ni.com/fr Le point sur l instrumentation

Transcription

1 Le point sur l instrumentation

2 Que sont les instruments modulaires? Des cartes enfichables Identiques aux instruments traditionnels sur table Plus de flexibilité et d avantages

3 Pourquoi utiliser un instrument modulaire? Par rapport à un instrument traditionnel : Vitesses de transfert plus rapides Intégration logicielle (API simple et sans protocole de communication) Format compact Synchronisation Fonctions supplémentaires et génériques

4 Instrumentation modulaire NI Générateurs de signaux 200 Mo/s avec traitement embarqué (OSP) Numériseurs rapides 24 bits, 2 Go/s E/S numériques rapides 400 Mbit/s Multimètres numériques 7 chiffres ½ de résolution avec fonctions LCR Analyseurs/Générateurs RF 2,7 GHz extensibles à 6 GHz Commutation Bande passante 26,5 GHz, jusqu à 600 V et 12 A Alimentations programmables ± 20 V et ± 2 A, Sinking (10 W)/Sourcing (40 W) Acquisition de signaux dynamiques Plus de voies synchrones, 113 db

6 Principes fondamentaux des générateurs de signaux Les types de générateurs de signaux : Générateurs de fonctions Génèrent une onde à partir d un seul cycle chargé en mémoire Grande résolution en fréquence Générateurs arbitraires (ARB) Génèrent des ondes prédéfinies chargées dans la mémoire du périphérique Très flexibles

7 Les générateurs de signaux modulaires par rapport aux cartes multifonctions Réduction de la charge sur l ordinateur Cadencements plus rapides Sortie du signal conditionnée Fonctions supplémentaires

8 Générateurs de fonctions 20/40 MHz NI 5402/06 Résolution en fréquence de 0,355 μhz Vitesse d échantillonnage effective de 400 Méch./s Balayage en fréquence avec continuité de phase Synchronisation avec les autres instruments avec une précision inférieure à la nanoseconde (NI-TClk)

9 Générateurs de signaux arbitraires Type Arbitraire Arbitraire Arbitraire Arbitraire Arbitraire Arbitraire Bande passante 20 MHz 43 MHz 80 MHz 43 MHz 43 MHz 145MHz Vitesse d échantillonnage 100 Méch./s 100 Méch./s 200 Méch./s 100 Méch./s 100 Méch./s 400 Méch./s Résolution (bits) Mémoire (Mo) 8, 32, 256, 512 8, 32, 256, 512 8, 32, 256, 512 8, 32, 256, , 256, , 512 Tension de sortie (V) ± 6 ± 6 ± 6 ± 6 ± 1 ± 1

11 Spécifications importantes Vitesse d échantillonnage Résolution Mémoire embarquée Bande passante Planéité de la bande passante Performances dynamiques

12 Oscilloscope, numériseur haute vitesse Vitesse d'échantillonnage temps réel jusqu'à 2 Géch./s Échantillonnage en temps équivalent (ETS) jusqu'à 20 Géch./s pour les signaux répétitifs Précision de synchronisation de l'ordre de la picoseconde par T-Clock Mémoire embarquée étendue jusqu'à 1 Go Mode enregistrement multiple pour les acquisitions «re-déclenchées» Large gamme de déclenchements, y compris déclenchement vidéo

13 Oscilloscope, numériseur haute vitesse Modèle Résolution (bits) Vitesse d échantillonnage Bande passante (MHz) Voies Mémoire (Mo/voie) NI (1) Géch./s /2 8, 64, 256 NI (1) Géch./s 500 1/2 8, 64, 256 NI (1) Géch./s 300 1/2 8, 64, 256 NI Méch./s , 64, 256 NI Méch./s , 32, 256, 512 NI Méch./s , 32, 256, 512 NI 5142 DDC Méch./s , 256 NI Méch./s , 32 NI Méch./s , 16, 64 NI Méch./s Ko NI Méch./s 6 2 8, 32, 256

14 Oscilloscope, numériseur USB (OEM) 5132 et voies échantillonnées simultanément Vitesse d'échantillonnage de 50 et 100 Méch./s Résolution de 8 bits Alimentation par le bus Disponible en version OEM

15 Résolution (bits) Oscilloscope, numériseur haute vitesse K 10K 100K 1M 10M 100M 1G 10G Fréquence (Hz) Instruments traditionnels NI après le NI 5922 NI après le NI 5152

16 La technologie Tektronix pour les oscilloscopes au format PXI : Numériseur modulaire > 3 GHz, > 10 Géch./s ASIC ADC Tektronix

18 Les fonctions des E/S modulaires - Transferts numériques (par horloge) haute vitesse - Niveaux de tension programmables Niveaux haut et bas en génération Seuils haut et bas en acquisition Permettre des standards de tension personnalisés

19 Spécifications importantes La vitesse maximale de transfert Le nombre de voies La profondeur mémoire (embarquée) La résolution des seuils programmables Les retards programmables sur les données

