产品编号: 779296-01
产品规范 NI 6225
M 系列数据采集：16 位、250 kS/s、80 AI、2 AO、24 DIO
除非另外声明，否则下列规范的适用温度均为 25 °C。关于 NI 6225 的详细信息，请参考 ni.com/manuals 上的 M Series User Manual。模拟输入
通道数 | 40 个差分或 80 个单端 |
ADC 分辨率 | 16 位 |
DNL | 保证无丢失代码 |
INL | 请参考 AI 绝对精度 |
采样率 | |
单通道最大值 | 250 kS/s |
多通道最大值（多路综合） | 250 kS/s |
最小值 | 无最小值 |
定时精度 | 采样率的 50 ppm |
定时分辨率 | 50 ns |
输入耦合 | DC |
输入范围 | ±0.2 V、±1 V、±5 V、±10 V |
模拟输入的最大工作电压（信号+共模） | ±11 V，AI GND |
CMRR（DC 至 60 Hz） | 92 dB |
输入阻抗 | |
设备开启 | |
AI+对 AI GND | >10 GΩ，与 100 pF 电容并联 |
AI-对 AI GND | >10 GΩ，与 100 pF 电容并联 |
设备关闭
AI+对 AI GND | 820 Ω |
AI-对 AI GND | 820 Ω |
输入偏置电流 | ±100 pA |
串扰(100 kHz) | |
相邻通道 | -75 dB |
非相邻通道 | -90 dB[1] |
小信号带宽(-3 dB) | 700 kHz |
输入 FIFO 容量 | 4,095 个采样 |
扫描列表内存 | 4,095 项 |
数据传输 | |
PCI/PXI | DMA（分散-收集）、中断、编程控制 I/O |
USB | USB 信号流、编程控制 I/O |
所有模拟输入和 SENSE 通道的过压保护 | |
设备开启 | ±25 V，最多 2 个 AI 引脚 |
设备关闭 | ±15 V，最多 2 个 AI 引脚 |
过压时的输入电流 | ±20 mA/AI 引脚，最大值 |
多通道测量的稳定时间 | |
精度、全幅跳变、全量程 | |
跳变的±90 ppm (±6 LSB) | 4 μs 转换间隔 |
跳变的±30 ppm (±2 LSB) | 5 μs 转换间隔 |
跳变的±15 ppm (±1 LSB) | 7 μs 转换间隔 |
2
典型特性图图 1. 稳定误差和不同源阻抗时间的关系
图 2. AI 小信号带宽
图 3. AI CMRR
AI 绝对精度 注： 自设备外部校准起，表中给出精度的有效期为一年。
表 1. AI 绝对精度
额定正向量程 | 额定负向量程 | 残余增益误差（读数的 ppm） | 残余偏移误差（量程的 ppm） | 偏移温度系数 （量程的 ppm/°C） | 随机噪声σ (μVrms) | 全量程绝对精度(μV) | 灵敏度 (μV) |
10 | -10 | 75 | 20 | 57 | 244 | 3,100 | 97.6 |
5 | -5 | 85 | 20 | 60 | 122 | 1,620 | 48.8 |
1 | -1 | 95 | 25 | 79 | 30 | 360 | 12.0 |
0.2 | -0.2 | 135 | 80 | 175 | 13 | 112 | 5.2 |
注： 灵敏度指能够检测到的最小电压变化。灵敏度和噪声相关。
增益温度系数 25 ppm/°C
参考温度系数 | 5 ppm/°C |
INL 误差 | 量程的 76 ppm |
绝对精度 = 读数 × （增益误差） + 量程 × （偏移误差） + 噪声不确定度
增益误差 = 残余AI 增益误差 + 增益温度系数 × (上次内部校准至今的温度变化值)
+ 参考温度系数 × (上次外部校准至今的温度变化值) 偏移误差 = 残余AI 偏移误差 + 偏移温度系数 × （上次内部校准至今的温度变化值） + INL 误差
随机噪声 × 3
噪声不确定度 = ，包含因子为 3 σ，取 100 个采样点的平均值。
假设根据下列值来计算模拟输入通道的全量程绝对精度：
• 上次外部校准至今的温度变化值 = 10 °C
• 上次内部校准至今的温度变化值 = 1 °C
• 采样数量 = 100
• 包含因子 = 3 σ
例如，10 V 范围的全量程绝对精度计算如下：
增益误差 = 75 ppm + 25 ppm × 1 + 5 ppm × 10 = 150 ppm
