凌华24bit数据采集卡——小数点后五位的精度[1]
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DED-BA-E7101数据采集器设备和仪表配置说明(内部使用,未完待续)重庆德易安科技发展有限公司Chongqing EHS Technology Development Co.,Ltd.目录界面概述61.沈阳航发热能表81.1.航发超声波表配置81.2.航发机械表配置102.德易安温控器133.江阴众和电表(645-2007)154.埃美柯水表165.TTD温度传感器186.深圳北电电表(645-1997)197.长沙索拓温控器218.宁波甬港热能表229.宁波冷水表249.1.M-BUS接口249.2.RS485接口2510.重庆伟岸热量表2611.合肥艾通单相电表2912.山东力创三相电表(DTSD106)3013.上海德易特热能表3213.1.德易特超声波表配置3213.2.连利水表3414.PZ系列直流电参量检测仪表3514.1 采集端口配置:3514.2 配置温控器地址:3514.3 采集数据配置:3614.4 采集数据显示:3615.柏诚(SX96)3715.1.采集端口配置3715.2.配置表地址:3715.3.采集数据配置:3715.4.采集数据显示:3816.山东力创DDSD-113-Ⅱ单相电子式电能表4116.1.采集端口配置:4116.2.配置温控器地址:4116.3.采集数据配置:4116.4.采集数据显示:4116.5.解读:4217.浙江立新DDS238-4单相电子式电能表4217.1.采集端口配置:4217.2.配置温控器地址:4217.3.采集数据配置:4217.4.采集数据显示:4317.5.解读:4318.浙江立新DDS238-7三相电子式电能表4318.1.采集端口配置:4318.2.配置温控器地址:4318.3.采集数据配置:4418.4.采集数据显示:4418.5.解读:4419.深圳北电电表三相四线电子式有功电能表(645-1997)4419.1.采集端口配置:4419.2.配置表地址:4419.3.采集数据配置:4519.4.采集数据显示:4520.浙江立新DTS238-7 ZN/S型三相四线电子式电能表ModBus4620.1.采集端口配置:4620.2.配置表地址:4620.3.采集数据配置:4620.4.采集数据显示:5020.5.解读:5021.21.德易安温湿度传感器5021.1.采集端口配置:5121.2.配置表地址:5121.3.采集数据配置:5121.4.解读:5122.浙江立新DTS238-7 ZN/S型三相四线电子式电能表T645-20075122.1.采集端口配置:5122.2.配置表地址:5222.3.采集数据配置:5222.4.采集数据显示:5622.5.解读:5623.华控信业室外温湿度传感器5623.1.采集端口配置:5623.2.配置表地址:5723.3.采集数据配置:5723.4.采集数据显示:5823.5.解读:5824.光照度传感器5824.1.采集端口配置:5824.2.配置表地址:5824.3.采集数据配置:5924.4.采集数据显示:5924.5.解读:6025.中力格林配置方法6025.1.采集端口配置:6025.2.配置表地址:6025.3.采集数据配置:6125.4.采集数据显示:6125.5.解读:6126.浙江立新DTS238型三相四线有功电能表(645-1997)6126.1.采集端口配置:6226.2.配置表地址:6226.3.采集数据配置:6226.4.采集数据显示:6327.深圳北电单相电子式电能表(645-2007)6327.1.采集端口配置:6327.2.配置表地址:6327.3.采集数据配置:6327.4.采集数据显示:6427.5.解读:6428.F2000TSM-VOC系列变送器6428.1.采集端口配置:6428.2.配置表地址:6428.3.采集数据配置:6528.4.采集数据显示:6528.5.解读:6529.EDA9033F三相电参数6529.1.采集端口配置:6529.2.配置表地址:6629.3.采集数据配置:6629.4.采集数据显示:6629.5.解读:6630.RS485压力变送器6730.1.采集端口配置:6730.2.