データ集録デバイスを使用してアナログ信号を測定する場合、接地方法と信号源の種類によって接続方法が異なります。下記では、Eシリーズ、Mシリーズ、DAQpad 6015/16、USB-DAQ 6008/6009を使用する際の接続方法を説明します。
接地方法
データ集録デバイスでのアナログ信号では、接地方法として差動入力、基準化シングルエンド入力、非基準化シングルエンド入力の3種類があります。詳しくは、『DAQデバイスの入力構成』を参照してください。
信号源の種類
信号源には、グランドがアースや建物等のシステムグランドと共通になっている接地型信号源と、システムグランドのみに接続されている浮動型信号源の2種類があります。以下では、各デバイスに対する配線方法を示します。
接地型信号源を測定する際の接続方法
接地型信号源を測定する際の接続方法は以下の通りです。接地型信号源とデータ集録デバイスを基準化シングルエンドとして接続する場合、信号源とデータ集録デバイス側で異なるグランドを直接繋いでしまうため、グランドループが発生して正しい計測が行えない可能性があります。従って、この接続方法は推奨していません。
- Eシリーズ、MシリーズDAQでの接地型信号源に対する接続
図1. Eシリーズ、MシリーズDAQでの差動入力
図2. Eシリーズ、MシリーズDAQでの非基準化シングルエンド入力
- DAQPad 6015/6016での接地型信号源に対する接続
図3. DAQPadでの差動入力
図4. DAQPadでの非基準化シングルエンド入力
- USB-DAQ 6008/6009での接地型信号源に対する接続
このデバイスは、非基準化シングルエンド入力に対応していません。
図5. USB-DAQでの差動入力
図6. USB-DAQでの基準化シングルエンド入力
浮動型信号源を測定する際の接続方法
浮動型信号源を使用した場合、計測用差動アンプの入力バイアス電流などの影響から浮動型信号源の電圧がDAQデバイスの入力範囲外になる場合があります。この電圧をある基準に固定するために、バイアス抵抗の使用を推奨しています。バイアス抵抗には、プラス入力とマイナス入力の両方に同じ抵抗を接続し、バイアス電流をグランドへ流します。バイアス抵抗は、DAQデバイスの入力インピーダンスを減少させる原因となるため、測定の際は誤差を極力少なくするために10 kΩから100 kΩ程度の抵抗を推奨しています。各データ集録デバイスと浮動型信号源の接続方法は以下の通りです。
なお、USBデバイスのグランドは、PCのグラウンドと接続されていませんのでバイアス抵抗によるグランド処理が必須となります。
- Eシリーズ、MシリーズDAQでの浮動型信号源に対する接続
図7. Eシリーズ、MシリーズDAQでの差動入力
- DAQPad 6015/6016での浮動型信号源に対する接続
図8. DAQPadでの差動入力
- USB-DAQ 6008/6009での浮動型信号源に対する接続
図9. USB-DAQでの差動入力