偏移误差 = 20 ppm + 57 ppm × 1 + 76 ppm = 153 ppm
噪声不确定度 = 244µ×3 = 73 µV
100
绝对精度 = 10 V × （增益误差） + 10 V × （偏移误差） + 噪声不确定度 =
3,100 μV
通道数 | 2 |
DAC 分辨率 | 16 位 |
DNL | ±1 LSB |
单调性 | 16 位 |
最大更新速率 | |
1 个通道 | 833 kS/s |
2 个通道 | 每通道 740 kS/s |
定时精度 | 采样率的 50 ppm |
定时分辨率 | 50 ns |
输出范围 | ±10 V |
输出耦合 DC
输出阻抗 | 0.2 Ω |
输出驱动电流 | ±5 mA |
过驱保护 | ±25 V |
过电流 | 10 mA |
上电状态 | ±20 mV |
断电毛刺 | 400 mV，持续 200 ms |
输出 FIFO 容量 | 8,191 个采样，供所有通道使用 |
数据传输 | |
数据传输 | DMA（分散-收集）、中断、编程控制 I/O |
USB | USB 信号流、编程控制 I/O |
AO 波形模式 | 非周期性波形、板载 FIFO 周期性波形重新生成模式、包括动态更新的由主机缓存重新生成的周期性波形 |
稳定时间，全幅跳变，15 ppm (1 LSB) | 6 µs |
边沿斜率 | 15 V/µs |
毛刺能量 | |
幅度 | 100 mV |
持续时间 | 2.6 µs |
全量程绝对精度值内部校准后立即生效，且假设自上次外部校准，设备的工作温度变化小于 10 °C。
注： 自设备外部校准起，表中给出精度的有效期为一年。
表 2. AO 绝对精度
额定正向量程 | 额定负向量程 | 残余增益误差（读数的 ppm） | 增益温度系数 (ppm/°C) | 残余偏移误差（量程的 ppm） | 偏移温度系数 （量程的 ppm/°C） | 全量程绝对精度 (μV) |
10 | -10 | 90 | 10 | 40 | 5 | 3,230 |
参考温度系数
INL 误差
绝对精度 = 输出值 × （增益误差） + 量程 × （偏移误差）
增益误差 ＝ 残余增益误差 + 增益温度系数 × （上次内部校准至今的温度变化值）
+ 参考温度系数 × （上次外部校准至今的温度变化值）偏移误差 = 残余偏移误差 + AO 偏移温度系数 × （上次内部校准至今的温度变化值） + INL 误差数字 I/O/PFI
静态特性通道数 | 共 24 个，8 (P0.<0..7>)， 16 (PFI <0..7>/P1, PFI <8..15>/P2) |
参考地 | D GND |
方向控制 | 各端子可通过编程独立配置为输入或输出 |
下拉电阻 | 常规 50 kΩ，最低 20 kΩ |
输入电压保护 | ±20 V，最多 2 个引脚 [2] |
波形特性（仅限端口 0）所用端子 | 端口 0 (P0.<0..7>) |
端口/采样容量 | 最高 8 位 |
波形生成(DO) FIFO | 2,047 个采样 |
波形采集(DI) FIFO | 2,047 个采样 |
DI 或 DO 采样时钟频率 | 0 MHz～1 MHz，取决于系统和总线活动 |
数据传输 | DMA（分散-收集）、中断、编程控制 I/O |
DI 或 DO 采样时钟源 [3] | 任意 PFI、RTSI、AI 采样或转换时钟、 Ctr n 内部输出及其他信号 |
功能 静态数字输入、静态数字输出、定时输入、定时输出
定时输出源 | 多个 AI、AO、计数器、DI、DO 定时信号 |
去抖动滤波设置 | 125 ns、6.425 μs、2.56 ms、禁用；信号高低转换；每个输入可独立配置 |
电平 | 最小值 | 最大值 |
输入高电压(VIH) | 2.2 V | 5.25 V |
输入低电压(VIL) | 0 V | 0.8 V |
输出高电流(IOH) P0.<0..7> | — | -24 mA |
输出高电流(IOH) PFI <0..15>/P1/P2 | — | -16 mA |
输出低电流(IOL) P0.<0..7> | — | 24 mA |
输出低电流(IOL) PFI <0..15>/P1/P2 | — | 16 mA |
电平 | 最小值 | 最大值 |
正向阈值(VT+) | — | 2.2 V |
反向阈值(VT-) | 0.8 V | — |
迟滞差值(VT+ - VT-) | 0.2 V | — |