配置表地址:6730.3.采集数据配置:6730.4.采集数据显示:6730.5.解读:6731.EX8-214 三相电子式电能表(力创97—645协议)6831.1.采集端口配置:6831.2.配置表地址:6831.3.采集数据配置:6831.4.采集数据显示:6831.5.解读:6832.EX8-214 三相电子式电能表(力创07—645协议)6932.1.采集端口配置:6932.2.配置表地址:6932.3.采集数据配置:6932.4.采集数据显示:6932.5.解读:6933.EX8 +三相电子式电能表(力创ModBus通信协议)7033.1.采集端口配置:7033.2.配置表地址:7033.3.采集数据配置:7033.4.采集数据显示:7033.5.解读:7034.山东DDSD—113型电能表(力创97—645协议)7134.1.采集端口配置:7134.2.配置表地址:7134.3.采集数据配置:7134.4.采集数据显示:7134.5.解读:7135.建恒热能表7135.1.采集器端口配置(功能码:3 命令码:8080)(采集器程序2.84a)7235.2.配置表地址7236.上海安特瑞三相四线表7236.1.采集器端口配置7236.2.一次侧有功电能7236.3.相电压7336.4.频率7337.江阴华诺HN530E三相四线有功电能表7437.1.(测试时烧写的程序是das_multi_FMGS_v2.82a01_20150924.hex)7438.照明模块7538.1.采集器端口的配置7538.2.配置表地址7638.3.采集数据配置7638.4.采集数据显示7639.机电模块7639.1.采集端口配置7739.2.配置表地址7739.3.采集数据配置7739.4.采集数据显示7740.华邦三相四线电子式有功电能表(97-645)7840.1.采集器端口配置7840.2.配置表地址7840.3.采集器数据显示7841.大连道盛热量表7941.1.端口配置7941.2.通道配置7942.威胜电表DTSY341电子式预付费614-20077942.1.端口配置7942.2.配置表地址7942.3.数据格式8043.上海广合DDS850Y-BK 电子式预付费8043.1.端口配置8043.2.地址配置8043.3.数据格式8143.4.串口修改地址8144.常州驰高电表CG194E-9S4/9S7/9S9/9S9A8144.1.端口配置8144.2.地址配置8144.3.数据格式8145.8245.1.端口配置8245.2.地址配置8246.数据格式82界面概述A: 根据采集器下连接的设备选择相应的协议和参数,选择好后单击“下载采集器端口配置”都配好需要保存配置时,单击上方的“保存配置”。
USBDAQ-100/200 24位高精度数据采集卡使用说明书修订历史版本 日期 备注V1.0 2007-3-5 USBDAQ-100/200发行版 V2.0 2007-3-10 添加驱动超时控制V3.0 2007-5-15 优化固件目 录目 录 (3)第一章 产品简介 (4)1.1 产品概述 (4)1.2 性能指标 (4)1.3 应用领域 (4)1.4 订购信息 (4)1.5 产品销售清单 (5)1.6 技术支持与服务 (5)第二章 设备安装 (6)2.1 驱动程序安装 (6)2.2 USBDAQ-100/200数据采集卡硬件接口描述 (6)2.3 系统连接 (7)2.5 产品使用 (7)2.5.1 USBDAQ-100/200数据采集卡测试软件 (8)2.5.2 码制以及数据与模拟量的对应关系 (8)第三章 用户编程 (9)3.1 接口函数说明 (9)3.3 接口库函数使用方法 (9)3.3.1 VC 调用动态库的方法(静态链接) (9)3.3.2 C++ Builder 调用动态库的方法(静态链接) (9)3.3.3 VB 调用动态库的方法 (10)3.4 接口库函数使用流程 (11)第一章 产品简介1.1 产品概述USBDAQ-100/200 24位高精度数据采集卡兼容USB1.1和USB2.0总线,带有2个输入通道。
USBDAQ-100/200采用USB总线极具易用性,即插即用,是便携式系统用户的最佳选择,可以完全取代以往的PCI卡。
