給される電圧が減少します。

図 3-1、「SCB-68 プリント回路基板図」に示されたパッド R20 は、R21と並列に設置されています。必要であれば、フィルタで使用される全体の

抵抗値を下げて負荷の影響を減らすために、抵抗を設置することができま

す。しかし、D GND から AI GND および AO GND の容量カプリング時

にフィルタがバイパスされるため、R20 を完全に短絡させることは推奨

できません。

注意 NI は、SCB-68 と DAQ デバイスの誤った使用によるデバイスの破損については

責任を負いかねます。

図 4-44 は、SCB-68 上の電源回路を表しています。

図 4-44 +5 V 電源

+5 V(I/O 8)

+5 V

ACC (NC)

C2(10 μF)

XF1800 mA

5x20 mm

S1

ACC

C1(0.1 μF)

R20

R21

C6(10 μF)

C4(0.1 μF)

+5 V

Non-MIO(NC)

MIO

D GND(I/O 7)

D GND

Non-MIO(NC)

MIO

AI GND(I/O 56)

AI GNDAIAI

AI

S2

S3

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© National Instruments Corporation A-1 SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能)

A仕様

この付録には、SCB-68 の仕様一覧が記載されています。これらの仕様

は、特に記述がない限りは 25 の環境下におけるものです。

一般ネジ留め式端子の数 ...................................... 68、ネジ留め端子では全 I/O 信

号が利用可能

温度センサ

確度 ............................................................ 0 ~ 110 の範囲で ±1.0 出力 ............................................................ 10 mV/

注意 危険電圧(42 Vpk 以上 /60 VDC)を SCB-68 に接続しないでください。

所要電力消費電力(+5VDC、±5%)

代表値 ........................................................ 信号調節モジュールなしの場合1 mA

最大 ............................................................ ホストコンピュータから800 mA

メモ 電力仕様は、内部電源を使用している場合はホストコンピュータの電源に、外

部電源を使用している場合は +5 V のネジ留め式端子に接続された外部電源に関

連します。SCB-68 の最大消費電力は、設置されている信号調整コンポーネント

と汎用ブレッドボード領域のすべての回路によって決定されます。SCB-68 がホ

ストコンピュータから電源供給されている場合は、最大 +5V の電流引き込み

(ヒューズによって制限)は 800 mA です。

ヒューズ製造元................................................................. Littelfuse 製品番号 235.800

(または同等)

定格電流 ............................................................ 800 mA

サイズ................................................................. 5・20 mm

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付録 A 仕様

SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能) A-2 ni.com/jp

定格電圧............................................................. 250 V

公称抵抗値 ........................................................ 0.195 Ω

物理特性外形寸法(脚部含む).................................... 18.1 × 15.2 × 4.5 cm

(7.1 × 6.0 × 1.8 in.)

重量...................................................................... 828 g(1 lb 13 oz)

I/O コネクタ .......................................................1 つの 68 ピンオス SCSI コネクタ

ネジ留め式端子................................................ 68線番............................................................. 14 ~ 30 AWGトルク ........................................................ 0.5 ~ 0.6 N・m

(4.43 ~ 5.31 lb ・in.)

レジスタソケット ........................................... 直径 0.081 ~ 0.096 cm(0.032 ~ 0.038 in.)

最大動作電圧最大動作電圧とは信号電圧にコモンモード電圧を加えた電圧です。

チャンネル / アース間................................... 30 Vrms/42 Vpk/60 VDC

チャンネル間 .................................................... 30 Vrms/42 Vpk/60 VDC

環境SCB-68 は、室内使用を意図して設計されています。

動作温度............................................................. 0 ~ 70

保管温度............................................................. –20 ~ 70

相対湿度............................................................. 5 ~ 90% RH、結露なきこと

汚染度(室内使用のみ)................................ 2

最高高度............................................................. 2,000 m

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付録 A 仕様

© National Instruments Corporation A-3 SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能)

安全性この製品は、計測、制御、実験に使用される電気装置に関する以下の規格

および安全性の必要条件を満たします。

• IEC 61010-1、EN 61010-1

• UL 61010-1、CSA 61010-1

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します。

• EN 61326 (IEC 61326): Class A エミッション、基本イミュニティ

• EN 55011 (CISPR 11): Group 1、Class A エミッション

• AS/NZS CISPR 11: Group 1、Class A エミッション

• FCC 47 CFR Part 15B: Class A エミッション

• ICES-001: Class A エミッション

メモ 製品の EMC 決定に適用する基準に関しては、「オンライン製品認証」セクショ

ンを参照してください。

メモ EMC に適合させるには、ドキュメントに従ってこのデバイスを使用してくださ

い。

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。

• 2006/95/EC、低電圧指令(安全性)

