Sisteme de Achizitie de Date

7/28/2019 Sisteme de Achizitie de Date

1/34

CAPITOLUL IISISTEME DE ACHIZIIE DE DATE

Achiziia de date poate fi definit ca procesul de obinere de date de la o sursextern sistemului de calcul.

n general achiziia de date se realizeaz n urma procesului de msurare a unorparametri, n cadrul sistemelor de supraveghere i conducere a proceselor industriale;deoarece simpla msurare i nregistrare a datelor nu mai satisface cerinele sistemelorde conducere, s-au impus funcii multiple pentru sistemele de achiziie de date, ianume: Convertirea fenomenului fizic n mrime ce poate fi msurat Preluarea semnalelor generate de senzori n scopul extragerii de informaii Analiza datelor i prezentarea lor ntr-o form utilizabil

Gnenerarea semnalelor de command a elementelor de execuie din cadrul buclelorde reglare cuplate cu sistemul de achiziie

2.1. Structura sistemelor de achiziie de date

Pentru a asigura ndeplinirea funciilor meniionate anterior, sistemele de achiziii suntincluse n cadrul sistemelor de msurare utilizate n supravegherea i conducerea

proceselor a cror structur este prezentat n figura.2.1.

Principalele elemente din cadrul unui sistem de achiziie sunt impuse de funciileprezenmtate anterior ale sistemului de achiziie. Vom prezenta n continuareprincipalele caracteristici i funcii ale elementelor sistemelor de achiziie cu referire lastructura general prezentat n figura 2.1.

2.1.1. Senzori

Senzorii, i traductoarele n care acetia sunt incluse, au rolul de a preluainformaia primar referitoare la mrimile msurate (achiziionate) din sistem, mrimi

10

Fig. 2.1. Structura general a unui sistem de achiziie date


2/34

care sunt n general de natur neelectric i de a converti aceast informaie ntr-omrime de natur electric.

O prim problem care apare la funcionarea acestora este cea legat de sursaenergiei necesar funcionrii senzorului; energia aceasta poate fi preluat de la

mrimea msurat sau de la o surs extern de energie; rezult de aici o primclasificare a senzorilor n funcie de mrimea msurat:- senzori pentru mrimi generatoare, la care sursa de energie a senzorului este

mrimea msurat - n acest caz este necesar ca raportul dintre energia preluat desenzor de la mrimea de msurat i energia total a acestei mrimi s fie ct mai mic,astfel nct aceasta s nu fie modificat n cursul procesului de msurare

- senzori pentru mrimi parametrice, la care sursa de energie a senzorului este osurs exterioar

O alt posibil clasificare a senzorilor i traductoarelor se poate face dupmrimea de ieire furnizat. n funcie de acest criteriu senzorii se pot clasifica n:

- senzori digitali - senzori care pot avea ca ieiri mrimi de tip logic (tot sau

nimic) sau senzori care au incluse convertoare astfel nct ieirea reprezint o valoarenumeric proporional cu mrimea de msurat (mulimea valorilor reprezint osubmulime a numerelor ntregi)

- senzori analogici la care mrimea de ieire este o mrime analogic (deobicei tensiune sau curent) care poate lua valori pe un subdomeniu al numerelor reale

Cea mai important clasificare este determinat de natura mrimii fizice pe caresenzorul o poate msura; Cum mrimile fizice msurate sunt foarte diverse rezult i omare varietate de tipuri de senzor: senzori pentru mrimi neelectrice - senzori detemperatur, de presiune, de debit, etc., - i senzori pentru mrimi electrice de curent,de tensiune, etc..

n mod obinuit senzorul este inclus ntr-un traductor a crui structur esteprezentat n figura 2.2.

Elementele ce caracterizeaz un traductor i pe baza crora se pot compara ntre ele 2traductoare (deci elementele ce trebuie luate n considerare atunci cnd alegem untraductor sau altul) sunt:

1) Natura fizic a mrimi de intrare (y) i a mrimi de ieire (r).2) Puterea consumat la intrare i cea transmis la sarcin.

