|
Opšte A2-28-IS je A/D modul sa 16 izolovanih ulaznih kanala koji je predviđen za instalaciju u industrijski PC A2. Osnovne karakteristike ovog A/D modula su visoke performanse i vrlo niska cena po izolovanom mernom kanalu. Primenjuje se tamo gde je striktno zahtevana galvanska izolacija odnosno fizičko razdvajanje mernog okruženja od sistema za merenje zatim, izolacija između kanalna kao i izolovano električno napajanje za svaki kanal posebno. Modul ima visoku tačnost i pogodan je za merenje sa termoparova, naponskih i strujnih izvora signala. Kontinualno snimanje podataka na disk je standardna mogućnost pod DMA.
Modul je podržan dijagnostičkim softverom i softverskim drajverima koji olakšavaju razvoj aplikacija u DOS i Windows okruženju, u programskim jezicima visokog nivoa C/C++, Pascal i Visual Basic. Takođe, modul radi sa savremenim programskim paketima za intuitivno grafičko programiranje i razvoj aplikacija kao što su LabVIEW, CVI i drugi.
A2-28-IS se koristi za akviziciju
podataka i merenje sa 12-bitnom rezolucijom.
Na modulu se nalazi generator frekvencije i kaunter/tajmer tako da je
moguće softverski upravljati sekvencom za uzimanje uzoraka.
Sistem omogućava DMA prenos i snimanje podataka u memoriju ili na disk.
Analogni ulazi
U standardnoj verziji
A2-28-IS
(sufiks treba da asocira na
Izolovan
Sistem) se isporučuje sa 16 galvanski izolovanih ulaznih kanala. Standardni
ulazni naponski opseg je 0
do 5V, ali budući korisnik može zahtevati i druge naponske nivoe, na
primer ±5V ili ±110V. Kanali su zaštićeni od prenapona i smetnji do nivoa od
220Vpp.
Kondicioniranje signala Na modulu je predviđen prostor za kondicioniranje ulaznih signala za svaki kanal posebno. Za pasivno kondicioniranje perdviđeno je terminaciono polje gde korisnik može sam po svom izboru i za datu primenu da ugradi pasivne komponenate razdelnika napona, šent-otpornik za pretvaranje strujnih signala u naponske, filtersku R-C mrežu, otpornik za pojačanje i zaštitne komponente. Dva sledeća kratka poglavlja daju malo šira objašnjenja o filtriranju signala i o komponentama izolacionog pojačavača.
Pojačanje i filtriranje ulaznih signala Svaki analogni ulazni kanal na A2-28-IS modulu ima prostor za terminaciju i pasivno kondicioniranje signala. Ovako pripremljen signal se vodi na instrumentacioni, diferencijalni pojačavač koji ima programabilno pojačanje od 1 do 10.000 puta. Pojačanje se postavlja ugradnjom otpornika izračunate.vrednosti u podnožje (bez lemljenja). Zatim se signal vodi na izolacioni pojačavač koji galvanski odvaja kontroler od "spoljnog sveta" i kanale međusobno izoluje do naponskog nivoa od 1000V. Filtriranje signala od šuma i smetnji indukovanih na prenosnom putu vrši se niskopropusnim (LP) aktivnim filterom drugog reda. Prelomna frekvencija filtra je fabrički postavljena na 3 Hz a na zahtev budućeg korisnika prelomna frekvencija može biti 500Hz (-3 dB). Više o teoriji kondicioniranja signala nalazi se na stranama Priprema signala i Principi konverzije.
|
Izolacija
Ako u procesu merenja postoji mogućnost pojave potencijalne razlike između
izvora signala i sistema za merenje izolacionini pojačavači će efikasno
otkloniti probleme koji su vezani za pojavu visokih common mode
napona. Primenom izolacionih komponenata ostvaruje se izolacija kanala od kanala
i između spoljnog sveta i kontrolera. Samo ovakva konfiguracija pruža
i sigurnost i tačnost merenja. Izolovani A/D sistemi mnogih
proizvođača dizajnirani su sa samo jednom izolacijom
koja se obično postavlja iza AD konvertora. U takvoj konfiguraciji
kanali međusobno nemaju izolaciju pa
merenja mogu biti netačna, a u slučaju pojave potencijalne razlike između
bilo koja dva kanala može otkazati ceo modul
(proboj preko multipleksera).
DMA i kaunter-tajmer
Modul radi sa DMA (direktan pristup
memoriji) koji omogućava visoke performanse i čitav spektar
novih mogućnosti. Više detalja naći ćete na strani
Sve
o DMA.
Limitacije Ovaj modul ima brzinu semolovanja od 100KHz a izolacioni pojačavači imaju frekventni opseg od 3Hz što je u neskladu. Ako se dolazeci signal od 3Hz sempluje deset puta brže i to pomnozi sa 16 (kanala) tada je dovoljan i A/D konvertor od 1KHz a u ovom slučaju imamo konvertor 100 puta brži.
Međutim, na zahtev je moguće konfigurisati izolacione pojačavače sa širim frekventnim opsegom od 500 Hz (-3 dB), i pri brzini semplovanja od 100KHz imaće vrlo kvalitetnu aproksimaciju signala koji se meri, što u mnogim situacijama i u najvećem broju primena ima značaj višeg prioriteta. Merenje tranzijenata i drugih brzih pojava se može rešiti sa modulom A2-28-MS sa izolacionim pojačavačima koji mogu verno da prenesu signale do 20KHz ili sa skupljim ali bezkompromisnim modulom A2-33-AD koji ima osam simultanih 16 bitnih i izolovanih A/D konvertora od kojih svaki ima brzinu semplovanja od 200KHz!
Zaključak: Modul A2-28-IS nije predviđen za brza merenja već je idealan za precizna merenja sa termo parovima, sa PT100, mernim mostovima i sa drugim naponskim ili strujnim izvorima signala čiji frekventni opseg ne prelazi 3Hz odnosno 500Hz.
Na primer, prilikom merenja sa termoparovima uobičajno se na izolacionom pojačavaču koristi filter od 3 Hz što znači da će potencijalne smetnje koje su dominantne na mrežnoj frekveniji od 50 Hz biti potisnute sa preko 50dB Pojačanje za taj kanal se obično postavlja na 150 do 300 puta u zavisnosti od tipa upotrebljenog termopara. U DMA modu rada ovog modula brzina semplovanja može biti vrlo visoka pa za usrednjavanje izmerenih vrednosti ostaje dosta vremena. Rezultat je veoma visoka preciznost merenja kakva je moguća samo sa sistemima čija cena se kreće od oko 200 USD po kanalu. U našem slučaju cena po kanalu je manja od 50 €.
Softver Rad sa ovim modulom je znatno pojednostavljen primenom 32-bitnih softverskih drajvera ED-Link koji se standardno isporučuju prilikom kupovine A2 kontrolera. Drajveri su napisani za C/C++ za DOS, kao i C/C++, Turbo Pascal i Visual Basic za Windows/NT. Njihovom primenom programer se oslobađa potrebe za poznavanjem hardverskih detalja.
Trening
Da se upoznate i da
ovladate raznim industrijskim i laboratorijskim PC tehnikama kao i da
saznate kako na najbolji način da koristite sisteme za akviziciju
podataka, merenje i procesno upravljanje, pogledajte sledeće stranice:
|
© 1982 -
Electronic Design Makenzijeva bb-Pejton, Beograd |
Tel: +381 11 308 50 30 Fax: +381 11 308 50 31 |
Tel: 011 2 450 480 Tel: 011 308 74 59 |
www.ed.rs ed@ptt.rs |