DAQCard-AI-16XE-50用に開発したプログラムをDAQCard-6036Eで実行すると、A/D変換値が2倍になる。

[P&P]

　今年の初め、Traditional NI-DAQ 7.3.1を使用してDAQCard-AI-16XE-50でデータ 収録を行なうプログラムをBorland C++ Builder 5で開発し、無事に目的を達成するこ とができました。 　今回、同じプログラムをDAQCard-6036Eでも動作させることになり、Taditional NI- DAQ 7.4.1をインストールし、7.4.1のDLLからインポートしたLIBファイルをリンクして実 行ファイルを作成しました。 　ところが、他の点では問題がないものの、入力した電圧信号の2倍に相当する数 値が得られるという現象が発生します。つまり、振幅±1Vの正弦波を入力すると、 ±2Vの正弦波として再現されてしまいます。DAQCard-AI-16XE-50、DAQCard- 6036Eのいずれも16ビットのA/D変換精度があり、どちらも±10V規準化シングルエ ンドの設定で使用しているため、A/D変換値から電圧への変換式は全く同じもので いいはずです。ゲインも1を設定しています。 　一方、MAXのテストパネルではちゃんと±1Vの正弦波として再現されます。 　対症療法としてはゲインを0.5にすれば±1Vの正弦波が再現されるのは確認して いますが、上記の理由から釈然としない点が残る上に、また新しいカードを使うとき にも同様の事態に遭遇しそうです。 　論理的に整合性がとれるのは、カードから入力電圧レンジとA/D変換値レンジ、 極性を取得し、それらを元にしてA/D変換値から電圧に変換するやり方ですが、 それらの情報を取得するAPIを見つけられませんでした。 　そこで質問ですが、 　　　Q.1 ゲインに1を設定しているのに、実際には2を設定したような結果が得られ 　　　　　　るのはどのような原因が考えられるのでしょうか? また、その解決方法 　　　　　　はどのようなものでしょうか? 　　　Q.2 カードから入力レンジ、極性、A/D変換値レンジを取得するAPIはあるの 　　　　　　でしょうか? ちなみに、MAXで設定してあるのと同じ条件Bipolar, 20V, 　　　　　　RSEをAI_Configure()で設定してみましたが、結果は同じでした。 　　以上、よろしくお願い致します。

[K.Saha]

いつもお世話になっております。
日本ナショナルインスツルメンツ技術部のサハと申します。

従来型ＤＡＱ用のＣ＋＋のサンプルがないため、お客様と同じ現象をこちらでは再現できかねます。ＭＡＸでは問題なく集録されているということはデバイスにも、ドライバにも問題はないはずです。

いくつか確認したいことがありますので、教えてください。デバイスのゲインは通常入力レンジによって自動的に設定されますが、お客様はゲインをどのように設定していますでしょうか。即ち、ゲインを０．５にした場合値が正しくなるということですので、ゲイン設定の方法を教えてください。また、Ａ／Ｄ変換値レンジというのはどいうことでしょうか。

お客様はＡ／Ｄ変換値から電圧を計算したいということですが、これに必要な関数関してスタート→全てのプログラム→National Instruments→NI-DAQにあるTraditional NI-DAQ Function reference Helpを開いて、"voltage calculation"などで検索して頂ければ、それに関する関数のリストが表示されますので、お試し願います。

以上の内容で何かご不明な点がございましたら、ご連絡ください。

サハ｜技術部｜日本ナショナルインスツルメンツ

[P&P]

日本ナショナルインスツルメンツ技術部　サハ様

ご回答ありがとうございます。返事が遅くなってしまい、申し訳ありません。

1 デバイスの入力レンジはMaxにて基準型シングルエンド±10Vに設定しています。

2 ゲインの設定はプログラムではSCAN_Setup()にて設定しています。
　DAQCard-AI-16XE-50、DAQCard-6036Eのいずれでも測定チャンネルには全てゲイン値と
　して1を設定しています。

3 A/D変換値レンジとはA/D変換精度が16ビットなのでバイポーラーでは±32768(厳密には
　-32768～+32767)と言う意味で使いました。

4 プログラムではA/D変換値から電圧への変換はバイポーラー±10V、ゲイン1なので

　　　　電圧 = AD値 * 10 / 32768              ・・・・・・・・・・・　式1

　で計算しています。

　ご紹介のVoltage Calculationでは

　　　　voltage = [(reading –offset) / maxReading] * [maxVolt / (2 * gain * gainAdjust)]