11

Fig. 2.2. Structura general a unui traductor


3/34

3) Caracteristica static exprimabil prin dependena n regiuni staticer=f(y)

4) Caracteristica dinamic exprim comportarea n regim dinamic i rezult dinecuaia diferenial ce leag variaia n timp a mrimii de ieire cea de intrare

:

F(r, r, r, , r(n),y,y, ,y(n)) = 0De cele mai multe ori ne intereseaz comportarea la o mrime

standard de intrare sau caracteristicile de frecven, mai ales dacelementul are o comportare tip filtru.

5) Pragul de sensibilitate reprezint limita inferioar a variaiei mrimi deintrare sesizat cu certitudine de ctre traductor. Atunci cnd acesta esteraportat la domeniu de msur exprim rezoluia (puterea de rezoluie).

6) Gradul de precizie (Clasa) este raportul dintre eroarea maxim admisibil amrimi de ieire care se produce n regim staionar de funcionare idomeniul ei de msurare, exprimat n procente.

7) Nivelul de zgomot (zgomotele interne i externe) al traductorului trebuie sfie ct mai redus pentru a nu influena deciziile sistemului n care traductoruleste element primar.

Trebuie remarcat c semnalul de ieire al traductorului poate fi:- semnal pe curent - de obicei n plaja 0-20mA sau 4-20mA (varianta 4-20mA

elimin problemele de conectare) curentul se va transforma in tensiune naintede conversie, folosind un rezistor de nalta precizie (0.01 0.03%) ales nfuncie de Uintrare permis de placa de achiziie pentru medii zgomotoase.

- Semnal pe tensiune - n funcie de amplitudinea ieirii:o dac amplitudinea semnalului este mai mic de ordinul mV, va fiamplificat;

o dac depete gama permis la intrare de placa de achiziie (10V), seva folosi o reea rezistiva de divizare

frecvena de achiziie: s permit achiziia pe frecvena maxim deeantionare

2.1.2. Elemente de condiionare a semnalelor

Elementele de condiionare a semnalului trebuie s asigure:

- compatibilizarea semnalului furnizat de senzor (traductor) cu hardware-ul deachiziie i n acelai timp s asigure parametrii energetici necesar transmiteriisemnalului de la elementul primar la hardware-ul de achiziie;

- eliminarea (reducere) perturbaiilor i zgomotelor ce pot aprea la transmitereasemnalelor;

- izolarea liniei de transmisie;- multiplexarea semnalelor obinute de la elementele primare.Ca urmare elementele de condiionare vor conine amplificatoare de tensiune,

atunci cnd semnalul furnizat de elementul primar este mai mic de 100mV saudivizoare de tensiune atunci cnd semnalul furnizat de elementul primar depetelimitele admisibile ale semnalului analogic ale hardware-ului de achiziie.

12


4/34

Pentru eliminarea (reducerea) semnalelor perturbatoare i a zgomotelor,elementele de condiionare au n componen filtre analogice:- filtre trece jos pentru semnale ce variaz lent- filtre antialising pentru semnale cu variaii brute

Izolare liniei de transmisie are ca scop:- eliminare tensiuni tranzitorii nalte- eliminarea situaiilor cnd potenialul de mas pentru hardware-ul de achiziie isenzor sunt diferite.

Necesitatea multiplexrii apare atunci cnd se realizeaz transmiterea semnalelorobinute de la senzori grupai, aflai relativ departe de hardware-ul de achiziie; costurilelegate de transmisia semnalelor vor fi mai mici i vor justifica utilizareamultiplexorului. n principiu, un multiplexor transmite pe rnd, pe o singur linie,semnale analogice primite simultan pe mai multe ieiri; se realizeaz astfel oeantionare a semnalelor analogice nainte de transmiterea acestora. Pentru a nu afectarezultatele msurtorii este necesar ca viteza de variaie a semnalelor multiplexate s fie

mult mai mic dect frecvena de lucru a multiplexorului, astfel nct pe intervalul detimp dintre transmiterea a dou eantioane succesive ale aceluiai semnal acesta s

poat fi considerat constant. Trebuie remarcat c n acest fel este afectat i frecvenamaxim cu care se poate face achiziia de date.

2.1.3. Calculatorul (PC)

Structura unui sistem PC inclus ntr-un sistem de achiziie este similar unuicalculator de uz general. Ca urmare acesta va conine procesor, memorie, bus-uri pentrutransfer date, CLK, spaiu disc, DMA, 8259. etc. PC-ul va constitui i gazda soft-ului deaplicaie necesar att achiziionrii datelor ct i elaborrii comenzilor ctre sistem. Launitatea central vor fi cuplate periferice standard sau specifice de comunicare cuoperatorul uman (monitor, tastaur, imprimant, mose, etc.)