USBDAQ-100/200配有可在Win9X/Me、Win2000/XP下工作的驱动程序,并提供可供VB, VC, C++Builder, Dephi调用的动态链接库,封装底层驱动,应用程序操作极其方便,通常您只须调用我们提供的驱动程序接口VCI_OpenDevice打开设备,然后再用VCI_Receive反复读取AD数据即可。
1.2 性能指标系统性能:处理器48MIPS,USB FIFO 1KByte;传输方式:兼容USB1.1 和USB2.0协议;系统精度:24位的高精度A/D,非线性度为0.0015%通道数目:支持1-2通道,每路均可单独控制;输入电平:-2.5 V至+2.5 V (USBDAQ-100), -5.0V至+5.0V(USBDAQ-200)采样频率:60次/秒.占用资源:即插即用,资源自动分配;工作温度: -40℃~+85℃存储温度:-55℃~+85℃1.3 应用领域24位高精度色谱数据采集;色谱分析仪温度测量仪温差热电偶便携式仪表和测试设备传感器信号采集控制工业流程控制1.4 订购信息型号工作温度输入接口输出接口USBDAQ-100 -40℃~+85℃ OPEN5 USB USBDAQ-200 -40℃~+85℃ OPEN5 USB1.5 产品销售清单[1]USBDAQ-100/200 24位高精度USB总线数据采集卡;[2]12V直流稳压电源(仅USBDAQ-200)[3] USB电缆线一根;[4]光盘1张(包括PC驱动(底层和高层)、接口函数、用户手册、VB, VC, C++Builder,Dephi例程等);1.6 技术支持与服务一年免费维修、升级,终身维修。
数据采集卡主要参数数据采集(DAQ),是指从传感器和其它待测设备等模拟和数字被测单元中自动采非电量或者电量信号,送到上位机中进行分析,处理。
数据采集系统是结合基于计算机或者其他专用测试平台的测量软硬件产品来实现灵活的、用户自定义的测量系统。
●通道数:就是板卡可以采集几路的信号,分为单端和差分。
常用的有单端32路/差分16路、单端16路/差分8路●采样频率:单位时间采集的数据点数,与AD芯片的转换一个点所需时间有关,例如:AD转换一个点需要T = 10uS,则其采样频率f = 1 / T为100K,即每秒钟AD芯片可以转换100K的数据点数。
它用赫兹(Hz),常有100K、250K、500K、800K、1M、40M等●缓存的区别及它的作用:主要用来存储AD芯片转换后的数据。
有缓存可以设置采样频率,没有则不可以。
缓存有RAM和FIFO两种:FIFO应用在数据采集卡上,做数据缓冲,存储量不大,速度快。
RAM是随机存取内存的简称。
一般用于高速采集卡,存储量大,速度较慢。
●分辨率:采样数据最低位所代表的模拟量的值,常有12位、14位、16位等(12位分辨率,电压5000mV)12位所能表示的数据量为4096(2的12次方),即±5000 mV电压量程内可以表示4096个电压值,单位增量为(5000 mV)/ 4096=1.22 mV。
分辨率与A/D 转换器的位数有确定的关系,可以表示成FS/2n。
FS表示满量程输入值,n为A/D转换器的位数。
位数越多,分辨率越高。
●精度:测量值和真实值之间的误差,标称数据采集卡的测量准确程度,一般用满量程(FSR,full scale range)的百分比表示,常见的如0.05%FSR、0.1%FSR等,如满量程范围为0~10V,其精度为0.1%FSR,则代表测量所得到的数值和真实值之间的差距在10mv以内。
●量程:输入信号的幅度,常用有±5V、±10V 、0~5V 、0~10V ,要求输入信号在量程内进行●增益:输入信号的放大倍数,分为程控增益和硬件增益,通过数据采集卡的电压放大芯片将AD转换后的数据进行固定倍数的放大。
MP424
wwlab 2007/5 ☐USB2.0总线AD采集模块☐4路并行12位 AD
☐开关量:8DI/8DO
使用手册
✧VB编程需要的声明模块程序MP424.bas。
☐MP424.EXE:测试程序。
☐在光盘的\USB\MP424\Delphi目录中包含:
✧Delphi的编程例子
驱动安装
安装方法:
1.将MP424插入一个USB接口。
安装的模块的设备号为“0”。
2.Windows将会显示找到新硬件,可按找到新硬件向导进行下一步
3.选择不搜索软件
4.下一步,选择从列表指定位置安装
5.选择不要搜索,我自己安装驱动