• 2004/108/EC、電磁両立性指令(EMC)

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付録 A 仕様

SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能) A-4 ni.com/jp

オンライン製品認証その他の適合規格については、適合宣言(DoC)を参照してください。

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(英語)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。

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、環境の

みならず NI のお客様にとって有益であると考えています。

環境の詳細な情報については、ni.com/environment(英語)の NI and the Environment 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製品は、必ず WEEE リサイクルセンターへ

送付してください。WEEE リサイクルセンターおよびナショナルインスツルメンツの

WEEE への取り組みについては、ni.com/environment/weee.htm(英語)を参照して

ください。

RoHSNational Instruments (RoHS)

National Instruments RoHS ni.com/environment/rohs_china(For information about China RoHS compliance, go to ni.com/environment/rohs_china.)

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© National Instruments Corporation B-1 SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能)

B技術サポートおよびプロフェッショナルサービス

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。

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付録 B 技術サポートおよびプロフェッショナルサービス

SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能) B-2 ni.com/jp

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。

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© National Instruments Corporation I-1 SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能)

索引

記号+5 V 信号

電源(図)、4-38電源フィルタを追加する、4-38

NNI のサポートとサービス、B-1

PPFI 0

回路図(図)、4-5チャンネルパッドの構成、4-5電圧を減衰する、4-36ローパスフィルタ処理、4-19

アプリケーション、4-22

SSCB-68

概要、1-1コンポーネント

追加する、2-1、4-1はんだ除去する、3-1はんだ付けする、3-1

仕様、A-1ドキュメント、1-2特別機能、2-1、4-1プリント回路基板図(図)、3-2変更、3-1ボードをベースから取り外す、3-1

SCB-68 ボードをベースから取り外す、3-1

あアナログ出力

回路図(図)、4-4コンポーネント位置(表)、4-5チャンネルパッドの構成、4-4電圧を減衰する、4-35分圧器、4-37ローパスフィルタ処理

アプリケーション、4-21平滑化フィルタ、4-18

アナログ入力回路図(図)、4-2コンポーネント位置(表)、4-3信号を接続する、4-6チャンネルパッドの構成、4-2電圧を減衰する、4-33

差動、4-33シングルエンド、4-34

電流入力測定、4-30差動、4-30シングルエンド、4-31

熱電対断線の検出

差動、2-4シングルエンド、2-5

熱電対入力フィルタ処理、2-5バイアス抵抗、4-12

シングル、4-12バランスの取れた、4-12

ハイパスフィルタ処理、4-26アプリケーション、4-28差動、4-26シングルエンド、4-27

分圧器、4-36ローパスフィルタ処理、4-17

アプリケーション、4-19差動、4-17シングルエンド、4-17

アプリケーションハイパスフィルタ処理、4-28ローパスフィルタ処理、4-19

い1 極

ハイパス RC フィルタ、4-24ローパス RC フィルタ、4-16

うウェブリソース、B-1

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索引

SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能) I-2 ni.com/jp

お温度センサ

確度、2-2出力、2-2

か概要、1-1回路図

+5 V 電源(図)、4-38PFI 0(図)、4-5アナログ入力(図)、4-2、4-4デジタルトリガ(図)、4-5デジタル入力(図)、4-5冷接点補償(図)、4-2

関連ドキュメント、1-2

き技術サポート、B-1技術サポートデータベース、B-1基準化シングルエンド接続、浮動型信号ソー

スに使用する条件、4-8

け計測器ドライバ(NI リソース)、B-1

こ誤差の原因、熱電対断線の検出、2-5コンポーネント

位置

アナログ出力(表)、4-5アナログ入力(表)、4-3

選択する

電圧を減衰する、4-33電流入力測定、4-30ハイパスフィルタ処理、4-25ローパスフィルタ処理、4-16

追加する

電圧を減衰する、4-33電流入力測定、4-30ハイパスフィルタ処理、4-26ローパスフィルタ処理、4-17

さ差動接続

電流入力測定、4-30熱電対断線の検出、2-4バイアス抵抗

シングル、4-12バランスの取れた、4-12

ハイパスフィルタ処理、4-26浮動型信号ソースと使用する、4-8浮動型信号ソースを使用する条件、4-7ローパスフィルタ処理、4-17

サポート技術、B-1

サンプル(NI リソース)、B-1

し仕様、A-1シングルエンド接続

電圧を減衰する、4-34電流入力測定、4-31熱電対断線の検出、2-5ハイパスフィルタ処理、4-27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、4-8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、4-7ローパスフィルタ処理、4-17