2.1.4. Software-ul de achiziie

n soft-ul de achiziie sunt incluse drivere specifice elementelor hard incluse nsistemul de achiziie i programe de aplicaie. Soft-ul reprezint interfaa logic ntrehardware i utilizator, ca n figura

Driverele controleaz funcionarea elementelor componentelor hardware alesistemului de achiziie i au funciile:

- citete/scrie date de la plac- controleaz frecventa de achiziie- integreaz achiziia cu resursele PC (ntreruperi, DMA, memorie) si sistemele

de condiionare

13

Fig. 2.3. Componena soft-ului de achiziie i poziionarea acestuia


5/34

- acces la multiple IN/OUT pe placa- acces la mai multe plciSoftware-ul de aplicaie controleaz achiziia i prelucrarea specific a datelor,

elaborarea i transmiterea comenzilor pentru elementele de execuie, prezentarea

acestora ctre operatorul uman i realizeaz:- gestionare date- afiri grafice- prelucrri.

2.1.5. Hardware de achiziie

Hardware-ul de achiziie are ca principal sarcin compatibilizarea informaieiobinute de la elementele primare de msur cu calculatorul numeric i cuplarea cuacesta, precum i transmiterea comenzilor elaborate de sistemul de calcul pe bazainformaiilor furnizate ctre elementele de execuie.

Partea hardware a sistemului de achiziie este constituit din plci de achiziiedate, plci ce pot fi montate pe slot-urile calculatorului sau pot fi externe i cuplate cucalculatorul pe interfeele standard (interfaa paralel standard, USB, et.). Principalelecaracteristici ale plcilor de achiziie ce trebuie avute n vedere la alegerea unei plci deachiziie sunt:

- Intrri analogice (AI)- Ieiri analogice (AO)- Intrri numerice (DI)- Ieiri numerice (DO)- Intrri de temporizare (Timere)

2.1.5.1. Intrri analogice

Numrul i domeniul de variaie al tensiunilor analogice cu care poate opera unsistem de achiziie difer mult i constituie un criteriu de definire a performanelorsistemului de achiziie.

Structura general a hardware-ului de achiziie este prezentat n figura 2.4.

14

Fig. 2.4. Structura general a hardware-ului de achiziie


6/34

Utilizarea unui singur convertor analog-numeric (soluie eficient pentru procese lenten comparaie cu soluiile cu convertor pentru fiecare variabil din proces) impune

prezena multiplexorului analogic. Multiplexorul faciliteaz conectarea cu o frecvenfix n cele mai multe cazuri, convertorului analog-numeric la fiecare surs de semnal

apriori prelucrat primar. Multiplexoarele analogice realizate cel mai frecvent cuelemente semiconductoare realizeaz la comand conectarea (prin comutare) a fiecreiieiri a blocului de prelucrare primar la intrarea convertorului analog-numeric.Selectarea punctului dorit are loc pe baza adresei indicate de regulator sau obinute prinincrementarea celei anterioare. Amplificatorul inclus n structura interfeei permiteadaptarea impedanelor circuitelor de intrare cu cea a elementului de eantionare ireinere. Cu ajutorul acestui amplificator se asigur amplificarea semnalelor de semnalredus n gama (1-1000). n cadrul multor interfee factorul de amplificare este ajustabiln funcie de nivelul semnalului de intrare. Comanda factorului de amplificare se poaterealiza prin program sau printr-un proces de autoadaptare (pentru a se obine utilizareacu rezoluie maxim a convertorului analog-numeric). Elementul de eantionare-reinere

reprezint o memorie analogic pstrnd valoarea semnalului de intrare la momentuleantionrii. Utilizarea unui singur convertor analog-numeric presupune memorareaanalogic pe durata conversiei a semnalului analogic aferent canalului de intrare indicatde ctre regulator. Acest semnal trebuie s fie stabil pe durata conversiei analog-numerice.Schema de principiu a unui element de eantionare i reinere este prezentat n figura

2.5..Funcionarea acestui element are loc n dou etape importante: obinerea

informaiei prin intermediul comutatorului i memorarea informaiei cu ajutorulcondensatorului CM i a amplificatorului A. Cerinele de performan ce stau la baza

proiectrii unui asemenea element sunt: timpul de obinere i de memorare i precizia dereinere a informaiei.