6.下一步,选择从磁盘安装,并指定目录(光盘:\USB\MP424\DRIVER\MP424.INF),找到MP424.inf文件,进行安装
7.Windows将显示完成添加/删除硬件向导,单击完成即可完成安装过程。
安装后,程序自动将MP424.dll动态链接库程序拷贝到
前工作目录中。
驱动安装完毕后在\控制面板\系统\设备管理中的。
凌华科技发表全系列PCI Express?接口数据采集卡亚洲最大的数据采集数据采集与PXI量测量测产品供货商-凌华科技凌华科技于近日发表应用最新PCI Express?技术所开发的DAQe-2000数据采集卡数据采集卡系列。
DAQe-2000系列包含4通道至96通道的模拟输入,数据采集速率由250KS/s至3MS/s,可满足工厂自动化、实验室、研究单位等数据采集及控制领域对于高数据量传输带宽的应用需求。
凌华DAQe-2000系列的4通道同步数据采集卡包括DAQe-2010(数据采集速率3MS/s)、DAQe-2016(数据采集速率800KS/s)、DAQe-2005(数据采集速率500KS/s)、DAQe-2006(数据采集速率250KS/s)。
凌华DAQe-2000系列多通道数据采集卡包括多功能数据采集卡DAQe-2204 (数据采集速率3MS/s)、DAQe-2205(数据采集速率500KS/s)、DAQe-2206(数据采集速率250KS/s)及96通道超高密度数据采集卡DAQe-2208(数据采集速率3MS/s)。
此外,在模拟输出方面,凌华科技同时发表DAQe-2501/2502的4/8通道D/A转换卡系列。
凌华DAQe-2000系列提供完整的模拟及数字触发模式。
针对模拟/数字转换通道的软件自我校正功能,通过板卡内建精准的参考信号源,可以提高自我校正的准确度,避免在不同环境温度下的量测误差。
凌华DAQe-2000系列在软件支持部分提供完整与免费的驱动程序,满足用户在不同平台的开发需求,包含 Windows?、Linux,开发环境支持 C/C++、VB、 、 Delphi、 C++ Builder、 MATLAB? 及 LabVIEW?等。
详细资料请浏览凌华网站: /TM/。
*LabVIEW是美商国家仪器之商标,其它产品名称为其它公司之商标。
关于凌华凌华科技致力于量测、自动化及计算机通讯科技之改进及创新,提供解决方案给全球网络电信、智能交通及电子制造电子制造客户。
YAV 10AD PRO-32bit超高精度串口采集卡
武汉亚为电子科技有限公司
模块有10路32位AI,2.5bps采样率,可以精确到nV级别。
最高采样率可达每通道50Hz,可在Windows XP、WIN7(32/64位)、WIN8(32/64位)、WIN10等操作系统下稳定运行,有配套的电脑软件,包含波形显示、存储、分析等十余种功能,操作简单直观。
采集卡上预留多种通信接口,只可用其中一种,以实际选购确定的某一种为准。
➢技术指标
输入输出功能指标表
⏹模拟信号输入
●输入路数:10路单端直流或5路差分;
●可定制5路差分信号输入,用于采集拉压力传感器信号,采集卡带有5V输出给传感器供电;
●量程:默认DC0~10V(可定制DC0~20mA/40mA/0~50mV/100mV/5V/10V);
●输入阻抗:1MΩ(10V量程);
●ADC分辨率:32bit;
●芯片采样率:30KHz;
●每通道数据采样率:默认50Hz;
●信号增益:1、2、4、8、16、32、64倍增益,可配置;
●非线性:0.000005%FS;
●系统测量精度:0.000004%;
●零漂:±0.01με/4h;;
●抗混滤波:截止频率为采样频率的1/2.56,阻带衰减大于﹣80dB/oct;
低通滤波器:
●截止频率:10、30、100、300、PASS程控切换;
●低通滤波器阶:3阶;
●滤波器类型:巴特沃斯、切比雪夫程控切换。
⏹通信总线
●串口RS485
●通信协议Modbus-RTU
⏹温度参数
●工作温度范围:-30~70℃
●存储温度范围:-40~80℃。
2007年第九届全国振动理论及应用学术会议论文集杭州,2007.10.17-19 双24位设计的双核数据采集仪应明,杜峰,应怀樵,沈松(北京东方振动和噪声技术研究所,北京,100085)摘 要:本文介绍了一种全新概念的数据采集仪器设计方法,称为双核采集仪。
