OB-DAQ  Modulo 8-ingressi analogici 16-bit

Data sheet

V1.0 20-06-2000  WWW.QFPENG.COM


Introduzione

OB-DAQ è un modulo di acquisizione dati ad 8 canali che può essere utilizzato per monitorare segnali analogici provenienti da sensori, termocoppie, misuratori di pressione, sensori di temperatura al platino (PT100), sensori industriali 4-20mA ecc. 

Il dispositivo comunica con il PC o con il modulo ethernet, attraverso un'interfaccia seriale RS232 standard o attraverso un cavo a quattro conduttori (RS485 + alimentazione). In quest'ultimo caso il cavo può raggiungere la lunghezza massima di 1Km senza necessità di ripetitori. Sia l’interfaccia seriale RS232C che l’interfaccia RS485 sono optoisolate. 

La scheda è in formato eurocard (160X100mm) e può essere fornita con un kit di montaggio per l’installazione su guida DIN. 

Tutte le funzioni di controllo, configurazione e monitoraggio del dispositivo sono gestite via software attraverso metodi, proprietà ed eventi di un controllo ActiveX (daqctl.ocx) disponibile gratuitamente per il download. Sono, inoltre, disponibili degli esempi di utilizzo del componente e una serie di controlli per creare complesse interfacce utente (pulsanti, led, visualizzatori ecc.). 

Layout della scheda e connettori

 

JP1 (Power)
1 Vac1
2 Vac2

JP2 (RS485)

1 Vbus+
2 Vbus-
3 RS485 B
4 RS485 A

P1 (RS232)

1 NC
2 RX
3 TX
4 DTR
5 SGND
6 DSR
7 RTS
8 NC
9 NC
JP8 (Ch 1-4)
1 Vref1
2 V1+
3 V1-
4 Gnd
5 Vref2
6 V2+
7 V2-
8 Gnd
9 +5V out
10 +5V out
11 Vref3
12 V3+
13 V3-
14 Gnd
15 Vref4
16 V4+
17 V4-
18 Gnd
JP9 (Ch 5-8)
1 Vref5
2 V5+
3 V5-
4 Gnd
5 Vref6
6 V6+
7 V6-
8 Gnd
9 +5V out
10 +5V out
11 Vref7
12 V7+
13 V7-
14 Gnd
15 Vref8
16 V8+
17 V8-
18 Gnd

Ingressi

Il modulo è dotato di 8 ingressi differenziali, i segnali sono digitalizzati mediante un convertitore analogico / digitale a 16 bit di alta precisione, che è continuamente ricalibrato utilizzando uno stabile riferimento di tensione (Vref).

Lo stadio di ingresso è di tipo differenziale, la tensione letta dal convertitore A/D è  data dalla differenza tra l'ingresso V+ e l'ingresso V-. Per eseguire misure di tensione rispetto alla massa è sufficiente collegare l'ingresso V- a GND. 

Il dispositivo rende disponibile sui morsetti la tensione di riferimento Vref (2.5V), tale tensione può essere utilizzata per effettuare misure differenziali su ponti bilanciati (Es. sensori di pressione, celle di carico, estensimetri ecc.).

Inoltre, su ogni canale, mediante i jumper (JPL e JPH) è possibile abilitare un resistore di riferimento Rref (100 ohm ) connesso tra l'ingresso V+ e massa (GND) e un resistore Rrefup (4700 ohm) tra l'ingresso V- e Vref.

In questo modo è possibile eseguire misure di corrente (0-20mA), misure di temperatura mediante termocoppie, termistori, resistori al platino (PT100) ecc.  

Il range di misura di ogni canale è configurabile via software secondo la seguente tabella:

Range

Risoluzione

-2.5V..+2.5V

76uV

-1.25V..+1.25V

38uV

-75mV...+75mV

2.4uV

- 20mV .. +20mV

0.6uV

0 ..+2.5V

38uV

0 ..+1.25V

19uV

0 .. +75mV

1.2uV

0 .. +20mV

0.3uV

Tab.1

Il rumore presente in ingresso al convertitore A/D è minimizzato dalla presenza di un filtro in grado di rigettare le frequenze 50,60,250,500 Hz. L'impostazione del filtro determina anche l'intervallo di aggiornamento dei singoli canali:

First notch frequency -3dB frequency Acquisition time for single channel Peak to Peak Noise (% of FSR)
50Hz 13.1Hz 180ms 0.0015%
60Hz 15.7Hz 150ms 0.003%
250Hz 65.5Hz 36ms 0.012%
500Hz 131Hz 18ms 0.19%

NOTA: Gli otto canali sono acquisiti in sequenza, uno dopo l'altro, pertanto,  il periodo di aggiornamento del singolo canale è dato dalla somma dei tempi di acquisizione di ognuno degli  8  canali.