Pentru conversia semnalelor sunt utilizate numeroase forme de convertoareanalog-numerice realizate prin integrare, care - n cea mai mare parte - utilizeaz nscopul conversiei metoda aproximaiilor succesive. n acest scop sunt necesare: unconvertor numeric-analogic, un registru ce memoreaz valorile ce aproximeaz succesivvaloarea numeric a semnalului convertit i o logic de comand. ntre multe aplicaii s-au realizat convertoare cu microprocesoare. Viteza de conversie depinde de rezoluianecesar, de viteza de lucru a microprocesorului i de lungimea cuvntului acestuia

15

Fig. 2.5. Schema de principiu a unui element cu eantionare


7/34

Precizia i viteza de achiziie sunt principalii indici de performan ce sunturmrii n cazul unei conversii analog numerice; precizia este determinat n modesenial de numrul de bii al convertorului analog numeric. Cele mai noi structuri deinterfee pentru semnale analogice folosesc structuri integrate de achiziii cu convertoare

pe 12 bii, 16 bii i chiar 24 bii. n aceste condiii se pot realiza viteze de achiziie deordinul microsecundelor i o precizie foarte ridicat determinat esenial de convertorulanalog-numeric.

Frecvena maxim de achiziie pe un singur canal analogic este determinat defrecvena maxim de lucru a plcii de achiziie; aceasta ncepe de la 105 Hz i se apropiede ordinul 1012Hz pentru plcile de achiziie performante.n cazul n care sistemul de achiziie este dotat cu un singur convertor analog numeric,achiziia pe mai multe canale se realizeaz prin citirea i conversia pe rnd a canalelor

citite, ca n figura 2.6.

n acest caz frecvena de eantionare pe un canal este determinat de frecvena maximde eantionare a plcii i numrul de canale pe care se face achiziia:

canalenr

ff placapermiseesantionar maxmax = (2.1)

n cazul n care placa de achiziie este dotat cu mai multe CAN se realizeaz oeantionare simultan (sample&hold), frecvena maxim de eantionare fiind aceeaiindiferent de numrul de canale pe care se realizeaz achiziia (fig. 2.7)

Tensiunea analogic achiziionat poate fi mono sau bipolar cu domeniu devariaie limitat n general la 10V.

16

1 2 1

Perioada eantionare

n

ts

Fig. 2.6. Eantionare continu pe mai multe canale

Fig. 2.7. Eantionare simultan

1

2

1

Perioada eantionare

n

2

n


8/34

Ca potenial de referin a semnalelor conectate la placa de achiziie se poateutiliza masa plcii sau un potenial oarecare. Din punct de vedere al modului deconectare a tensiunilor pe canalele analogice se pot distinge:

- conectare direct, atunci cnd potenialul de referin pentru toate semnalele

analogice achiziionate este unic;- conectare diferenial cnd potenialele de referin sunt diferite pentru fiecarecanal.

n cazul conectrii directe masa surselor este legat la masa plcii, numrulmaxim de canale de achiziie fiind egal cu numrul de canale analogice de intrare al

plcii.n funcie de potenialul de referin al plcii (masa plcii) conectarea simpl

poate fi:- conexiune de tip Referenced Single Ended n cazul c masa plcii este izolat

(nu este conectate la masa cldirii)- conexiune de tip Nonrefernced Single

Ended n cazul c masa plcii este conectat lamasa cldirii

Conectarea direct se utilizeaz pentrutensiuni cu valori mai mari de 1V, n cazul ncare perturbaiile i zgomotele pe liniile detransmisie nu sunt foarte mari (linii scurte)

n cazul n care semnalele achiziionate auvalori mici (sub 1V) sau n cazul n care liniilede transmisie sunt lungi i zgomotoase seutilizeaz conexiunea diferenial. n acest caznumrul de canale pe care se poate face

achiziia se reduce la jumtate, pentru fiecare semnal fiind utilizate dou canale deintrare analogic ca n figura 2.8.

Conversia analog-numeric a unei tensiuni (sau n caz general a oricrei mrimi)const n determinarea unui numr D, care s reprezinte valoarea numeric a mrimii,numr obinut printr-un procedeu de comparaie, conform relaiei:

Ux=DUr (2.2)unde D1, iar ur este mrimea de referin cunoscut cu mare precizie. Numrul D

poate fi reprezentat n orice cod (zecimal, hexazecimal, binar), dar majoritateaconvertoarelor folosesc codificarea binar, datorit utilizrii elementelor binare i acompatibilitii cu calculatoarele numerice. n acest cazD va avea semnificaia:

D==

n

i

iia

1

2 (2.3)

unde ai poate lua valoarea 0 sau 1, iar valoarea maxim a lui D se obine pentru a i=1pentru orice i i anume:

D==

=

n

i

ni

1

212 (2.4)

i deci valoarea maxim care poate fi msurat (care determina domeniul debaz ) este:

Umax=(1-2-n)Ur (2.5)Dou valori consecutive ale lui Ux difer prin:

17

A0

A8

Fig.2.8. Conectarea diferenialsemnalelor analogice de intrare


9/34

q=2-nUr (2.6)q numindu-se cuanta procesului de discretizare i reprezentnd eroarea absolut cu care

este valabil relaia ux=DUr.Rezoluia convertorului este egal cu cuanta procesului, adic:

nnVVq22

== (2.7)

Se definete eroarea cuantificare ca diferen dintre semnalul real i semnalulcuantificat. n figura 2.9. este figurat m0dul n care msurtoarea este afectat de eroarede cuantificareObservaii:- Caracteristica reala aproximeaz caracteristica ideal pentru n foarte mare- Pentru V >> q, eroarea de cuantificare nu afecteaz mult rezultatul- Erorile de cuantificare sunt neglijabile dac amplitudinea semnalului msurat este mult

mai mare dect qAlte caracteristici care definesc performanele convertoarelor sunt

- Acurateea care descrie ct de apropiate sunt valorile citite de cele reale(corectitudine rezultat). Acurateea se exprima ca procent din 1 LSB unde:1 LSB = saltul n tensiune pe intrare care evideniaz creterea cu 1 codului numeric

Astfel, de fapt o plac de achiziie funcioneaz cu mai putini bii (Ex: 0.5LSB si 12biti 11 biti)

Acurateea se mbuntete folosind un factor de amplificare (gain) adecvat carereduce plaja de valori citite (apropiata de cea real)

18

0

3

4

1

5

2

6

7

cod

q V

-0.5LSB

0.5LSB

Uanalogica

Eroare

cuantificare

Uanalogica

Fig. 2.9. Afectarea rezultatului de eroarea de cuantificare


10/34

gain

VU

= (2.8)

- Precizia care descrie exactitatea rezultatului n absena unei referine(gradul de mprtiere a valorilor) i care este influenat de numrul de bii . Modul n

care este afectat rezultatul msurtorii prin conversie analog numeric decarcateristicile menionate este figutar n figura (2.10)

Caractersitici temporale

ntrziere n urmrire (eantionare) = intervalul de timp dintre starteantionare i nceperea eantionarii propriu-zise

Timp apertur = intervalul de timp de comutare n circuitul eantionare memorare pentru trecerea din regimul eantionare n regimul memorare

Timp stabilire la memorare = intervalul de timp necesar ca oscilaiiletranzitorii s scad sub o anumit valoare

Timp conversie Timp revenire = intervalul de timp de comutare n circuitul eantionare

memorare pentru trecerea din regimul memorare n regimul eantionare Timp stabilire = intervalul de timp necesar ca amplificatorul s se adapteze

la comutarea de la un canal la altul; acesta duce la apariia unor erori lafrecvene mari ceea ce face de fapt ca la scanare multicanal:

canalenr

ffesant

.

max10G in paralel cu 100 pFAI-AI GND....>10G in paralel cu 100pF

Dispozitiv off

AI+AI GND....820AI-AI GND.....820Influena curentului de intrare100pA

Interferena (la 100 kHz)Canale adiacente...-75DbCanale neadiacente....-90dBSemnal in banda scurta(-3dB).700kHzMrimea intrrii FIFO..4,095 eantioaneScanarea memoriei.....4,095 in totalTransferuri de date .....DMA ( imprastiere-strangere),

ntreruperi, programri I/OProtecie pentru suprancrcare (AI,AI direcia,AI direcia 2)