采集仪的每个通道都采用独特的双24位ΔΣ方式的模数转换(AD)设计,采用FPGA实现。
双核采集仪在具备24位高精度特点的基础上,还获取了超过300dB/Oct的抗混叠滤波衰减率,更重要的是实现了160dB的单一量程范围,使得在测量各种大小不同的信号时,不再需要进行量程切换。
双核采集仪不仅解决了数据采集中有关精度、量程和抗混叠的三个主要问题,还为多核采集仪的设计打开了思路。
关键词:数据采集;ΔΣ;AD转换;双核Dual-core Data Acquisition InstrumentBased On Dual-24 Bit DesignYING Ming, DU Feng,YING Huaiqiao,SHEN Song(China Orient Institute of Noise and Vibration, Beijing , 100085 China)Abstract:In this paper, a new concept of data acquisition (DAQ) design named dual-core DAQ instrument is introduced. Two 24-bit analog-to-digital converters (ADCs) and FPGA are used for each channel in this special instrument. With the delta-sigma type ADCs and 8 order analog filter, it’s anti-aliasing filter attenuation ratio up to 300dB/oct. what is more important, it has 160dB width range in one input range. For different signals, it need not to switch different input range. The dual-core DAQ instrument not only resolve the problem of precision, input range and anti-aliasing, but also prepare the idea of multi-core DAQ concept.Key words:Data acquisition, delta-sigma(ΔΣ) , analog-to-digital converter(ADC) , dula-core引 言数据采集是指将模拟信号转换为数字信号(AD转换)并进行存储的过程,其转换精度非常依赖于AD转换器的分辨率。
DAQCard-010501 12位多功能
数据采集卡性能介绍
一、性能参数说明
1、模拟信号采集(ADC)
输入电压范围:-2.5V-2.5V
通道:最多可支持4路差分或8路单端
ADC分辨率:12位
ADC采样率:最大100KHz,可设置
ADC增益:0.5—16
ADC实测精度:1路差分输入,无增益,+-输入均接地:最大噪声辐值小于4mV (3个最小分辨间隔),80%以上的噪声集中在+-1mV(1个最小间隔内)内。
模拟信号输出(DAC)
输出模式:电压输出
输出电压范围:0-2.4V
输出电压分辨率:12位
输出端口:1路
建立时间:10us
刷新率:最大100KHz
信号模式:上位机实时波形输出或预下载波形循环输出
2、数字信号输入\输出
通道端口:8路电平范围:低电平<0.6V 2.4V<高电平<3.3V
输入、输出速率:小于100KHz
二、硬件接口说明
1、USB接口
2、数字IO端口。
3、模拟信号输入端口。
4、模拟信号输出端口。
5、模拟信号地端口。
YAV8AD PRO RJ4524位高精度采集卡技术手册V1801武汉亚为电子科技有限公司RJ8452关于本手册为亚为推出的YAV8AD PRO24位高精度无线采集卡的用户手册,主要内容包括功能概述、8路模拟量输入功能、8路IO功能、应用实例、性能测试、注意事项及故障排除等。
