UDAQ-1208 multifunkèní modul pro rozhraní USB
Záruèní a pozáruèní servis, technická podpora: adresa: TEDIA® spol. s r. o., Zábìlská 12, 31211 Plzeò telefon: +420 377 478 168 fax: +420 377 478 169 e-mail:
[email protected] internet: http://www.tedia.cz
Uživatelská pøíruèka a její souèásti jsou autorským dílem chránìným ustanovením zákona è. 121/2000 Sb., o právu autorském, o právech souvisejících s právem autorským a o zmìnì nìkterých zákonù ("Autorský zákon"). Všechna jména a názvy použité v textu mohou být chránìnými známkami nebo obchodními názvy výrobkù pøíslušných firem. © 1994÷2003 TEDIA® spol. s r. o.
ES prohlášení o shodì Prohlašujeme na svoji výluènou odpovìdnost, že multifunkèní USB moduly øady UDAQ-1200 serie, øady UDAQ-1400 serie, øady UDAQ-1600 serie, a øady UDAQ-1800 serie jsou ve shodì s normami
ÈSN EN 61326-1:98 + Z1:99 + Z2:02 ÈSN EN 55011/B ÈSN EN 55022/B
a naøízeními vlády
NV 168/1997 Sb. NV 169/1997 Sb. ve znìní pozdìjších pøedpisù
a nesou proto oznaèení "CE". Zkušební protokol:
204718-01/01 vydaný EZÚ Praha
Datum vydání ES prohlášení:
25.10.2002
Výrobce: Odpovìdný zástupce:
TEDIA® spol. s r. o., Zábìlská 12, 31211 Plzeò Ing. Martin Linda, jednatel spoleènosti
Podpis odpovìdného zástupce:
UDAQ-1208
Uživatelská příručka - obsah
Obsah 1. Úvodní popis 1.1. 1.2.
2.
Charakteristika Podmínky použití
I-1 I-1
Technické parametry
2.1. 2.2. 2.3. 2.4. 2.5.
3.
A/D pøevodník Logika spouštìní Èítaè Digitální porty Ostatní údaje
I-2 I-2 I-2 I-2 I-3
Instalace modulu
3.1. 3.2. 3.3. 3.4.
4.
Úvod Nastavení konfiguraèních prvkù Vlastní instalace Rozmístìní a zapojení konektorù
I-4 I-4 I-4 I-4
Popis základních vlastností modulu
4.1. 4.2. 4.3. 4.4. 4.5. 4.6.
5.
Analogové vstupy Digitální vstupy Digitální výstup Èítaèe Pracovní režimy Tvorba vlastního aplikaèního programu
I-5 I-5 I-5 I-5 I-5 I-6
Kalibrace A/D pøevodníku
5.1. 5.2.
Úvod Postup kalibrace A/D pøevodníku
Pøílohy: Pøíloha II - obrázky a tabulky
rev. 12.2002
I-7 I-7
Uživatelská příručka - obsah
Pr
áz
dn
á
st
ra
na
UDAQ-1208
rev. 12.2002
UDAQ-1208
1.
Uživatelská příručka
Úvodní popis
1.1. Charakteristika Moduly UDAQ-1208 jsou výrobky moderní koncepce urèené zejména pro laboratorní a mobilní mìøicí systémy. K pøednostem patøí jednoduchá PnP instalace ovladaèe a programová konfigurovatelnost všech parametrù; pøi instalaci modulu není nutné hardwarovì nastavovat žádné parametry. Moduly UDAQ-1208 jsou urèeny pro poèítaèe PC kompatibilní s rozhraním USB 1.1/2.0 s operaèním systémem Windows98/Me, Windows2000 nebo Windows XP. Celkový pohled na modul UDAQ-1208 je zakreslen na obrázku Obr.1.
