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組み込み開発でセンサーの電圧を何点も読みたい。USB DAQなら、評価用の計測系を手早く立ち上げられます。ADC回路を自作する前にPCで信号を記録できるので、試作機の動作確認にも便利です。
ただ、チャンネル数だけを見て選ぶと、信号同士の時間差を捉えられない場合があります。入力の絶縁や開発用OSとの相性も、実験の進めやすさを左右します。
早見表には、入力点数を重視する64ch機と、同時サンプリングに対応した4ch・16ch機が並びます。機種ごとに得意な計測が異なるラインアップです。
| 製品 | アナログ入力 | 主な特徴 |
|---|---|---|
 NI USB-6002 | 8chシングルエンド／4ch差動 | 16 bit、最大50 kS/s、多機能I/O |
 CONTEC AI-1608AY-USB | 8chシングルエンド | 16 bit、10 μs/ch、外部トリガ・クロック |
| CONTEC AI-1664LAX-USB | 64chシングルエンド／32ch差動 | 16 bit、10 μs/ch、最大4台を接続可能 |
 ADLINK USB-2405/S | 4ch同時サンプリング | 24 bit、最大128 kS/s/ch、IEPE対応 |
| NI USB-6453 | 32chシングルエンド／16ch差動 | 20 bit、16ch同時、最大1 MS/s/ch |
USB DAQの役割
USB DAQはPCにつないで使う外付け計測器です。センサー電圧を取り込み、PC上で表示や記録、解析まで進められるので、回路を作り込む前の評価や試作機の動作確認に使えます。
製品基板に実装するADCとは使用形態が異なります。USBホストに加えてドライバーや計測APIが必要なため、最終機器につなぐ場合は、接続先のOSとUSBホスト機能も確認してください。
入力絶縁も見ておきたい仕様です。USB-6002、AI-1608AY-USB、AI-1664LAX-USB、USB-6453はアナログ入力が非絶縁。センサーの接地電位が異なる環境では、信号の基準点や外部絶縁を慎重に扱いましょう。
NI USB-6002
NI USB-6002は、8chのシングルエンド入力、または4chの差動入力に対応する16 bitの多機能DAQです。入力レンジは±10 V、最大サンプリング速度は50 kS/s。USB 2.0のバスパワーで動作します。
13chの双方向デジタルI/Oと2chのアナログ出力も搭載しています。NI-DAQmxや構成ユーティリティを使えば、センサー電圧の記録から簡単な出力制御まで一台で試せます。
アナログ入力は同時サンプリングに対応しません。複数信号の時間関係を厳密に比べるなら別機種が適しますが、NIの開発環境で小規模な試作や簡易記録を始めるには扱いやすい候補です。
AI-1608AY
CONTEC AI-1608AY-USBは、8chのシングルエンド入力を備える16 bit端末です。入力レンジは±10 V、最大変換速度は10 μs/ch。USB 2.0/1.1から給電でき、ねじ端子で試作配線を固定しやすい構成です。
ソフトウェアトリガと外部トリガ、内部クロックと外部クロックに対応します。WindowsおよびLinux用のAPI-TOOLドライバーもあり、複数のOSを使う開発環境に組み込みやすいでしょう。
デジタル入力4点と出力4点を備え、信号レベルは3.3 V LVTTLです。デジタルI/Oとアナログ入力は絶縁されていないため、接続する信号のレベルを確認してください。8点程度の電圧測定に簡単なデジタル連携を加える構成に合いますね。
AI-1664LAX
CONTEC AI-1664LAX-USBは、数十点の電圧信号を集約できる多チャンネル機です。16 bit、±10 V入力で、64chのシングルエンドか32chの差動入力に対応。最大変換速度は10 μs/chです。
入力バッファは1Kデータで、FIFOまたはRINGを選べます。PC側の処理が一時的に遅れる場面も考慮して、データの受け渡しを含めたソフトウェアを組んでおくと安心です。
WindowsおよびLinux用のAPI-AIOとC-LOGGERに対応し、PCのUSBポート1つに同型機を最大4台接続できます。1台で収録系を組み、必要なチャンネル数に合わせて増設できるのは実用的です。
アナログ入力は非絶縁です。異なる装置の信号を多く集める場合は、接地やノイズの影響を見込んでください。評価治具や装置の状態監視に使えますが、絶縁が必要な計測には別の構成を用意しましょう。
CONTEC AI-1664LAX-USB
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ADLINK USB-2405/Sは、4chを同時サンプリングする24 bit DAQです。入力レンジは±10 Vで、差動または疑似差動に対応。速度は1 kS/sから最大128 kS/s/chまで設定できます。
振動・音響センサーで使うIEPE用に、2 mA/chの励起電流を搭載しています。AC結合とDC結合をソフトウェアで切り替えられるため、信号に合わせて測定系を組めます。
入力点数は4chですが、複数信号の時間関係をそろえて記録する計測に適しています。MAPS Coreのほか、LabVIEWやC、C++、Visual Studio .NET向けの開発環境に対応し、既存の計測ソフトとも連携できます。
NI USB-6453
NI USB-6453は、32chのシングルエンド入力、または16chの差動入力を備える20 bit DAQです。16個の同時サンプリングADCを搭載し、最大16chを最大1 MS/s/chで取り込めます。USB Type-Cのバスパワーで動作します。
入力レンジは±0.2 V、±2.5 V、±5 V、±10 Vから選択可能です。16chを超える入力は多重化モードになり、32点すべてを同じ条件で同時に高速取得する仕様ではありません。この違いを開発計画に反映してください。
16chの双方向デジタルI/Oに加え、4chのアナログ出力と4つのカウンターを搭載。FlexLogger LiteやLabVIEWのほか、Python、C、C++向けのAPIとサンプルも用意され、計測と制御を一つの開発環境にまとめやすい構成です。
高速取り込みや出力制御も必要な開発では、NI USB-6453をおすすめします。アナログ入力は非絶縁なので、センサー側の接地と入力信号の電圧範囲を確認して設計しましょう。
NI USB-6453
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8点前後を手早く扱うなら、NI USB-6002が堅実です。NI-DAQmxと多機能I/Oを活用できます。外部トリガやLinux環境も含めて8入力を組むなら、CONTEC AI-1608AY-USBが有力でしょう。
数十点をまとめて取り込む場合は、64chシングルエンド入力のAI-1664LAX-USB。4信号の同時記録を重視する振動・音響系にはADLINK USB-2405/S、高速取得や豊富なI/Oも必要ならNI USB-6453が適しています。
価格は販売経路や時期によって変動します。見積もりでは本体に加え、配線やセンサー用電源を含む構成全体を確認しましょう。評価用の一台なら、必要な点数や同時性、手元のOS・言語で収録を進めやすいかが判断材料になります。
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