说明序号版本号编写人编写日期支持对象应用时间特别说明1 1.0郑先科2014.05YA V8AD PRO采集卡2 2.0郑先科2016.01YA V8AD PRO采集卡3 3.0郑先科2017.01YA V8AD PRO采集卡2017.01适用于RS232\485\WiFi\GPRS ZIGBEE\蓝牙\433M无线4 4.0李雪2017.08YA V8AD PRO采集卡2017.08目录1.快速上手 (1)产品包装内容 (1)应用软件 (1)接口定义 (1)通信 (2)2.产品概述 (2)技术指标 (2)⏹模拟信号输入 (3)⏹数字信号输入 (4)⏹数字信号输出 (4)⏹通信总线 (4)⏹温度参数 (4)硬件特点 (5)原理框图 (5)机械规格 (6)3.采集卡信号接线 (7)AI模拟量接线 (7)DI数字量接线 (8)DO数字量接线 (9)4.模拟量输入功能 (9)模拟量输入 (9)输入采样原理 (10)输入接线 (10)采样值计算 (11)⏹无符号整型 (11)⏹模拟量值 (11)⏹24位精度采集值的计算方法 (12)5.数字量输入功能 (12)数字量输入原理 (12)DI高低电平/无源触点输入 (13)计数功能输入 (13)测频功能输入 (14)PWM功能输入 (14)6.数字量输出功能 (15)输出原理 (15)DO高低电平输出 (15)PWM测试输出 (15)AO输出 (15)输出接线方式 (15)7.通信协议 (16)WSN无线通信 (16)数据采集(被动接收) (19)启动发送(默认启动) (20)停止发送 (20)配置通道 (20)清空计数 (20)8.应用实例 (21)采集卡连接 (21)软件功能 (23)⏹YA V-WDS WIFI信号采集软件 (23)9.注意事项及故障排除 (24)注意事项 (24)⏹存储说明 (24)⏹出货清单 (24)⏹质保及售后 (24)⏹特别说明 (24)故障排除 (25)⏹无法正常采集数据 (25)⏹不显示波形 (26)⏹DI测频计数没反应 (26)⏹采集速度不够 (26)⏹软件错误 (26)10.性能测试 (26)安全规范 (26)耐电压范围测试 (27)环境适应性测试 (27)11.文档权利及免责声明 (28)12.联系方式..................................................................................................................错误!未定义书签。
RS24AD104B-6采集板说明书目录:一、 几何尺寸1、 几何尺寸2、 PCB 外观二、 主要指标 三、软件部分1、软件函数接口:压的换算四、温漂)一. (单位:mil)2、 VC 演示软件3、 VB 演示软件4、 数值代码与电5、 24位数与32位数的转换6、 CD 目录说明采集板连线说明五、实际测量报告1) 道间串音:2) 漂移(零漂和3) 相位一致性4) 延 时5) FFT 分析几何尺寸:1)几何尺寸2)PCB外观二、主要指标1、电源部分电源:5V供电(PC104)。
300mA.2、数据采集板部分1)采样频率,128,256,512,1k,2k,4k,8k,16k,32k,64k,128k,128k。
2)记录长度:每通道最多10K,可软件设置。
3)触发数字通道:2个,直接触发,TTL下降沿触发。
1M的下拉电阻。
输入触发电平0~5V。
值触发:用电压方式设置,电压范围0.1~2.5V,任选通道。
超前触发,延迟触发,最多5000个样点。
4)程控放大:0。
5、1,2,4,8,16,32,64倍。
5)数据采集卡输入插头采用航空插头,每一通道一个航空插头。
8) 实际动态范围大于128DB,道间抑制比大于118DB。
9)通频带:0—10KHz。
10)信号输入范围正负10V,11)输入阻抗:200K12)共模抑制比:大于118DB13)时钟精度:5PPM14)触发方式:2个,直接触发,TTL下降沿触发,软件触发。
15)工作温度:-40~85°C;三、软件部分1)软件函数接口:a. int Setsys(int basadr,int SampleFreq,int TripSource, int RecordLength,int DelayValue,int HIGHPASSFILTER,int pga[6]) 该函数设置系统工作参数Basadr:基地址;出厂为0X280;该板地址区间为Basadr到Basadr+7;用户如果已用了该地址,可改到其它地址;SampleFreq:采样频率输入1、2、4、8、16、32、64、128例如输入8是8K采样率。
