eng
Выпуск #6/1999
В.Буткевич, В.Куликов.
Изделия L-CARD – переносные измерительные системы
Изделия L-CARD – переносные измерительные системы
Просмотры: 3821
Существует множество ситуаций, когда доставка объекта диагностирования в стационарную лабораторию невозможна или когда измерения принципиально необходимо проводить в полевых условиях. Наиболее перспективны для этих целей системы на базе носимых промышленных ПК или ноутбуков. ЗАО “Л-КАРД” выпускает переносные измерительные системы, чьи высокие технические характеристики и приемлемая стоимость позволяют им успешно конкурировать с зарубежными аналогами.
Диагностические комплексы на базе компьютера обеспечивают получение, накопление и обработку информации от датчиков. Для анализа результатов измерений в режиме реального времени достаточно производительности типовых современных мобильных компьютеров – свыше 2000 МТОРS (миллионов теоретических операций в секунду). В то время как компьютерный рынок России насыщен мобильными ПК разных форматов, рынок измерительных модулей и плат расширения к ПК для ввода аналоговых и цифровых сигналов еще невелик. И здесь, в отличие от рынка ПК, отечественная продукция успешно конкурирует с зарубежными образцами, что можно подтвердить на примере оборудования для переносных измерительных систем, выпускаемого ЗАО “Л-КАРД” (www.lcard.ru).
Разработчикам ЗАО “Л-КАРД” удалось найти техническое решение, позволяющее создавать аппаратуру, которая удовлетворяет требованиям широкого круга заказчиков, – это применение высокопроизводительного цифрового сигнального процессора (ЦСП), который осуществляет тактирование и синхронизацию работы АЦП и ЦАП, организует буферизацию и обмен данных с ПК. В комплект поставки изделий ЗАО “Л-КАРД” входят законченные программы для процессора, позволяющие осуществлять ввод-вывод с аналоговых каналов в самых различных режимах без дополнительного программирования ЦСП. Тем не менее при желании заказчик может поставить на ЦСП свои оригинальные программы обработки сигналов и даже написать собственные драйверы. Установка ЦСП позволила ЗАО “Л-КАРД” повысить надежность изделий, обеспечить гибкость их применения, довести стоимость одного измерительного канала до 14– 42 долл., что в два с лишним раза меньше стоимости измерительного канала любой зарубежной системы сбора данных.
Гибкость конфигурации переносных систем ЗАО “Л-КАРД” обеспечивается как за счет программных средств, так и благодаря применению широкого спектра универсальных и специализированных плат и модулей. Для создания систем на базе ноутбуков особенно удобен модуль Е-330*. В нем установлен один АЦП (12 бит/500 кГц) с 32-канальным коммутатором, который автоматически переключает каналы при многоканальном режиме сбора данных, причем с произвольной выборкой канала и коэффициента усиления.
При анализе медленно изменяющихся характеристик в системах сбора данных может быть использован модуль E-24*. Он содержит четыре микросхемы 24-разрядного сигма-дельта-АЦП и восьмиразрядный RISC-процессор, который обеспечивает протокол взаимодействия E-24 с компьютером.
Изделия Е-330 и Е-24 выполнены в эргономичных корпусах, устойчивых к внешним механическим воздействиям. Однако для промышленного применения большей популярностью пользуются переносные измерительные системы на базе крейт-корпусов. Комплект измерительно-диагностической и управляющей системы LTC* содержит целый набор модулей, обеспечивающий выполнение конкретной задачи пользователя. Широкая номенклатура модулей предусматривает непосредственное подключение ко всем основным типам индустриальных датчиков через выходы: напряжение до 300 В; термоЭДС до 50 мВ; термоЭДС до 25 мВ; ток до 20 мА; частота до 250 кГц.
При работе крейта с установленными в нем модулями и ПК типа ноутбук используется крейт-контроллер LC-014*. В специальный отсек в виде кассеты крейта LTC-46 можно устанавливать промышленный компьютер. Крейты LTC-26/28/36/38 допускают установку двух блоков питания: к стандартному блоку на 220 В можно добавить блок питания постоянного тока на 12 или 27 В.