シングルバイアス抵抗、4-12信号

アナログ入力を接続する、4-6浮動ソース、4-7

診断ツール(NI リソース)、B-1

せ接続する

アナログ入力信号、4-6浮動型信号ソース、4-7

そ測定

4 ~ 20 mA の電流、4-29電流入力、4-29

ソフトウェア(NI リソース)、B-1

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索引

© National Instruments Corporation I-3 SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能)

ちチャンネルパッドの構成

PFI 0、4-5アナログ出力、4-4アナログ入力、4-2デジタルトリガ、4-5デジタル入力、4-5

つ追加する

コンポーネント、2-1、4-1チャンネルパッドの構成、4-2

電源フィルタ、4-38

て適合宣言(NI リソース)、B-1デジタルトリガ

回路図(図)、4-5ローパスフィルタ処理、4-19

アプリケーション、4-22デジタル入力

回路図(図)、4-5チャンネルパッドの構成、4-5電圧を減衰する、4-36分圧器、4-37ローパスフィルタ処理、4-19

アプリケーション、4-22電圧減衰、4-32

分圧器、4-36電圧減衰の確度に関する注意事項、4-33電圧を減衰する、4-32

PFI 0、4-36アナログ出力、4-35アナログ入力、4-33

差動、4-33シングルエンド、4-34

確度に関する注意事項、4-33コンポーネント

選択する、4-33追加する、4-33

デジタル入力、4-36分圧器、4-36

電源フィルタ、4-38

電流入力測定、4-29アナログ入力、4-30

差動、4-30シングルエンド、4-31

コンポーネントを追加する、4-30抵抗を選択する、4-30

とドキュメント、1-2

NI リソース、B-1本書で使用する表記規則、v

ドキュメントで使用する表記規則、vドライバ(NI リソース)、B-1トラブルシューティング(NI リソース)、B-1トレーニングと認定(NI リソース)、B-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、B-1

ね熱電対、2-1、4-13

温度センサ出力と確度、2-2入力フィルタ処理、2-5熱電対断線の検出、2-4

誤差の原因、2-5差動アナログ入力、2-4シングルエンドアナログ入力、2-5

熱電対断線の検出、2-4誤差の原因、2-5

はバイアス抵抗、4-12

シングル、4-12バランスの取れた、4-12

バイアス抵抗を取り付ける、4-12ハイパスフィルタ処理、4-23

アナログ入力、4-26アプリケーション、4-28差動、4-26シングルエンド、4-27

1 極ハイパス RC フィルタ、4-24

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索引

SCB-68 ユーザマニュアル(高度機能) I-4 ni.com/jp

コンポーネント

選択する、4-25追加する、4-26

はんだ除去する、3-1はんだ付け / はんだ除去する、3-1

ガイドライン、3-2装置、3-1

ひ非基準化シングルエンド接続、浮動型信号

ソースに使用する条件、4-7

ふフィルタ処理

電源、4-38熱電対入力、2-5ハイパス、4-23ローパス、4-13

浮動型信号ソース差動モードで使用する、4-8使用目的

NRSE モードで~、4-7RSE モードで~、4-8差動モードで~、4-7

接続する、4-7説明、4-7

プリント回路基板図(図)、3-2プログラミングサンプル(NI リソース)、B-1分圧器、4-36

アナログ出力、4-37アナログ入力、4-36デジタル入力、4-37

へヘルプ

技術サポート、B-1

れ冷接点補償(CJC)回路図(図)、4-2

ろローパスフィルタ処理、4-13

PFI 0、4-19アナログ出力、4-18アナログ入力、4-17

差動、4-17シングルエンド、4-17

アプリケーション、4-19PFI 0、4-22アナログ出力、4-21アナログ入力、4-19デジタルトリガ、4-22デジタル入力、4-22

1 極ローパス RC フィルタ、4-16コンポーネント

選択する、4-16追加する、4-17

デジタルトリガ、4-19デジタル入力、4-19