凌华科技发布新款PXI Express8通道24位动态信号采集模
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佚名
【期刊名称】《计算机测量与控制》
【年(卷),期】2014(22)6
【摘要】凌华科技推出新款PXI Express动态信号采集模块-PXIe-9529。
PXIe-9529支持8通道、24位分辨率及192kS/s的同步采样,并具备108dB优异动态范围表现,是高密度、高通道数量测应用的理想解决方案。
【总页数】1页(P2002-2002)
【关键词】Express;信号采集模块;凌华科技;PXI;8通道;同步采样;位分辨率;动态范围
【正文语种】中文
【中图分类】TP393.098
【相关文献】
1.凌华科技发布四通道2MS/s同步采样USB接口数据采集模块USB-1210 [J],
2.NI推出基于PXI Express的高通道数动态信号采集模块 [J],
3.NI推出基于PXI Express的高通道数动态信号采集模块 [J],
4.凌华科技发布USB动态信号采集模块USB-2405 [J],
5.凌华科技发布4通道USB 2.0接口数据采集模块 [J], 研华
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小数点后五位的精度
——24-bit 数据采集卡
Grant Liu
BDM
ADLINK Inc.
grant.liu@ 深圳Æ北京Æ南京Æ上海Æ西安Æ成都Æ武汉
内容
·传感器与小信号
·24-bit 数据采集的挑战
·凌华科技的24-bit 技术
–结合传感器需求的电路设计
–Auto-zero 功能
–数位滤波能力
·规格与效能
传感器与小信号
·在测量/控制应用中,需要使用各式各样的传感器
取得实际环境中的物理量
–聲音(麦克风)
–温度(Thermocouple)
–压力(Load cell)
–加速度(加速规)
–位移量(LVDT)
–形变量(Strain gage)
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传感器与小信号
·聲音測試--麦克风
–原理
·动圈式–薄膜与線圈受到声波的压力在磁場中移動產生感应电流
·电容式–声波使震动膜产生震动而改变电容质,使输出电压改
变
–输出
·mV ~ V 的连续动态信号
–采样要求
·足够的动态范围
·数十到数百KHz 的采样频率
·重点於信号的动态变化而非信号的电压值(AC-coupling)
传感器与小信号
·应变测试–Strain gage
–原理
·薄膜上的电阻网路在形变时(弯曲或延伸) ,阻值会随之改变
·利用电挢设计将微小的电阻变化以电压形式输出
–输出
·uV~ mV 等级的微小电压信号
–采样要求
·小电压输入范围
·足够的采样分辨率(24-bit)
·重点於信号的决对电压值而非信号动态变化
·能够过滤系统或环境中的杂讯
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传感器与小信号
·其他诸如load cell, LVDT,加速规等传感器,都具有类似strain gage的特性
–需要一激励(Excitation) 电压源
–输出mV 等级的微小电压信号
–需要高分辨率的采集卡
–在转换电压为真实物理量时,需要精准的DC 电压值
24-bit 数据采集的挑战
·针对非动态信号,24-bit 的数据采集有以下的挑
战
–精准的激励电压源
·低温度飘移的精准电压源
·能够自动补偿接线所造成的压降
–小信号放大电路
·将mV 等级的小信号放大至ADC 的量程范围
·不同的增益(Gain) 设计配合不同的传感器输出
–补偿前级电路由於温度变化产生的Gain error与Offset
error
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24-bit 数据采集的挑战
–低通滤波
·小信号易受到系统或环境中的噪声干扰而产生不正确的读值
·在信号进入ADC 前先通过一个低通滤波器可以过滤高频噪声,
提高信号分辨率
–归零
·当未施予作用力於传感器时,传感器可能会输出一个非零的电
压值