1.2. Podmínky použití Moduly vyhovují instalaci k poèítaèùm se sbìrnicí USB 1.1/2.0 v kanceláøském, prùmyslovém nebo pøenosném provedení a jsou urèeny zpracování signálù. Signály mohou být pøipojeny vhodným stínìným vodièem o délce maximálnì 2 m. Moduly UDAQ-1208 mohou být použity výhradnì v souladu s doporuèeními výrobce uvedenými v této pøíruèce, obecnì platnými normami èi standardy a pouze takovým zpùsobem, aby jejich selháním zavinìným jakýmkoliv zpùsobem se nemohly stát nebezpeènými osobám nebo majetku.
rev. 12.2002
I-1
UDAQ-1208
2.
Uživatelská příručka
Technické parametry
2.1. A/D pøevodník poèet vstupù: rozlišení a typ A/D pøevodníku: základní vstupní rozsah: chyba rozsahu: nesymetrie: programovatelné zesílení: chyba zesílení: vstupní impedance: maximální vstupní napìtí:
#
8 S.E. 12 bitù (AD7895) ±10 V ±0,1% typ. (lze kalibrovat) ±0,1% typ. (±0,2% max.) 1x, 2x, 5x, 10x, 20x, 50x ±0,05% typ. (±0,15% max.) 10 MOhm typ. ±24 V (trvale) ±50 V (10 ms max.)
Pøi pøekroèení maximálního povoleného vstupního napìtí mùže dojít k trvalému poškození obvodù modulu.
2.2. Logika spouštìní zdroje spouštìní A/D pøevodníku: rozsah pøi spouštìní èasovaèem: rozsah pøi softwarovém spouštìní: doba A/D konverze: doba zpracování dat èítaèe: ovládané funkce scanovací logiky:
#
interní èasovaè, softwarový start 30,5 Hz ~ 40 kHz (viz poznámka) závisí na operaèním systému 10 µs max. (zesílení 1x ~ 10x) 13 µs max. (zesílení 20x) 18 µs max. (zesílení 50x) 10 µs max. fyzický vstup modulu, napìový rozsah, aktivace scanování èítaèù a digitálních vstupù
Mezní frekvence závisí na vytížení operaèního systému; uvedená frekvence byla spolehlivì dosažena pøi záznamu do pamìti (tzn. bez ukládání na disk na pozadí mìøení) a bez paralelnì bìžících aplikací (testováno na sestavì s procesorem Celeron 333MHz, RAM 128MB, Windows 98).
2.3. Èítaè poèet a rozlišení èítaèù: pracovní frekvence: pracovní úrovnì: pøenos dat do PC:
#
2x 16 bitù 2 MHz max. (støída signálu 1:1) 5 V s izolací (sestupná hrana) asynchronnì i synchronnì s daty analogových vstupù
Vstupní obvody èítaèù jsou spoleèné s digitálními vstupy.
2.4. Digitální porty poèet vstupù: pracovní úrovnì vstupù: poèet výstupù: pracovní úrovnì vstupù: rev. 12.2002
2 5 V s izolací 1 125 V / 0,5 A
(TTL komp.) (pøepínací relé) I-2
UDAQ-1208
izolaèní napìtí vstupù i výstupù: pøenos dat do PC:
#
Uživatelská příručka
1 kVDC asynchronnì i synchronnì s daty analogových vstupù
Vstupní porty jsou odolné proti pøepìtí ±24 V.
2.5. Ostatní údaje sbìrnice: napájení a proudový odbìr: proudový odbìr: rozmìry modulu: použité konektory: pracovní teplota: skladovací teplota: relativní vlhkost: doporuèená délka vodièù:
#
USB 1.1/2.0 +5 V 160 mA max. (viz poznámka) cca 140 x 110 x 35 mm násuvné svorkovnice (vstupy a výstupy) USB-B (USB rozhraní) 0° ~ 55° C -10° ~ 60° C 10% ~ 90%, bez kondenzace 2 m max.
Uvedený proudový odbìr vyhovuje zaøazení modulu pøímo na USB rozhraní poèítaèe nebo na rozhraní napájeného USB rozboèovaèe (tzv. hubu); modul pøekraèuje proudovou spotøebu povolenou pro pøipojení k pasivnímu USB rozboèovaèi, tzn. rozboèovaèi bez vlastního napájecího zdroje.
rev. 12.2002
I-3
UDAQ-1208
3.