Из всей номенклатуры измерительных модулей LC (более 30 наименований) для переносных измерительных систем особенно популярны специализированные модули LC-202F и LC-212F. Модуль LC-202F разработан для решения задач с повышенными требованиями к динамическим параметрам (отношение сигнал/шум, неравномерность АЧХ, динамический диапазон). На его входе стоит детектор превышения уровня входного сигнала установленных пределов. Для оцифровки сигнала используются сигма-дельта-АЦП со встроенными сглаживающими фильтрами НЧ, частота среза которых при фильтрации автоматически подстраивается к половине частоты дискретизации. Имеющийся в модуле ЦСП с контроллером прямого доступа к памяти предназначен для сбора данных через FIFO-буфер, калибровки входного тракта и управления периферийными устройствами модуля.
LC-212F – специализированный модуль, разработанный для съема сигналов с тензодатчиков (мост или полумост, сопротивление моста 100–1000 Ом). Для оцифровки сигнала в каждом канале используется свой сигма-дельта-АЦП со встроенным сглаживающим фильтром. Модуль содержит программно-управляемую схему электронной компенсации начального разбаланса датчика. Для проведения особо точных измерений в режиме “статика” предусмотрена возможность периодической смены полюсов напряжения питания датчика. Обработка данных во встроенном ЦСП повышает метрологические характеристики модуля.
Помимо ЦСП еще одним средством минимизации стоимости измерительного канала является использование так называемой мезонинной технологии. Так, для промышленных применений заказчики ЗАО “Л-КАРД” широко используют модификации модуля LC-227 – многофункционального модуля с поканальной гальванической развязкой, предназначенного для измерений медленно изменяющихся сигналов. Гальваническая развязка канал-канал и канал-корпус выдерживает 500 В, подавление индустриальных помех составляет порядка -100 дБ, частота преобразования равна 10–100 Гц, число входных каналов – 8. Для расширения функциональных возможностей модуля LC-227 на базе мезонинной технологии разработаны субмодули LC-026, LC-027, LC-028. Система LC-227+ LC-02Х занимает одно посадочное место крейта.
Субмодуль LC-026 – расширитель числа входных каналов, и его применение позволяет увеличить их число до 16 для всех модификаций модуля LC-227, кроме LC-227T4/T8. LC-027 – генератор тока, реализующий функции восьми генераторов тока для измерения сопротивления терморезисторов с помощью модулей LC-227 модификаций R и T. LC-028 – измеритель холодного спая термопар, применяется с модификациями LC-227K/А.
Различные модификации LC-227 предназначены для измерения напряжений (LC-227U/LC-227W ), тока ( LC-227С ), сигналов термопар ( LC-227K/LC-227A ), сигналов терморезисторов ( LC-227R/LC-227T ).
Консультации по теме статьи:
тел.: (095) 257-1710
факс: (095) 737-9482
e-mail: lcard@lcard.ru
Разработчикам ЗАО “Л-КАРД” удалось найти техническое решение, позволяющее создавать аппаратуру, которая удовлетворяет требованиям широкого круга заказчиков, – это применение высокопроизводительного цифрового сигнального процессора (ЦСП), который осуществляет тактирование и синхронизацию работы АЦП и ЦАП, организует буферизацию и обмен данных с ПК. В комплект поставки изделий ЗАО “Л-КАРД” входят законченные программы для процессора, позволяющие осуществлять ввод-вывод с аналоговых каналов в самых различных режимах без дополнительного программирования ЦСП. Тем не менее при желании заказчик может поставить на ЦСП свои оригинальные программы обработки сигналов и даже написать собственные драйверы. Установка ЦСП позволила ЗАО “Л-КАРД” повысить надежность изделий, обеспечить гибкость их применения, довести стоимость одного измерительного канала до 14– 42 долл., что в два с лишним раза меньше стоимости измерительного канала любой зарубежной системы сбора данных.
Гибкость конфигурации переносных систем ЗАО “Л-КАРД” обеспечивается как за счет программных средств, так и благодаря применению широкого спектра универсальных и специализированных плат и модулей. Для создания систем на базе ноутбуков особенно удобен модуль Е-330*. В нем установлен один АЦП (12 бит/500 кГц) с 32-канальным коммутатором, который автоматически переключает каналы при многоканальном режиме сбора данных, причем с произвольной выборкой канала и коэффициента усиления.