Dispozitiv on.........................25V cu dimensiunea nominala de 2 pini a AIDispozitiv off.15V cu dimensiunea nominala de 2 pinii AICurentul de intrare in timpul condiiilor de

sutprancrcare.....20mA max/pinul AISetrile timpului pentru msurtorile pe mai multe canaleAcurateea, scala si toate domeniile:

90ppm/pas(6LSB)..4s interval convertit30ppm/pas(2LSB)..5s interval convertit15ppm/pas(1LSB)...7s interval converti

Grafice de performan

2.2.2.2. Ieirileanalogice

Numrul decanale

NI

62212Rezoluia DAC.16 biiDNL ..1 LSB

36


28/34

Monitorizare...16 bii garantatRata maxima pentru updatare

1 canal..833 kS/s2 canale....740kS/s pe canal

3 canale....666kS/s pe canal4 canale....625kS/s pe canalAcurateea timpului........50 ppm pentru eantionarea vitezeiRezoluia in timp...50 nsDomeniul de ieire....10VIeirea cuplata...DCImpedana de Ieire0.2Ieirea curenta din dispozitiv...5mASupraprotectia...25VCurentul de suprancrcare.......10mAStarea de Power on20V

Puterea de distorsiune8.5V vrf pentru 14,5 msMrimea ieirii FIFO.....DMA ( imprastiere-strangere),

I ntreruperi, programri I/OModul de propagare a semnalelor pentru AO

Forma undelor neperiodiceMod de regenerare a formei undelor periodic de pe placa prin metoda FIFORegenararea periodica a formei undelor mulimii circuitelor tampon inclusiv update-ulse face dinamicTimp de rspuns, scalare:15 ppm(1LSB)..6sViteza de cretere..15 V/ sEnergia de distorsiuneMrime..100mvDurata2.6 s

Calibrarea (AI si AO)

Timp de nclzire recomandat..15 minuteIntervalul de calibrare...1 an

2.2.2.3. I/O Digitale

CARACTERISTICI STATICENumrul canalelorNi 6221(68-pini).....24 total 8 (P0. 16)

(PFI/P1, PFI/P2)NI 6221(37-pini)........10 total 2(P0.) 8(PFI/P1)Legtura la pamantD GNDDirecia controlului..Fiecare terminal individual

Programabil ca si I/ETraciunea rezistorului....50k la 75k Protecia tensiunii la Intrare..20V

37


29/34

Caracteristicile semnalelor (Doar pentru portul 0)Terminale folosite

NI 6221 (68 pini)...Port 0 (p0.)NI 6221 (37-pini)...Port 0 (P0.)

Port/Mrimea eantionuluiNI 6221 (68 pini)......cu dimensiunea nominala de 8 biiNI 6221(37-pini)......cu dimensiunea nominala de 2 biiGenerarea semnalului (DO) FIFO...2,047 eantioaneAchiziii semnalului (DI) FIFO..2,047 eantioaneFrecventa in baza de timp a eantionului DOsau DI...de la 0 la 1 MHzDO sau DI sursa valorii reprezentative a unui semnal regulat .OricePFI, RTSI, a eantionului semnalelor analogice de intrare sau a convertirii semnalelor

periodice,a eantionului semnalelor analogice de ieire i a altor semnale

Funcionarea PFI/Port1/Port2Funcionalitatea..intrare digitala statica, ieiredigitala statica, temporizarea intrrilor si a ieirilorTemporizarea sursei de ieireMulte intrri analogice, ieirianalogice, Contoare, DI, DO, semnale temporizateSetrile vibraiei filtrului.125 ns,6.425s,2.54ms,tranzitii naltesi joase; selecii pentru intrare

2.2.2.4. Caracteristici generale pentru contoare/temporizatoare

Numrul de contoare/ temporizatoare..2Rezoluia ..32 biiMsurrile contoruluiFrontul contorului, pulsul,semiperioada, perioada, frontul de separareMsurtorile poziiei..X1,X2,X4, cvadratura,codificarea cu Canale Z reincarcate;2pulsuri codificateIeirea aplicaiilor..impulsuri, sir de impulsuri cu updataredinamica, divizarea frecventei, timpul echivalent eantionuluiBaza interna a semnalului.....80MHz, 20MHz, 0,1MHzBaza externa a semnalului....intre 0 Hz si 20 MHz