Tab.2

Ogni canale è dotato di un buffer ad elevata impedenza di ingresso che può essere abilitato o disabilitato via software. Quando il buffer è disabilitato la tensione di ingresso è commutata direttamente sul condensatore di campionamento, in queste condizioni la corrente che fluisce nei morsetti di ingresso è di circa 50uA. Quando il buffer è abilitato il condensatore di campionamento è caricato attraverso il buffer, in questo caso, la corrente che fluisce nell'ingresso è 1nA max, tuttavia, la tensione di modo comune applicabile è minore (Vedi Caratteristiche tecniche).

 

Alimentazione

Il modulo deve essere alimentato ai morsetti VAC con una tensione continua o alternata compresa tra 10 e 14V, l'assorbimento tipico è di 100mA.

 

Interfaccia RS485

Il modulo può comunicare con un modulo master (Es. PC) attraverso l'interfaccia RS485, i segnali sono trasmessi in modo differenziale sui due conduttori A e B. La tensione di alimentazione del trasmettitore / ricevitore RS485 (TRX) è galvanicamente isolata dalla tensione di alimentazione della scheda, questo aumenta l'immunità del sistema ai disturbi annullando i problemi relativi ai loop di massa, inoltre, consente di utilizzare i moduli in presenza di tensioni potenzialmente dannose per gli apparati collegati al bus. Il TRX è alimentato ai morsetti VBUS+ e VBUS- con una tensione stabilizzata compresa tra 10 e 14V. Tipicamente un unico alimentatore (Es. OB-PWR)  alimenta tutti i TRX collegati sullo stesso cavo (Vedi OB-CNV).

Il bus RS485 richiede un terminatore alle due estremità di ogni tratto, su tutti i dispositivi è possibile abilitare il terminatore mediante il jumper JP3. Questo deve essere CHIUSO solo sul primo e sull'ultimo dispositivo del tratto, mentre deve restare APERTO su tutti gli altri.

 

Dimensioni meccaniche

 

Caratteristiche tecniche

Numero di canali 8 differenziali
Risoluzione del convertitore 16 bit effettivi
Tipo di convertitore  Sigma-delta
Filtro in ingresso 

50 Hz, 60 Hz, 250 Hz, 500 Hz Settabile via software per ogni canale

Reiezione di modo comune 95 dB
Range tensione di modo comune 0-5V in unbuffered mode, 0.050-3.5V in buffered mode
Errore di offset 0.0015% a 50Hz, 0.003% a 60Hz, 0.012% a 250Hz, 0.19 a 500Hz 
Errore di guadagno +/- 0.03% a 25C°, +/-0.1% da 0 a 70 C°, -0.2% +0.1% da -20 a 70 C°
Non linearità integrale +/- 0.0015%
Tensione di riferimento 2.5V, 30ppm/C°
Uscita Vref Vref +/-0.08%, max corrente erogabile 50mA
Resistori di riferimento Rref 100 ohm, 50ppm/C°; Rrefup 4700 ohm, 50ppm/C°
Isolamento 1kV tra ingressi analogici e bus RS485 o RS232, tensione di lavoro 250V rms.
Protezione da sovratensione +/- 40V
Range di misura e risoluzione Vedi Tab.1
Tempo di aggiornamento dei canali e rumore in ingresso Vedi Tab.2
Corrente di ingresso 1nA Max (Buffer=ON) 50uA (Buffer=OFF)
Uscita 5V stabilizzata 2 morsetti per alimentazione sensori
Ambiente operativo Temperatura da -20 a 70 C°, umidità relativa da 5% a 95%.
Alimentazione 10-14V AC/DC 100mA
Alimentazione TRX RS485 10-14V DC 20mA in std. by, 80mA max in trasmissione
Dimensioni 160X100X18 mm (formato EUROCARD)
Certificazioni Marcatura CE, direttive EN50082, EN55011

 

Informazioni per l'ordine

Codice Descrizione
OB-DAQ-232 Modulo 8-ingressi analogici 16-bit con interfaccia RS232
OB-DAQ-485 Modulo 8-ingressi analogici 16-bit con interfaccia RS485
OB-DAQ-485S Modulo 8-ingressi analogici 16-bit con interfaccia RS485 ed RS232

Accessori

Codice Descrizione
AC-ALIM Alimentatore stabilizzato 220AC/12VDC 1A
AC-DIN-160 Kit di montaggio su guida DIN
AC-TRF-50VA Trasformatore 220/12+12 50VA
OB-PWR Alimentatore stabilizzato ingresso 12VAC uscita 12VDC 2A con ingresso per batteria tampone