　とありますが、理想的な場合に単純化(オフセットとゲイン微調整は無視)し、±10V、ゲイン1とすると

　　　　voltage = [reading / 32768] * [10 /  ( 2 * 1 ) ]              ・・・・・・・　式2

　となり、結果的に入力電圧レンジは±5Vしかないことになってしまいます。結局の所、ゲインを0.5に
　設定することによって初めて入力電圧レンジ±10Vが有効となります。

　ここで、式2にあるmaxVolt / ( 2 * .... ) の2の意義がわかりません。あるいは、maxVoltには10では
　なく20を適用すべきなのでしょうか?

　いずれにしても、同じ16ビット、±10V入力なのにカードが異なるだけで同じ計算式を適用できない
　のは理解できません。

　納得の行くご説明を頂けたらと思います。よろしくお願い致します。

[K.Saha]

いつもお世話になっております。
日本ナショナルインスツルメンツ技術部のサハと申します。

調べて見たところ、お客様が仰る通り、式２は間違っています。式内の２という定数は間違って付けられていると思われます。

お客様の場合起きている問題の原因は、DAQcard-6036Eを含むE-seriesのデバイスの場合、入力レンジは±0.05Ｖ～±１０Ｖまでとなっており、ゲイン１は±５Ｖのレンジを指定します。ですので、お客様が使用している式１ではMaxVoltとして１０を使用しているため、値が2倍となって表示されています。解決策として以下の2通りございます。

１．式１ではMaxVoltとして5Voltを使用する方法と、
２．±１０Ｖのレンジを得られるために、ゲインを0.5に設定する方法です。

ちなみに、MAXではこのような問題が起きないのは、入力レンジ設定によって、ゲインが自動的に設定されるためです。

以上の内容で何かご不明な点がございましたら、ご連絡願います。

サハ｜技術部｜日本ナショナルインスツルメンツ

[P&P]

日本ナショナルインスツルメンツ技術部　サハ様

ご回答ありがとうございます。返事が遅くなってしまい、申し訳ありません。

DAQCard-6036Eで±10Vレンジを使用する場合には、ゲインを0.5に設定しなければならない点は了解しました。

ただ、

　　a)　ドキュメントを探しても、入力レンジとゲインの関係に関する記述がなかった(あるいは、見つけられなかった)。

　　b)　Maxで入力レンジを選択しようとしたときに±10Vしか選択の余地がなかった。

ことから、ゲイン1 = ±10Vと理解していました。

別の視点から考えると、DAQCard-AI-16XE-50はゲイン1の基本入力レンジが±10Vだったので±10Vレンジはその
ままゲイン1で良かったが、DAQCard-6036Eではゲイン1の基本入力レンジが±5Vになったために±10Vレンジを
使用するにはゲイン0.5を設定しなければならなくなった、という解釈でよろしいでしょうか?
もしそうなら、ドキュメントにゲイン1のときの入力レンジがわかりやすく明記されていたら悩むこともなかったので、
ドキュメントの表記の改善をお願いします。

[K.Saha]

いつもお世話になっております。

日本ナショナルインスツルメンツ技術部のサハと申します。

お客様がお探しの情報は以下のヘルプファイルにございます。

E Series Help (User Manual and Specifications)：http://digital.ni.com/manuals.nsf/websearch/3628030C3760BC108625711400785056

上記のZIPファイルを開いて、その中のE_Series_Help.chmのAnalog Input→Analog Input Fundamentals→Input Polarity and Range　をご参照ください。

MAXでの入力レンジの設定はキーボードから手動入力で問題ないと思われます。

以上の内容で何かご不明な点がございましたら、ご連絡願います。

サハ｜技術部｜日本ナショナルインスツルメンツ

[P&P]

日本ナショナルインスツルメンツ技術部　サハ様

おかげ様でやっと探していた資料にたどり着けました。ありがとうございました。

また、別の件で問い合わせをすることがあるかもしれませんが、その時もよろしくお願い致します。

[K.Saha]

何時もお世話になっております。
日本ナショナルインスツルメンツ技術部のサハと申します。

今までのお客様の問題点は解決されたということでよろしでしょうか。
その場合、これから出てくる問題に関しては、別の件としてお問合せ
頂けますようお願い致します。

ご迷惑をお掛けしますが、宜しくお願いします。

サハ｜技術部｜日本ナショナルインスツルメンツ