Uživatelská příručka
Instalace modulu
3.1. Úvod Pøi výrobì bylo dbáno na dosažení vysoké kvality a spolehlivosti, rovnìž byla vìnována pozornost dùkladné kontrole pøed expedicí. Aby nedošlo ke snížení jakosti èi poškození pøi instalaci, doporuèujeme Vám peèlivì prostudovat tuto pøíruèku a postupovat podle uvedeného návodu. Nebudete-li si jisti nìkterým z krokù instalace, obrate se na technickou podporu výrobce (informaci o aktuálním spojení naleznete na http://www.tedia.cz).
3.2. Nastavení konfiguraèních prvkù Moduly UDAQ-1208 neobsahují s výjimkou kalibraèního trimru umístìného na zadní stranì pøístroje žádné konfiguraèní prvky.
3.3. Vlastní instalace Modul pøipojte pøiloženým USB kabelem k poèítaèi s funkèním USB rozhraním (lze zjistit ze Start -> Nastavení -> Ovládací panely -> Systém -> Správce zaøízení); poèítaè mùže být zapnutý nebo vypnutý. Windows rozpoznají nový hardware, vyžádají si vložení média s ovladaèem a nainstalují low-level driver. Od tohoto okamžiku lze ve správci zaøízení najít aktivní UDAQ modul. UDAQ modul je zaøazován do systému dynamicky pøi pøipojení a odpojení kabelu. High-level driver se instaluje samostatným setup programem; další informace jsou uvedeny v jeho dokumentaci.
3.4. Rozmístìní a zapojení konektorù Zapojení vývodù konektorù je zakresleno na obrázku Obr.1.
rev. 12.2002
I-4
UDAQ-1208
4.
Uživatelská příručka
Popis základních vlastností modulu
4.1. Analogové vstupy Moduly UDAQ-1208 obsahují osm vysokoimpedanèních analogových vstupù; všechny vstupy jsou dostupné na svorkovnici umístìné na pøední stranì modulu. Podrobnosti k zapojení analogových vstupù lze nalézt na obrázku Obr.1. Rozsah mìøeného napìtí je pøepínán programovì nezávisle pro každý vstup; modul nabízí šest rozsahù od ±0,2V do ±10V.
4.2. Digitální vstupy Moduly UDAQ-1208 obsahují dva digitální vstupy urèené pro stejnosmìrné signály s úrovnìmi 5V; v pøípadì signálù s vìtším napìtím lze do pøívodního vodièe vøadit rezistor s vhodným odporem (napø. 3K0 pro signály 24V). Oba digitální vstupy jsou izolovány od obvodù modulu i vzájemnì. Podrobnosti k zapojení digitálních vstupù lze nalézt na obrázku Obr.1.
#
Digitální vstupy jsou spoleèné se vstupy èítaèù.
4.3. Digitální výstup Pro digitální výstup je využito miniaturní pøepínací relé; zapojení kontaktù je zøejmé z obrázku Obr.1.
4.4. Èítaèe Moduly UDAQ-1208 obsahují dva 16bitové èítaèe urèené pro zpracování vnìjších událostí navázané na obvody digitálních vstupù. Podrobnosti k zapojení digitálních vstupù lze nalézt na obrázku Obr.1.