·需透过软件或硬件方式补偿传感器零点的offset 值,以避免
未来在测量信号时的误差
凌华科技的24-bit 技术
·32-bit 33MHz PCI介面
·FPGA/CPLD 可程式化邏輯晶片核
心
·自我校正型、低雜訊類比電路
·可同步更新之兩通道信號產生器
·高電流、內部保護之傳感器激勵
電壓
·全面光耦合隔離數位電路,1500V
地對地隔離
·編碼器與脈波產生使用高速光耦
合器
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凌华科技的24-bit 技术
·24-bit 模拟输入规格
–24-bit ADC,最大30KHz 采样速度
–模拟电路带宽设定於1.6KHz
–+/-10V, +/-100mV 输入量程
–每个量程皆有+/-25% 偏电压补偿空间
–每组ADC 可接4 组全挢式傳感器
–最大输入保护+/-20V
–自动归零、自动满刻度较准
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5V -5V VEXEC0_OUT+(#27)
VEXEC0_OUT-(#61)VEXEC0_RSEN+(#26)VEXEC0_RSEN-(#60)
AI_CH0+(#34)AI_CH0-(#68)AGND(#32)
凌华科技的24-bit 技术
·结合传感器需求的电路设计--激励电压输出
–+/-5V 定电压输出
–低温度飘移,低杂讯–每组最大+/-120mA 输出
–输出级晶体过电压、电流及功率保护(150mA 限流,0.5W 功率保护)–导线电阻自动补偿(需以Remote sensing 方式进行6线式连线)
·Auto-zero 功能
–用于微小信号(<1mV)时,可以提高分辨率(2uV Æ100nV)
·使用2mV/V 的桥式Load-cell ,+/-5V 激励电压,则模拟输入电压于满刻度为20mV ;若为10Kg Load-cell ,则2uV 为1g ,100nV 为0.05g
–会导致取样速率变慢Æ降为一半速度
–+/-10V 档位不建议使用此功能
凌华科技的24-bit 技术
凌华科技的24-bit 技术
·低通数字滤波
–过滤高频噪声,提升有效分辨率
–使用256-tap Moving Average Filter 架构
–低通滤波会使信号响应延迟
·1KS/s 采样率下,会於0.256 秒内更新至新值
·1KS/s 采样加上Auto-zero 功能,将需0.512 秒
–输入信号大幅变动超过0.0003% 时,2 个采样周期内自动
刷新滤波器暂存区(filter flush)
·快速反应如待测物断裂等情形
·自动刷新(filter flush) 将导致记录曲线不连续,但不影响数据
正确性
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规格与效能
·模拟电压输出Analog Ouptput
–16-bit分辨率
–偏移型2进位编码(offset-binary coded)
–-10V ~+9.9997V输出范围
–不同通道可同步更新
–自动归零、自动满刻度校正
规格与效能
·隔离数字I/O介面
–开集极输出(open-collecotr),最大外部电压35V
–双极性差动式输入,输入电阻 1.2K-ohm,最大承受24V ·Low: 0 ~ 1.4V
·High: 5 ~ 24V
–1000V地对地隔离
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规格与效能
·隔离型脉冲产生器Pulse Generator
–大于1MHz方波输出
–Duty-cycle可程序化
–可连续产生脉冲同时计数
–可依设定产生固定数目脉冲
–开集极输出,最大外部电压50V,最大电流100mA
规格与效能
·四倍精位移编码器输入4-quardrature encoder –单极性差动输入,输入电阻620-ohm,最大20V ·Low: 0~2.1V
·High: 5.62~20V
–大于1MHz之输入脉冲速度
–24-bit位移计数器,正逆转皆可计数
–可软件归零计数器
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规格与效能
·效能与精度演示。