Precizia de baza a semnalului..,,,,,,,,,,,,,.50 ppmIntrripas, sursa, HW_Arm, Aux A,B,Z,Up_DownAlegerea cursului pentru intrriOrice PFI, RTSI, PXI_TRIG,

PXI_STAR, declanator analogic multe semnale interneFIFO...2 eantioaneIndici de transmitereCentru de colectare -dispersare acontrolerului DMA pentru fiecare contor/temporizator ; ntreruperea execuiei funciilorde I/O

38


30/34

Generator de frecven

Numr de canale...1

Baza semnalului....10 MHz, 100MHzDivizori...de la 1 la 16Precizia de baza a semnalului....50 ppmIeirea poate fi utilizata pe fiecare terminal PFI sau RTSI Faza circuitului nchis( PLL)Referirea semnalului.PXI_STAR, PXI_CLK10, RTSIIeirea din PLL.Baza de timp 80 MHZ; alte semnalederivnd de la timpul de baza 80 MHz incluznd 20 MHZ si 200 kHz in timpul de baza

Declensatoare externe de frecventaSursaOrice PFI, RTSI, PXI_TRIG, PXI_STAR

Polaritatea...Selectabil pentru majoritatea semnalelorFuncii analog de intrareStart declanare, pauza declanare, semnaleantion, baza de timp a semnalului eantion.Funciile contoarelor/temporizatoarelor.Pas, sursa, HW_Arm, Aux, A, B, Z,Up_Down

Generarea semnalului digital

Funcia (DO)semnal eantionAchiziia semnalului digitalFuncia (DI)..semnal eantion

Magistrala dispozitivelor declanatoare

Dispozitive PCI...RTSIDispozitive PXI.PXI_TRIG, PXI_STARIeirile selectate.Referentierea semnalului 10MHz ;Generarea frecventei de ieire; mai multe semnale de ieire ;Debouce dispozitiv de filtrare...125 ns, 6,425s, 2,54 ms, disponibil,tranziie de frecventa joasa sau nalta selectabila pentru ieire

Magistrala interfeei

PCI sau PXI..semna de mediu 3,3V sau 5VCanale DMA6 : intrare analog, iesire analog, intraredigitala, ieire digitala, contor/ temporizator 0, contor/ temporizator 1

CERINE DE PUTERE

Curentul din magistrala cnd nu este ncrcata+5 V....0,02 A+3,3V....0,025 A+12 V .....0,15 A

Curentul din magistrala al AI si AO in condiii de supratensiune+5 V.....0,02 A+3,3V.....0,025 A+12 V .........0,15 APutere disponibila pentru terminalul de +5Vmax 1 A , pentru fiecare conector cu

butonul de sigurana de readucereAlte limite de putere

39


31/34

Dispozitivul PXI..Curentul de la terminalele P0,PFI, P1,nu ar trebui sa depaseasca 2 A

CERINE FIZICE

Dimensiunea regletei de contact pentru circuite de imprimareNI PCI- 6221..9,7cm x 15,5 cm (3,8 in x 6,1 in)NI PXI- 6221...Standard 3U PXI

GreutateNI PCI-6221(68 pini)....92 g (3,2 oz)NI PCI-6221(37 pini)....95 g (3,3 oz)NI PXI 6221 (68 pini)....162g(5,7 oz)Conectori de I/O

NI 6221(68 pini)....168 pini VHDCINI 6221(37 pini).....137 pini D-SUB

TENSIUNEA MAXIMA DE LUCRUNI 6221Canale la pamant11 V

MediulCondiii de temperatura..intre 0 si 55 0CTemperatura de depozitare..de la 20 la 70 oCUmiditate...intre 10 si 90% RH necondensareAltitudinea maxima....2000 mGrade de poluare(folosite doar in interior)..2

SIGURANA IN FUNCIONAREAcest produs este fabricat sa ndeplineasc cerinele pentru urmtoarele standarde desigurana pentru echipamentele electrice de msurare , control folosite in laborator :- IEC 61010-1, EN 61010-1,- UL 61010-1- CAN/CAS-C 22.2 No. 61010-1