20 E/S numériques haute vitesse NI E/S jusqu à 400 Mbit/s (horloge 200 MHz) Niveaux de tension standards et non standards Masse commune : LV/TTL, CMOS, programmable Différentiel : LVDS Mémoire (128 Mo/voie) Contrôle bidirectionnel par voie et par cycle Comparaison matérielle en temps réel Décalage de la phase des données et de l horloge Synchronisation très précise avec d autres périphériques

21 E/S numériques haute vitesse NI PXIe-6547 et NI PXIe-6548 Vitesse d horloge jusqu à 200 MHz Génération jusqu à 400 Mbit/s Acquisition jusqu à 300 Mbit/s Niveaux de tensions modifiables Comparaison matérielle embarquée Possibilité de scripting

22 Analyseurs/Générateurs numériques rapides Vitesse maximale Mémoire Niveau de tension Voie SMC ATE NI 653x 20 Mbit/s ~8 Mbit/voie 0-5 V TTL/CMOS 32 NI 654x Jusqu à 400 Mbit/s NI 655x NI 656x 50 Mbit/s 100 Mbit/s 200 Mbit/s 400 Mbit/s 1, 8 ou 64 Mbit/voie 1, 8 ou 64 Mbit/voie 2, 16 ou 128 Mbit/voie 5,0, 3,3, 2,5 ou 1,8 V* 32 Programmable de - 2 à 5,5 V 20 Masse commune LVDS 16 LVDS * 654x génère 3,3 V max. qui est compatible 5,0 V 6534 (dépend de la configuration)

24 Les multimètres numériques par rapport aux cartes DAQ + Plus grande résolution + Plusieurs types de mesures + Tensions et courants plus grands + Isolation et conditionnements + Pas de nécessité de saisir une vitesse d échantillonnage, les multimètres gèrent les acquisitions pour fournir la résolution demandée

25 Spécifications particulières des multimètres numériques de NI Mesures d inductances/capacités Mode numériseur Permet au multimètre numérique d échantillonner à intervalles fixes et retourne un signal temporel (1,8 Méch./s) Accroît la flexibilité de l instrument Permet des mesures de signaux temporels sur de larges gammes (1 000 V) avec une forte isolation Le contrôle cadencé de la commutation

26 Multimètres numériques Produit Description Spécifications Bus NI 4071 Multimètre numérique 7 chiffres ½ haute résolution 26 bits 1,8 Méch./s khz PXI NI 4072 Multimètre numérique 6 chiffres ½ et appareil de mesure LCR 26 bits 1,8 Méch./s khz PXI NI 4070 Multimètre numérique 6 chiffres ½ et numériseur isolé 23 bits 1,8 Méch./s khz PXI / PCI NI 4065 Multimètre numérique 6 chiffres ½ faible coût 22 bits 3 Kéch/s khz PCI/PCIe/PXI/USB NI 4050 Multimètre numérique portatif 5 chiffres ½ 18 bits 60 éch./s khz PCMCIA

27 Multimètres faible coût NI PXI-4065 NI PCI-4065 NI PCIe-4065 USB-4065 Résolution de 6 chiffres ½ Jusqu à lectures par seconde Isolation de ± 300 V DC /V eff Mesure de courant jusqu à 3 A 7 types de mesure supportés

29 Matériels RF de NI Matériels RF Analyseur de signaux vectoriels 2,7 GHz Générateur de signaux vectoriels 2,7 GHz Analyseur de signaux vectoriels 6,6 GHz Générateur de signaux vectoriels 6,6 GHz Générateur d ondes continues 6,6 GHz Préamplificateur 3,0 GHz, 30 db Wattmètre en valeur efficace vraie 6 GHz Multiplexeur jusqu à 26,5 GHz Matériels IF/en bande de base AWG double voie, 400 Méch./s, 16 bits Numériseur haute vitesse, 150 Méch./s, 16 bits E/S numériques haute vitesse 32 voies, 400 Mo/s Logiciels pour RF et communication Toolkit NI Spectral Measurements Toolkit Modulation Toolkit GPS pour LabVIEW

30 Nouveaux instruments RF 6,6 GHz Analyseur de signaux vectoriels PXIe-5663 Convertisseur par abaissement de fréquence hétérodyne à une phase 10 MHz à 6,6 GHz Bande passante instantanée de 50 MHz (à 3 db) Bruit de phase de -112 dbc (10 khz) à 1 GHz DANL typique de -158 dbm/hz à 1 GHz SFDR de 79 db Générateur de signaux vectoriels PXIe-5673 Conversion par élévation de fréquence RF directe (homodyne) 85 MHz à 6,6 GHz Bande passante instantanée > 100 MHz Bruit de phase de -112 dbc (10 khz) à 1 GHz Puissance de sortie jusqu à + 10 dbm API de dégradations à la volée

31 Émetteur/récepteur de fréquences intermédiaires avec FPGA reconfigurable PXIe-5641R FPGA Xilinx Virtex-5 SX95T pour un traitement reconfigurable par l utilisateur 2 voies d entrée, 100 Méch./s, convertisseur A/N intégré14 bits 2 voies de sortie, 200 Méch./s, convertisseur N/A intégré 14 bits Compatible avec les élévateurs/abaisseurs de fréquence à 2,7 GHz ainsi qu avec les disques RAID