IIL 输入低电流(Vin = 0 V) | — | -10 µA |
IIH 输入高电流(Vin = 5 V) | — | 250 µA |
0 0.2 0.4 通用计数器/计时器 | 0.6 0.8 1.0 1.2 Vol (V) |
计数器/定时器数量 | 2 |
分辨率 | 32 位 |
计数器测量 | 边沿计数、脉冲、半周期、周期、双边沿间隔 |
位置测量 X1、X2、X4 正交编码（带复位通道 Z）；双脉冲编码
输出应用 脉冲、动态更新的脉冲序列、频分、等时采样
内部基准时钟 | 80 MHz、20 MHz、0.1 MHz |
外部基准时钟频率 | 0 MHz～20 MHz |
基准时钟精度 | 50 ppm |
输入 | Gate、Source、HW_Arm、Aux、A、B、 Z、Up_Down |
输入连线选项 | 任意 PFI、RTSI、PXI_TRIG、PXI_STAR、模拟触发、多种内部信号 |
FIFO | 2 个采样 |
数据传输 | |
PCI/PXI | 各计数器/定时器专用分散-收集 DMA 控制器、中断、编程控制 I/O |
USB | USB 信号流、编程控制 I/O |
频率发生器 | |
通道数 | 1 |
基准时钟 | 10 MHz 、100 kHz |
分频数 | 1～16 |
基准时钟精度 | 50 ppm |
输出可连接至任意输出 PFI 或 RTSI 接线端。
PLL 数 1
参考信号 | PXI_STAR, PXI_CLK10, RTSI <0..7> |
PLL 输出 | 80 MHz 时基；由 80 MHz 时基衍生得到的其他信号，包括 20 MHz 和 100 kHz 时基 |
源 | 任意 PFI、RTSI、PXI_TRIG、PXI_STAR |
极性 | 对绝大多数信号是软件可选 |
模拟输入功能 | 开始触发、参考触发、暂停触发、采样时钟、转换时钟、采样时钟时基 |
模拟输出功能 | 开始触发、暂停触发、采样时钟、采样时钟时基 |
计数器/定时器功能 | Gate、Source、HW_Arm、Aux、A、B、 Z、Up_Down |
数字波形生成(DO)功能 | 采样时钟 |
数字波形采集(DI)功能 | 采样时钟 |
设备间触发总线 PCI | RTSI <0..7>[4] |
PXI | PXI_TRIG <0..7>, PXI_STAR |
USB 源 | 无 |
输出选择 | 10 MHz 时钟、频率发生器输出或内部信号 |
去抖动滤波设置 | 125 ns、6.425 μs、2.56 ms、禁用；信号高低转换；每个输入可独立配置 |
总线接口 | |
PCI/PXI | 3.3 V 或 5 V 信号环境 |
USB | |
DMA 通道(PCI/PXI) | 6 个：可用于模拟输入、模拟输出、数字输入、数字输出、计数器/定时器 0 和计数器/ 定时器 1 |
USB 信号流 | 4 个：可用于模拟输入、模拟输出、计数器/定时器 0 和计数器/定时器 1 |
PXI 设备可安装在 PXI Express 混合插槽中。不可用于控制 PXI/SCXI 混合机箱中的
SCXI 设备。
无负载情况下的总线电流 [7] | |
+5 V | 0.02 A |
+3.3 V | 0.25 A |
+12 V | 0.15 A |
AI 和 AO 过压情况下的总线电流 7 | |
+5 V | 0.02 A |
+3.3 V | 0.25 A |
+12 V | 0.25 A |
警告 必须使用 NI 提供的交流电源适配器或 NEC Class 2 直流电源。电源必须符合设备的电源要求，必须有设备使用发生国家或地区的安全认证标志。
USB 供电要求 11 V～ 30 V，DC，20 W，锁定或非锁定的电源插孔，0.080 英寸中央针脚，锁定圈外径 5/16 英寸，螺距 32 牙/英寸
警告 超出电流限制可能引起设备和/或计算机/机箱不可预期的后果。
PCI | |
+5 V 端子（连接器 0） | 1 A，最大值 [8] |
+5 V 端子（连接器 1） | 1 A，最大值 8 |
PXI | |
+5 V 端子（连接器 0） | 1 A，最大值 8 |
+5 V 端子（连接器 1） | 1 A，最大值 8 |
P0/PFI/P1/P2 和+5 V 端子组合 | 2 A，最大值 |
USB
+5 V 端子 | 1 A，最大值 8 |
P0/PFI/P1/P2 和+5 V 端子组合 | 2 A，最大值 |
