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: podpora_daq@tedia.cz 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:
Uživatelská příručka - obsah Obsah 1. Úvodní popis 1.1. Charakteristika I - 1 1.2. Podmínky použití I - 1 2. Technické parametry 2.1. A/D pøevodník I - 2 2.2. Logika spouštìní I - 2 2.3. Èítaè I - 2 2.4. Digitální porty I - 2 2.5. Ostatní údaje I - 3 3. Instalace modulu 3.1. Úvod I - 4 3.2. Nastavení konfiguraèních prvkù I - 4 3.3. Vlastní instalace I - 4 3.4. Rozmístìní a zapojení konektorù I - 4 4. Popis základních vlastností modulu 4.1. Analogové vstupy I - 5 4.2. Digitální vstupy I - 5 4.3. Digitální výstup I - 5 4.4. Èítaèe I - 5 4.5. Pracovní režimy I - 5 4.6. Tvorba vlastního aplikaèního programu I - 6 5. Kalibrace A/D pøevodníku 5.1. Úvod I - 7 5.2. Postup kalibrace A/D pøevodníku I - 7 Pøílohy: Pøíloha II - obrázky a tabulky rev. 12.2002
Uživatelská příručka - obsah Prázdná strana rev. 12.2002
Uživatelská příručka 1. 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
Uživatelská příručka 2. Technické parametry 2.1. A/D pøevodník poèet vstupù: 8 S.E. rozlišení a typ A/D pøevodníku: 12 bitù (AD7895) základní vstupní rozsah: ±10 V chyba rozsahu: ±0,1% typ. (lze kalibrovat) nesymetrie: ±0,1% typ. (±0,2% max.) programovatelné zesílení: 1x, 2x, 5x, 10x, 20x, 50x chyba zesílení: ±0,05% typ. (±0,15% max.) vstupní impedance: 10 MOhm typ. maximální vstupní napìtí: ±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: interní èasovaè, softwarový start rozsah pøi spouštìní èasovaèem: 30,5 Hz ~ 40 khz (viz poznámka) rozsah pøi softwarovém spouštìní: závisí na operaèním systému doba A/D konverze: 10 µs max. (zesílení 1x ~ 10x) 13 µs max. (zesílení 20x) 18 µs max. (zesílení 50x) doba zpracování dat èítaèe: 10 µs max. ovládané funkce scanovací logiky: fyzický vstup modulu, napìový rozsah, aktivace scanování èítaèù a digitálních vstupù 2.3. Èítaè 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). poèet a rozlišení èítaèù: 2x 16 bitù pracovní frekvence: 2 MHz max. (støída signálu 1:1) pracovní úrovnì: 5 V s izolací (sestupná hrana) pøenos dat do PC: asynchronnì i synchronnì s daty analogových vstupù Vstupní obvody èítaèù jsou spoleèné s digitálními vstupy. 2.4. Digitální porty poèet vstupù: 2 (TTL komp.) pracovní úrovnì vstupù: 5 V s izolací poèet výstupù: 1 pracovní úrovnì vstupù: 125 V / 0,5 A (pøepínací relé) rev. 12.2002 I - 2
Uživatelská příručka izolaèní napìtí vstupù i výstupù: pøenos dat do PC: 1 kv DC asynchronnì i synchronnì s daty analogových vstupù Vstupní porty jsou odolné proti pøepìtí ±24 V. 2.5. Ostatní údaje sbìrnice: USB 1.1/2.0 napájení a proudový odbìr: +5 V proudový odbìr: 160 ma max. (viz poznámka) rozmìry modulu: cca 140 x 110 x 35 mm použité konektory: násuvné svorkovnice (vstupy a výstupy) USB-B (USB rozhraní) pracovní teplota: 0 ~ 55 C skladovací teplota: -10 ~ 60 C relativní vlhkost: 10% ~ 90%, bez kondenzace doporuèená délka vodièù: 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
Uživatelská příručka 3. 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
Uživatelská příručka 4. 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
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
Uživatelská příručka 5. 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 FFF0 H rev. 12.2002 I - 7
Uživatelská příručka Prázdná strana rev. 12.2002 I - 8
Příloha II - tabulky a obrázky POT USB DOUT0 DIN0 CNT0 DIN1 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 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 rev. 12.2002 III - 1
Příloha II - tabulky a obrázky Prázdná strana rev. 12.2002 III - 2
Uživatelské poznámky