При анализе медленно изменяющихся характеристик в системах сбора данных может быть использован модуль E-24*. Он содержит четыре микросхемы 24-разрядного сигма-дельта-АЦП и восьмиразрядный RISC-процессор, который обеспечивает протокол взаимодействия E-24 с компьютером.
Изделия Е-330 и Е-24 выполнены в эргономичных корпусах, устойчивых к внешним механическим воздействиям. Однако для промышленного применения большей популярностью пользуются переносные измерительные системы на базе крейт-корпусов. Комплект измерительно-диагностической и управляющей системы LTC* содержит целый набор модулей, обеспечивающий выполнение конкретной задачи пользователя. Широкая номенклатура модулей предусматривает непосредственное подключение ко всем основным типам индустриальных датчиков через выходы: напряжение до 300 В; термоЭДС до 50 мВ; термоЭДС до 25 мВ; ток до 20 мА; частота до 250 кГц.
При работе крейта с установленными в нем модулями и ПК типа ноутбук используется крейт-контроллер LC-014*. В специальный отсек в виде кассеты крейта LTC-46 можно устанавливать промышленный компьютер. Крейты LTC-26/28/36/38 допускают установку двух блоков питания: к стандартному блоку на 220 В можно добавить блок питания постоянного тока на 12 или 27 В.
Из всей номенклатуры измерительных модулей LC (более 30 наименований) для переносных измерительных систем особенно популярны специализированные модули LC-202F и LC-212F. Модуль LC-202F разработан для решения задач с повышенными требованиями к динамическим параметрам (отношение сигнал/шум, неравномерность АЧХ, динамический диапазон). На его входе стоит детектор превышения уровня входного сигнала установленных пределов. Для оцифровки сигнала используются сигма-дельта-АЦП со встроенными сглаживающими фильтрами НЧ, частота среза которых при фильтрации автоматически подстраивается к половине частоты дискретизации. Имеющийся в модуле ЦСП с контроллером прямого доступа к памяти предназначен для сбора данных через FIFO-буфер, калибровки входного тракта и управления периферийными устройствами модуля.
LC-212F – специализированный модуль, разработанный для съема сигналов с тензодатчиков (мост или полумост, сопротивление моста 100–1000 Ом). Для оцифровки сигнала в каждом канале используется свой сигма-дельта-АЦП со встроенным сглаживающим фильтром. Модуль содержит программно-управляемую схему электронной компенсации начального разбаланса датчика. Для проведения особо точных измерений в режиме “статика” предусмотрена возможность периодической смены полюсов напряжения питания датчика. Обработка данных во встроенном ЦСП повышает метрологические характеристики модуля.
Помимо ЦСП еще одним средством минимизации стоимости измерительного канала является использование так называемой мезонинной технологии. Так, для промышленных применений заказчики ЗАО “Л-КАРД” широко используют модификации модуля LC-227 – многофункционального модуля с поканальной гальванической развязкой, предназначенного для измерений медленно изменяющихся сигналов. Гальваническая развязка канал-канал и канал-корпус выдерживает 500 В, подавление индустриальных помех составляет порядка -100 дБ, частота преобразования равна 10–100 Гц, число входных каналов – 8. Для расширения функциональных возможностей модуля LC-227 на базе мезонинной технологии разработаны субмодули LC-026, LC-027, LC-028. Система LC-227+ LC-02Х занимает одно посадочное место крейта.
Субмодуль LC-026 – расширитель числа входных каналов, и его применение позволяет увеличить их число до 16 для всех модификаций модуля LC-227, кроме LC-227T4/T8. LC-027 – генератор тока, реализующий функции восьми генераторов тока для измерения сопротивления терморезисторов с помощью модулей LC-227 модификаций R и T. LC-028 – измеритель холодного спая термопар, применяется с модификациями LC-227K/А.
Различные модификации LC-227 предназначены для измерения напряжений (LC-227U/LC-227W ), тока ( LC-227С ), сигналов термопар ( LC-227K/LC-227A ), сигналов терморезисторов ( LC-227R/LC-227T ).
Консультации по теме статьи:
тел.: (095) 257-1710
факс: (095) 737-9482
e-mail: lcard@lcard.ru
Отзывы читателей