电源保险丝 | 2 A, 250 V |
物理特性 | |
尺寸 | |
PCI 印刷电路板 | 10.6 cm × 15.5 cm (4.2 in. × 6.1 in.) |
PXI 印刷电路板 | 标准 3U PXI |
USB 螺栓端子外壳（含连接器） | 26.67 cm × 17.09 cm × 4.45 cm (10.5 in. × 6.73 in. × 1.75 in.) |
USB Mass 终端外壳（含连接器） | 18.8 cm × 17.09 cm × 4.45 cm (7.4 in. × 6.73 in. × 1.75 in.) |
USB OEM | 请参考 NI USB-622x/625x/628x OEM User Guide |
重量 | |
PCI | 103 g (3.6 oz) |
PXI | 174 g (6.1 oz) |
USB 螺栓端子 | 1.24 kg (2 lb 11 oz) |
USB Mass 终端 | 907 g (2 lb) |
USB OEM | 162 g (5.7 oz) |
I/O 连接器 | |
PCI/PXI | 2 个 68 针 VHDCI |
USB 螺栓端子 | 128 个螺栓端子 |
USB Mass 终端 | 2 个 68 针 SCSI |
USB 螺栓端子/BNC 螺栓端子连线 | 16 AWG～28 AWG |
校准 | |
推荐预热时间 | |
PCI/PXI | 15 分钟 |
USB | 30 分钟 |
校准间隔 1 年
最大工作电压指信号电压和共模电压之和。
通道对地 11 V，Measurement Category I
Measurement Category I 是指在不直接连接至配电系统（称为 MAINS 电压）的电路上的测量。MAINS 是对设备供电的电源系统，可能对人体造成伤害。该类测量主要用于受二级电路保护的电压测量。这类电压测量包括：信号电平、特种设备、设备的特定低能量部件、低电压源供能的电路、电子设备。
警告 在 Measurement Category II、III 和 IV 中，请勿使用设备进行测量。
注： 测量类别 CAT I 和 CAT O（其他）具有相同的测量要求。这些测量不用于测量类别为 CAT II、III、IV 的 MAINS 建筑物配电系统直接连接的电路。
运行环境温度 | |
PCI/PXI | 0 ºC～55 ºC |
USB | 0 ºC～45 ºC |
储存温度 | -20 ºC～70 ºC |
湿度 | 10% RH～90% RH，无凝结 |
最高海拔 | 2,000 米 |
污染等级（仅限室内使用） | 2 |
仅限室内使用。
运行环境冲击 30 g 峰值，11 ms 半正弦脉冲（依据
IEC60068-2-27 标准进行测试。测试内容依据 MIL-PRF-28800F。）
随机振动
设备工作 | 5 Hz～500 Hz，0.3 grms |
设备未工作 | 5 Hz～500 Hz，2.4 grms（依据 IEC-60068-2-64 标准进行测试。设备未工作时超出 MIL-PRF-28800F，Class 3 标准。） |
安全性 |
该产品设计符合以下测量、控制和实验室用途的电气设备安全标准：
• IEC 61010-1, EN 61010-1
• UL 61010-1, CSA 61010-1
注： 关于 UL 和其他安全证书，见产品标签或在线产品认证章节。
产品符合以下测量、控制和实验室用途电气设备的 EMC 标准：
• EN 61326-1 (IEC 61326-1): Class A 放射标准；基本抗扰度
• EN 55011 (CISPR 11): Group 1, Class A 放射标准
• EN 55022 (CISPR 22): Class A 放射标准
• EN 55024 (CISPR 24): 抗扰度
• AS/NZS CISPR 11: Group 1, Class A 放射标准
• AS/NZS CISPR 22: Class A 放射标准
• FCC 47 CFR Part 15B: Class A 放射标准
• ICES-001: Class A 放射标准
注： 在美国（依据 FCC 47 CFR），Class A 设备适用于商业、轻工业和重工业环境。在欧洲、加拿大、澳大利亚和新西兰（依据 CISPR 11），Class A 设备仅适用于重工业环境。
