Новейшие разработки National Instruments для высокоточных измерений и сбора данных

NI представляет USB-устройство сбора данных с питанием от шины, которое повышает производительность измерений

Новый DAQ сочетает в себе высокопроизводительный сбор данных с надежной программной поддержкой.

Компания National Instruments (NI), ныне часть Emerson Electric, представила NI mioDAQ — USB-устройство сбора данных, предназначенное для повышения точности измерений и удобства использования.

MioDAQ подключен к программному обеспечению FlexLogger Lite от NI.

По мере того, как электронные системы становятся все более сложными, инженеры сталкиваются с необходимостью повышать качество своих разработок, сокращая при этом время выхода на рынок. Силовая электроника, телекоммуникации и устройства IoT требуют решений, которые обеспечивают точные измерения и плавно интегрируются с рабочими процессами разработки. Здесь инженеры полагаются на системы сбора данных, которые сочетают производительность с простотой использования для быстрого и эффективного тестирования, анализа и итерации своих разработок.

All About Circuits взял интервью у Бретта Бергера, главного маркетолога решений National Instruments, чтобы узнать, как новый NI mioDAQ может повысить производительность измерений, обеспечить более надежное программное обеспечение и упростить настройку. 

Технические характеристики и возможности

Компания National Instruments разработала архитектуру NI mioDAQ для решения сложных задач электронных измерений.

«Это поднимет планку», — сказал Бургер. «Это устанавливает новый стандарт на рынке относительно того, сколько данных мы можем перемещать, и у нашей разработки есть качество, соответствующее NI».

Устройство поддерживает до 16 каналов одновременного 20-битного аналогового ввода, предлагая точные измерения с частотой дискретизации один миллион выборок в секунду (МС/с) на канал. По данным NI, этот уровень точности полезен для приложений, требующих высокоскоростного сбора данных, таких как захват переходных сигналов, мониторинг напряжения в источниках питания или высокочастотные данные датчиков.

mioDAQ включает четыре аналоговых выходных канала ±10 В с частотой обновления 250 000 выборок в секунду (kS/s). Эти каналы можно использовать для моделирования сигналов, генерации сигналов или управления внешними устройствами. Варианты использования этой функции включают замкнутые системы управления, тестирование аппаратного обеспечения в контуре (HIL) и прото-типирование. 

mioDAQ в настольном варианте

MioDAQ имеет 16 гибких цифровых линий ввода/вывода и четыре канала счетчика/таймера, которые можно настроить для различных задач цифрового измерения и управления. Инженеры могут определить роль каждого цифрового вывода с помощью программного обеспечения, что позволяет выполнять расширенные задачи цифровой обработки сигналов, такие как подсчет импульсов, квадратурное кодирование и генерация сигналов широтно-импульсной модуляции (ШИМ). Сочетание аналогового и цифрового ввода/вывода делает mioDAQ универсальным инструментом для многофункциональных задач сбора данных. 

Гибкие модели и полезные функции

Бургер также рассказал о некоторых полезных особенностях корпуса устройства:

«Это новый металлический корпус с низкопрофильными резиновыми ножками на дне. Хвост не будет вилять собакой. Когда вы подключаете его к USB-кабелю, а ваш сигнальный провод находится спереди, он не будет скользить по всему столу. Мы используем пружинные клеммы, поэтому вы можете просто нажать на него ногтем, и он сразу же выскочит. В нем также есть отверстия для стяжек, потому что мы видели, как сотни инженеров использовали шнуры-банджи, клейкую ленту и другие различные способы запихивания устройств DAQ в свои испытательные стенды. Мы просто хотим, чтобы им было легче вставать и двигаться».

Благодаря четырем доступным моделям инженеры могут выбирать между 16-битным и 20-битным разрешением в зависимости от конкретных потребностей в измерениях. Самая высокопроизводительная модель поддерживает 16 одновременных аналоговых входов с 20-битным разрешением при 1 МС/с на канал. Устройство также поддерживает настройки усиления в диапазоне от ±200 мВ до ±10 В, поэтому пользователи могут оптимизировать диапазоны входных сигналов на канал для повышения целостности сигнала. 

Интеграция с программным обеспечением NI

mioDAQ использует обширную экосистему программного обеспечения и инструментов National Instrument, интегрируясь с известным программным пакетом LabVIEW от NI.

«[С mioDAQ] вы получаете безупречный опыт LabVIEW», — сказал Бургер. «Это подходит, потому что мы фокусируемся на инженере, его работе и его рабочем процессе. Мы понимаем, что есть разные инструменты, которые им нравится использовать, и мы хотим это поддерживать».

LabVIEW, основной продукт в инженерном сообществе, предлагает графическую среду программирования для создания пользовательских приложений измерения и управления. Тесная интеграция mioDAQ с LabVIEW позволяет инженерам быстро разрабатывать сложные приложения без написания низкоуровневого кода.

LabVIEW поддерживает несколько синхронизирующих движков, что обеспечивает синхронизированную работу между аналоговыми и цифровыми каналами. Инженеры могут синхронизировать измерения по аналоговым и цифровым каналам в приложениях, требующих одновременной выборки нескольких типов сигналов, чтобы гарантировать точные коррелированные по времени данные по всем входам и выходам.

mioDAQ полностью интегрируется с LabVIEW. 

Кроме того, обширная библиотека драйверов инструментов и инструментов анализа LabVIEW позволяет пользователям автоматизировать задачи сбора данных и интегрировать mioDAQ с другими приборами в лаборатории. Инженеры могут разрабатывать собственные алгоритмы управления, выполнять анализ данных в реальном времени и визуализировать результаты с помощью встроенных функций построения графиков и анализа LabVIEW. mioDAQ также извлекает выгоду из возможностей генерации сигналов и моделирования сигналов LabVIEW, позволяя пользователям моделировать входы датчиков или генерировать сложные сигналы для тестирования своих систем в реальном времени.

«Одна из вещей, которую мы сделали на задней стороне каждого mioDAQ, — это отпечатанный QR-код», — отметил Бургер. «Этот QR-код перенаправляет вас на страницу настройки. Теперь вы можете превратить свой телефон в руководство пользователя и карту пин-кодов».

Дальнейшее укрепление mioDAQ — это поддержка программного обеспечения FlexLogger Lite от NI, которое предлагает интуитивно понятный интерфейс для регистрации и визуализации данных без специального программирования. FlexLogger Lite позволяет инженерам быстро настраивать mioDAQ, регистрировать данные непосредственно в файлах Excel или TDMS и визуализировать тренды и графики в реальном времени.

Портативность и простота использования

Поскольку отрасли требуют более быстрых итераций и большей точности в тестировании и разработке, такие инструменты, как mioDAQ, необходимы для опережения технологических вызовов. Благодаря сочетанию высокоскоростных возможностей измерения с высоким разрешением и бесшовной интеграции с отраслевым стандартным программным обеспечением, таким как LabVIEW и Python, mioDAQ обеспечивает гибкость в широком спектре приложений.

«Одной из самых сильных сторон mioDAQ является его портативность и простота настройки. Это всего один кабель», — сказал Бургер. «Вы можете положить в рюкзак 32 канала высокоскоростных данных или 16 каналов одновременно и отправиться в путь».