COMPATIBILITATE ELECTROMAGNETICAEmisiiEN 55011Clasa A la 10

m subansamblul peste 1 GHzImunitateEN 61326 : 1997+A2 :2001, tabel 1CE.C=Tick, si FFC Partea 15(clasa A)

2.2.3. Caracteristici ale plcii DAQ 6214

2.2.3.1. Caracteristici tehnice

1 convertor A/D pe 12 bii (AD7572)

rezoluie mVV

88.44096

20=

40


32/34

8 AI bipolare, n gama 10V, 6 externe (notate 0 5) si 2 interne (notate 6, 7) de la cele 2 convertoare DA de pe plac

2 convertoare DA pe 12 bii (AD7542), cu 2 AO bipolare n gama 10V,rezoluie 4.88mV

4 DI compatibile TTL 4 DO compatibile TTL 1 intrare codificata + 1 numrtor pe 12 biti (HCTL) pentru msurare rotaii

(valoarea numrtorului se incrementeaz/decrementeaza n functie de diferentade faz dintre cele 2 intrri ale numrtorului)

Instalare conectare

adresa de baz BADR selectabil prin jumpere pe una din valorile: 200H, 210H, 220H, 230H, 300H

spaiu continuu de adrese - necesar de 16 octeti: BADR BADR+15

2.2.3.2. Programare

Posed 2 registri pe 8 bii- registru HWARD accesibil la scriere; adresa BADR (se va scrie codul operaieisolicitate)- registru DATR accesibil la scriere/citire; adresa BADR+3 (date)

Procedura de lucru:outportb(BADR, cod operaie din HWADR) // scriere n HWADRoutportb(BADR+3,date_char)

saudate_char=inportb(BADR+3) // scriere/citire nDATR

HWADR Operaia DATR 00H R Citire octet low A/D + start conversie A/D01H R Citire octet high A/D20H W Scriere la DA1, tetrada low, octet low

21H W Scriere la DA1, tetrada high, octet low22H W Scriere la DA1, tetrada low, octet high23H W Validare coninut DA140H W Scriere la DA2, tetrada low, octet low41H W Scriere la DA2, tetrada high, octet low42H W Scriere la DA2, tetrada low, octet high43H W Validare coninut DA260H R Citire intrri digitale i stare conversie A/D:

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0

41


33/34

ADW=0(conv A/Dgata)

ADW=1(conv A/D ncurs)

DI3 DI2 DI1 DI0

80H R Reset HCTL88H R Citire octet high HCTL89H R Citire octet low HCTLA0H W Scriere ieiri digitale i cod MUX

D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0Cod selectie MUX

0 - 7DO3 DO2 DO1 DO0

Conversii A/D (prin interogare)- selecie canal MUX: scrie A0H n HWADR si apoi scrie cod numar canal in DATR(biti D6,D5,D4)- start conversie: scrie 00H n HWADR si apoi citete DATR- test sfrit conversie: scrie 60H n HWADR si apoi citete DATR (pn D7=ADW=0)- citete octet high: scrie 01H n HWADR si apoi citete DATR- citete octet low: scrie 00H n HWADR si citeste DATR

Observaii:

placa nu conine timer, deci se va folosi clock software pentrusec2mTesant > .

Intrarea analogic citit este:

numericcodVnumericcodV

V _00488.010_4096

2010 +=+

V

V

VqV

100

02048

10104095

Conversii D/A

scrie, pe rnd tetradele : TLOL, THOL, TLOH (n aceast ordine)declaneaz conversie + validare coninut D/A: scrie 43H/23H n HWADR si apoiscrie 00H n DATRObservaii:

Codul numeric asociat ieirii produse este: )75.2042048int( AO+

010

20480

409510

V

V

V

42


34/34

Citire intrri digitale scrie 60H n HWADR si apoi citete DATR (bii D3 D2 D1 D0)

Scriere ieiri digitale scrie A0H n HWADR si apoi scrie DATR (bii D3 D2 D1 D0) atentie

MUX!!

43

Date post:	03-Apr-2018
Category:	Documents
Upload:	ionut-fiorosu
View:	227 times
Download:	0 times

Sisteme de Achizitie de Date

Documents