注： Group 1 设备（依据 CISPR 11）是指不会出于处理材料或检查/分析目的，而有意释放射频能量的工业、科学或医疗设备。注： 关于 EMC 声明和认证等详细信息，见在线产品认证章节。
产品已达到现行欧盟产品规范的下列基本要求：
• 2014/35/EU；低电压规范（安全性）
• 2014/30/EU；电磁兼容性规范(EMC) • 2011/65/EU；有害物质限用指令(RoHS) 在线产品认证
关于合规信息，见产品的合规声明(DoC)。如需获取产品认证及合规声明(DoC)，请访问 ni.com/certification，通过模块编号或产品线搜索，并在 Certification（认证）栏中查看相应链接。
NI 始终致力于设计和制造有利于环境保护的产品。NI 认为减少产品中的有害物质不仅有益于环境，也有益于客户。
关于环境保护的详细信息，请访问 ni.com/environment，查看 Minimize Our
Environmental Impact 页面。该页包含 NI 遵守的环境准则和规范，以及本文档未涉及的其他环境信息。
欧盟客户 所有超过生命周期的 NI 产品都必须依照当地法律法规进行处理。关于如何在当地回收 NI 产品，请访问 ni.com/environment/weee。
中国客户 National Instruments 符合中国电子信息产品中限制使用某些有害物质指令(RoHS)。关于 National Instruments 中国 RoHS 合规性信息，请登录 ni.com/environment/rohs_china。(For information about China RoHS compliance, go to ni.com/environment/rohs_china.)
图 9. NI USB-6225 螺栓端子引脚
图 10. NI USB-6225 Mass 终端引脚
NC=无连接
接线端68 | 连接器1 (AI 16–79) 接线端35 | 接线端68 | 连接器0 (AI 0-15) 接线端35 |
接线端34 接线端1 接线端34 接线端1
关于 NI 商标的详细信息，请访问ni.com/trademarks，查看 NI Trademarks and Logo Guidelines 页面。此处提及的其他产品和公司名称均为其各自公司的商标或商业名称。关于 NI 产品和技术的专利权，请查看软件中的帮助»专利信息、光盘中的
patents.txt文件，或ni.com/patents上的 National Instruments Patent Notice。可在 NI 产品的自述文件中找到最终用户许可协议(EULA)和第三方法律声明。请查阅ni.com/legal/export-compliance上的 Export Compliance Information 以了解 NI 全球出口管制政策，以及如何获取相关的 HTS 编码、ECCN 和其他进出口信息。NI 对于本文件所含信息的准确性不作任何明示或默示的保证，并对其错误不承担任何责任。美国政府用户：本手册中包含的数据系使用私人经费开发的，且本手册所包含的数据受到联邦采购条例 52.227-14 和联邦国防采购条例补充规定 252.227-7014 和 252.227-7015 中规定适用的有限权利和受限数据权益条款的约束。
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375203C-0118 2016 年 06 月
[1] 通道 AI <0..15>对通道 AI <64..79>的串扰为-71 dB。该规则适用于 64 通道间隔的通道。例如：AI (x)和 AI (x + 64)。
[2] 超出输入电压保护规范的电压可能导致设备永久性损坏。
[3] 数字子系统不包含专用的内部定时引擎。因此，必须由设备中另一子系统或外部源提供采样时钟。
[4] 在本文档的其他章节，RTSI 指 PCI 设备的 RTSI <0..7>或 PXI 设备的 PXI_TRIG <0..7>。
[5] 全速模式下使用 USB M 系列设备会降低设备性能，且无法获得最大采样/更新速率。
[6] 全速总线上操作设备会降低设备性能。
[7] 不包括 P0/PFI/P1/P2 和+5 V 接线端。
[8] 早期版本带有自动重置保险丝，电流超出规范时将自动断开。新版本带有传统保险丝，电流超出规范时将自动断开。用户无法更换保险丝，如保险丝已熔断，请将设备送回 NI 返修。