32 Instrumentation modulaire NI Générateurs de signaux 200 Mo/s avec traitement embarqué (OSP) Numériseurs rapides 24 bits, 2 Go/s E/S numériques rapides 400 Mbit/s Multimètres numériques 7 chiffres ½ de résolution avec fonctions LCR Analyseurs/Générateurs RF 2,7 GHz extensibles à 6 GHz Commutation Bande passante 26,5 GHz, jusqu à 600 V et 12 A Alimentations programmables ± 20 V et ±2 A, Sinking (10 W)/Sourcing (40 W) Acquisition de signaux dynamiques Plus de voies synchrones, 113 db

33 Spécifications importantes Tension maximale de commutation Courants supportés Terminaisons Sécurité d isolation Bande passante Vitesse Durée de vie Longueur de la Scan list Options de connexion Type de relais Plate-forme Modes de câblage

34 Commutation

35 PXI-2527 PXI-2529 PXI-2532 Commutation/Multiplexage 300V, 2A Commutation 128 points Commutation 512 points 2000 points/s PXI-2569 PXI-2575 PXI relais Commutation/Multiplexage 196 voies Commutation/Multiplexage Bande passante de 500 MHz

36 Commutation NI en PXI Plus de 80 configurations Multiplexeurs, matrices, relais indépendants, relais de contrôle (drivers) Haute densité en PXI : Matrice 544 points Multiplexeur 196 voies Puissance (jusqu à 12 A et 600 V) Haute fréquence jusqu à 26,5 GHz

38 SMU de précision NI PXI-4132 Opération dans les quatre quadrants des SMU NI PXI-4110 Alimentations programmables PXI-4130 Unité de source et de mesure (SMU) PXI-4132 Unité de source et de mesure de précision Sortie quatre quadrants ± 100 V jusqu'à 2 W Résolution de mesure de 10 pa dans la gamme de 10 µa Sensibilité inférieure à 100 pa à des fréquences pouvant atteindre 1 khz Détection à distance (4 fils) Connecteurs de protection externes Capacités de déclenchement PXI et moteur de séquencement matériel intégrés

40 Filter Response(dB) Échantillonnage simultané (plus de voies) Matériel MIO traditionnel Caractéristiques des DSA Filtre anti-repliement Supprime les composantes de fréquence plus élevées que la fréquence de Nyquist Mux Analog. C A/N C A/N C A/N C A/N C A/N ERREUR DE PHASE Matériel DSA PAS D ERREUR DE PHASE Doit être appliqué avant la numérisation du signal Analog Bessel Filter attenuates signals in band of interest Signal Bandwidth DSA Digital Filter vs. 8th Order Analog Bessel F Nyquist NI 4472 at ks/sec F Nyquist 150 ks/sec Frequency (Hz) Bessel, Fc=15 khz Bessel, Fc=22.5 khz Bessel, Fc=30kHz DSA Digital Filter

41 Module d acquisition 16 voies dynamiques PXI-4496 et PXI-4498 Dédié à l analyse de signaux acoustiques et de vibrations Résolution de 24 bits Dynamique de 113 db 204,8 kéch./s par voie en simultané Gain de 10, 20 et 30 db Entrées ± 0,316 V, 1 V, 3,16 V et 10 V Filtres anti-repliement Conditionnement IEPE (4 ma)

42 Matériel PXIe voies 204,8 kéch./s Couplage AC 4 gains de 0,10,20,30 db Courant IEPE (4 ma) Gamme dynamique 111 db Bande passante sans repliement : jusqu à 102 khz

43 Niveau Bonus

44 NI FlexRIO La famille de produits FlexRIO de National Instruments se compose de Modules FlexRIO FPGA et de Modules FlexRIO Adapter, pour créer un instrument reconfigurable fonctionnant avec le logiciel NI LabVIEW FPGA FPGA Virtex-5 de Xilinx DRAM DDR2 de128 Mo 66 lignes d E/S d usage général jusqu à 1 Go/s Modules adaptateurs d E/S E/S personnalisées pour LabVIEW FPGA Meilleure intégration des IP avec le nœud de propriété intellectuelle («CLIP Node»)

45 Architecture de systèmes NI FlexRIO PXI PC hôte Module NI FlexRIO Adapter E/S interchangeables Personnalisable par l utilisateur Kit de développement de modules : NI Adapter MDK Module NI FlexRIO FPGA FPGA Virtex lignes d E/S numériques DDR2 DRAM de 128 Mo Plate-forme PXI Synchronisation Horloge/trigger Puissance/ refroidissement Streaming de données

46 Unité d'insertion de défauts (FIU) : NI PXI-2510 Simulation de défauts de circuit ouvert, broche à broche, court-circuit vers la batterie et vers la terre 68 voies avec 2 lignes de bus d'erreur Jusqu'à 2 A et 150 V (60 W maximum) Contrôle à partir de LabVIEW Real-Time, pour un fonctionnement déterministe Déclenchement via le fond de panier PXI

47 Questions?