4.5. Pracovní režimy Moduly UDAQ-1208 mohou pracovat ve dvou režimech; v režimu softwarového spouštìní a v režimu spouštìní èasovaèem. Režim softwarového spouštìní je vhodný pouze pro nejnižší vzorkovací frekvence; veškeré požadavky na mìøení jsou øízeny aplikaèním programem a modul jednorázovì pøenáší aktuálnì namìøené hodnoty (tzn. stav analogových vstupù, digitálních vstupù a èítaèù). V tomto režimu lze rovnìž ovládat digitální výstup, pøednastavovat pracovní rozsahy jednotlivých analogových vstupù a nulovat èítaèe. Režim spouštìní èasovaèem je urèen pro mìøení frekvencí definovanou interním èasovaèem modulu; aplikaèní program pouze mìøení spustí a následnì zpracovává data vysílaná modulem do poèítaèe. V tomto režimu již nelze modifikovat nastavení pracovních rozsahù analogových vstupù ani obsah èítaèù, lze však ovládat digitální výstup.
rev. 12.2002
I-5
UDAQ-1208
Uživatelská příručka
4.6. Tvorba vlastního aplikaèního programu Souèástí dodávky modulù UDAQ-1208 je komfortní ovladaè umožòující ovládat všechny funkce modulu bez znalosti nízkoúrovòového protokolu; popis ovladaèe je uveden v jeho dokumentaci. V pøípadì speciálních požadavkù (napø. vytváøení ovladaèù pro jiné operaèní systémy) lze kontaktovat technickou podporu se žádostí o poskytnutí specifikace nízkoúrovòového øízení.
rev. 12.2002
I-6
UDAQ-1208
5.
Uživatelská příručka
Kalibrace A/D pøevodníku
5.1. Úvod Pro pøesné mìøení umožòují moduly UDAQ-1208 kalibrovat vstupní rozsah A/D pøevodníku odporovým trimrem pøístupným otvorem v zadním panelu. Pro nulování napìového ofsetu vstupního zesilovaèe (tzn. stejný údaj pro rùzné rozsahy pøi nulovém vstupním napìtí) slouží druhý trimr uvnitø modulu a je urèen pro kalibraci výhradnì na servisním pracovišti výrobce.
5.2. Postup kalibrace A/D pøevodníku Kalibraci lze provádìt jakýmkoliv vhodným programem pøi zachování dále uvedeného postupu: 1) Nastavit zesílení 1x a na zvolený vstup pøivést napìtí 0 V (tzn. vstup uzemnit). 2) Ovìøit údaj A/D pøevodníku (ideálnì 8000 H). 3) Nastavit zesílení 1x a na zvolený vstup pøivést napìtí 9,993 V. 4) Trimrem na zadní stranì pøístroje nastavit údaj FFE0 H÷FFF0H
rev. 12.2002
I-7
Uživatelská příručka
Pr
áz
dn
á
st
ra
na
UDAQ-1208
rev. 12.2002
I-8
UDAQ-1208
Příloha II - tabulky a obrázky
POT
USB
DOUT0 DIN0 DIN1 CNT0 CNT1
AIN0
AIN1
AIN2
AIN3
AIN4
AIN5
AIN6
AIN7
PWR status
Obr.1. Rozmístìní dùležitých prvkù na modulech UDAQ-1208 (pohled shora). AIN0 AIN1-AIN7 DIN0
DIN1 DOUT USB POT PWR status
rev. 12.2002
násuvná svorka prvního analogového vstupu z obrázku je patrný význam jednotlivých svorek svorky dalších analogových vstupù násuvná svorka prvního digitálního vstupu z obrázku je patrný význam jednotlivých svorek; zjednodušené schema neobsahuje ochranou diodu (antiparalelnì k LED); rezistor má hodnotu 1 kOhm a vyhovuje signálùm s napìtím 5 V; je-li potøeba pracovat se signály s vyšším napìtím, lze do pøívodního vodièe vøadit rezistor o vhodném odporu (3 kOhm pro signály 24V) svorka druhého digitálního vstupu svorka relé z obrázku je patrný význam jednotlivých svorek konektor pro pøípojení USB rozhraní (slouží i pro napájení modulu) trimr pro nastavení rozsahu A/D pøevodníku LED signalizující pøítomnost napájecího napìtí LED signalizující pøenos dat z modulu do PC
III - 1
Příloha II - tabulky a obrázky
Pr
áz
dn
á
st
ra
na
UDAQ-1208
rev. 12.2002
III - 2
Uživatelské poznámky
................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................... ...................................................................................................................................................
