31 Multifunkční desky(36).pdf

(1328 KB) Pobierz
Číslicové
měřicí systémy
Multifunkční desky
Multifunkční desky jsou nejrozšířenějším typem zásuvn�½ch desek do PC. Sdružují
v sobě funkce vícekanálového analogového vstupu, analogového v�½stupu, obvykle 2-
kanálového,
čítače
impulsů/ měřiče frekvence,
číslicov�½ch
vstupů a v�½stupů.
Jedním z průkopníků multifunkčních desek je fy National Instruments, která na jejich
základě vytvořila širokou škálu virtuálních přístrojů. Zdokonalila jejich parametry garantuje
je, desky mají zabudovanou samo kalibraci aj. takže se virtuální přístroj sv�½mi parametry blíží
k původnímu samostatnému přístroji.
Desky jsou vhodné i pro vícekanálov�½ sběr dat i pro
řídící
systémy.
Blokové schéma jednoduché multifunkční desky:
Dále jsou uvedena bloková schémata 3 multifunkčích desek firmy NI
Téma8, multifunkční desky do PC – str. 1
Číslicové
měřicí systémy
Blokové schéma desky PC-LPM-16
-
jednoduchá deska
vyvinutá fy NI v roce 1992
- 12-bit. převodník, autokalibrace, 8 linek TLL in a out
- nastavení základní I/O adresy přepínači
- nastavení úrovně přerušení přepínači
- nastavení bipolární, unipolární a rozsahů (±5V,
±2.5V,
0-10V, 0-5V) přepínači
- AT konektor
Téma8, multifunkční desky do PC – str. 2
Číslicové
měřicí systémy
Bloková schémata moderních multifunkčních desek:
AT_MIO 16E-10
-
-
-
-
-
V�½konná deska
desky plug and play
konektor PCI
řízení
desky dvěma v�½konn�½mi zákaznick�½mi obvody DAQ-STC a DAQ PnP
mnoho specialit a možností např. auto kalibrace aj.
Téma8, multifunkční desky do PC – str. 3
Číslicové
měřicí systémy
1.Základní charakteristiky obvodů multifunkční desky
•
Analogov�½ multiplexor -charakteristiky
- R
on
– ohmick�½ odpor mezi v�½stupem a ardes. vstupem
- R
on dif.
– rozdíl v R
on
mezi vstupy
- I
vst
, I
v�½st
- C
in-out
, při otevřeném vstupu – kapacita mezi vstupní a v�½stupní svorkou
- f
přepínání
- t
s
– doba ustálení (setting time)
- přenosová rychlost – U
v�½st
/U
vst
– závisí na impedanci zdroje a zatížení
- přeslech (crosstalk) - U
v�½st
/U
vst
přivedené na rozepnuté vstupy
Přístrojov�½ zesilovač s program. zesílením (PGA)
- přesnost zesílení
- potlačení souhlasn�½ch signálů
- doba ustálení (setting time)
- dynamická charakteristika (pokles o 3dB)
•
Doba ustálení přístrojového zesilovače multifunkční desky:
Definice: Doba ustálení (setting
time) je
čas
od přivedení
jednotkového skoku na vstupu do
doby, kdy v�½stupní signál dosáhne
plné v�½chylky se specifikovanou
přesností a zůstane uvnitř tohoto
specifikovaného rozsahu.
Specifikovan�½ rozsah může b�½t
dán kvantizační chybou následného
převodníku, tak aby chyba
analogového vstup. signálu nebyla
po době ustálení větší než ± Q/2.
Procentní chyba jako funkce počtu
časov�½ch
konstant odezvy přístroj. zesilovače
s jednoduch�½m pólem.
Téma8, multifunkční desky do PC – str. 4
Číslicové
měřicí systémy
Schopnost potlačení souhlasn�½ch signálů
je důležitou vlastností přístrojov�½ch zesilovačů a
často
je to hlavní důvod, proč je
přístrojov�½ zesilovač zařazen. Schopnost potlačení souhlasn�½ch signálů je dána poměrem
potlačení souhlasn�½ch signálů
(CMRR Common Mode Rejection Ratio), kter�½ je
definován jako poměr vstupního souhlasného napětí U
cm
ku vstupnímu
diferenciálnímu napětí U
dif
, které způsobí stejnou v�½chylku.
Teoreticky by měl podle
definice zesílení diferenciálního zesilovače nekonečn�½. Vlivem rozptylu parametrů a
nelinearit je má určitou hodnotu podle kvality přístroj. zesilovače. Podle definice nelze
CMRR měřit a tak se využije měření v�½stupního napětí U
out
při známém zesílení
přístrojového zesilovače K.
CMRR =
K U
cm
U
cm
U
=
cm
=
U
out
U
out
U
dif
K
U
cm
K U
cm
=
20 log
U
out
U
out
K
A z tohoto v�½razu můžeme spočítat v�½stupní napětí při známém souhlasném napětí a
velikosti CMRR.
a v logaritmické stupnice (dB)
CMRR
=
20 log
•
Vzorkovací a paměťov�½ obvod (S/H module)
Účelem vzorkovacího a paměťového obvodu je držet konstantní napětí po dobu odběru
vzorku. Vzorkovací a paměťov�½ obvod je buď samostatn�½, nebo součástí převodníku
(sampling A/D converter)
Základní charakteristiky obvodu jsou znázorněny na následném obrázku
jsou to :
•
Rozpínací doba T
a
(doba apertury)
•
Neurčitost doby apertury
∆
T
a
•
ujíždění během pamatovaní doby
•
průnik
Téma8, multifunkční desky do PC – str. 5

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin