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其高Tips:NI-9205差分模式接线的小妙招

2020年03月13日 14:18

高性价比的采集卡

NI-9205是一款很常用的通用型C系列电压采集模块,可用于CompactDAQ及CompactRIO系统,分辨率为16bit,最大采样率250kS/s,每通道的可编程范围包括±200 mV、±1V、±5V及±10V,输入通道和公共端(COM)之间包含±30V的过压保护,单模块支持32通道单端或16通道的差分电压信号采集。

可以说,NI-9205是C系列中极具性价比的一款模块,无论是在实验室还是工业现场,都有用武之地。

然而,这块高性价比的采集卡,却也有天生的“缺陷”,接线比较困难,尤其是在使用差分通道时。

多个差分通道的接线烦恼

NI-9205提供弹簧端子和DSUB两种输入形式,由于DSUB接口通常需要焊接配线,故大多数用户都会选择使用接线更为简便的弹簧端子款,其所配套的端子为NI-9974,是一款由魏德米勒出品的36-pin连接器。

使用32个单端通道时,连接尚算方便。但如果要使用成对的差分通道,那就会非常麻烦。因为在9205《入门指南》中,关于浮动差分信号的接入,有如下描述:

以使用AI0-AI8构成的差分对为例,AI0接入信号正端,AI8接入信号负端,同时,AI8还要接一个1MΩ电阻到采集卡COM端,如下图所示:

星乐彩票开户如果嫌麻烦,或是没有注意而忽略了这个接地电阻,那么就有可能在采集信号时碰到“灵异”事件:信号随时间存在直流漂移;信号直接变成了开关信号,波形变成了矩形波。这都是由于浮地差分信号的地电位漂移所造成,在有强电干扰的场合问题更明显,比如发电厂、工业现场(配有大型机械),常常会让人怀疑是否是采集卡通道损坏。

因此,使用差分连接时,此接地电阻是必不可少,那么,问题也就来了!

在使用1~2个通道时,接线算方便。但如果使用差分通道对比较多,那可就要亲命了,一边需要接入电阻,另一边36-pin弹簧接插件的线孔又比较小,实际现场可能是这样:

不仅难于操作,裸露的导线和电阻管脚还极容易造成短路,轻则影响信号质量,重则可能造成前端传感器的损坏。

其高工程师的小妙招

面对这种需要花费很多时间且效率低下的接线方式,想“偷懒”的其高工程师想出了一劳永逸的招术。下面就分享这个亲测有效,简单又可靠的小妙招!

解决方法

设计一块大小匹配的专用的接口电路板,用贴片电阻替代直插电阻,用焊接邮票孔代替手拧接线。

全过程如下 ⏬

9205模块、弹簧端子及设计的接口电路板。

先正常夹入信号导线,剥线长度较使用手册标注的7mm稍长,以10-12mm为宜。

接口板上焊接好1Mohm接地电阻及COM端的0ohm短路电阻,然后从侧面邮票孔焊接上信号线。

免费获取Gerber文件

我们知道,其高公众号的粉丝中有不少是测试测量行业的工程师,也许,会遇到和我们一样的问题。所以,我们将这一小改进分享给大家。小伙伴可自行下载加工和使用该款PCB电路板的Gerber文件,希望能够帮助到大家!

获取方式:其高公众号(keyGOtech)后台回复“Gerber”,即可获得该款文件的下载链接。

*注:由于邮票孔加工需要额外收费,相对于电路板本身打样价格而言性价比过低,故Gerber文件中的电路板并没有采用邮票孔设计,而是采用普通通孔加工,实际使用时自行将多余的部分裁剪掉即可。

星乐彩票开户如果您也有其它小妙招,欢迎和我们分享!

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