Форум: Выбор оборудования

Здравствуйте! Для производственных задач нужен модуль АЦП. Сигналы требуется снимать с 6-ти переменных резисторов. Максимальная частота изменения сигнала 10 - 20 Гц. Необходимы драйвера для работы с модулем из ОС Linux, Windows, DOS.
Помогите пожалуйста с выбором!
Спасибо!

Иван, пожалуйста уточните  задачу:
1. "Сигналы требуется снимать с 6-ти переменных резисторов" - сопротивление или напряжение будете измерять? - какой диапазон физических величин измерять нужно и с какой точностью?
2. Вам внутреннее решение нужно (плата АЦП с интерфейсом РCI) или внешнее (модуль USB, Ethernet)?

Если помимо Linux и Windows, действительно требуется работа под чистым DOS-ом, то USB модули не подойдут (для USB модулей драйвера и примеры есть только для MS Windows & Linux).
В таком случае наиболее оптимальным решением будет L-780 (http://www.lcard.ru/products/boards/l-780). Для нее есть полноценные примеры под DOS.

Требуется подключить ручки управления. В них установлены переменные резисторы 10кОм. По документации допускается подавать на них напряжение 5В.
Исполнение платы - внутреннее.

В случае применения L-780М для "снятия сигнала" с переменного резистора понадобится стабильный источник напряжения или тока. Возможные варианты подключения зависят от сопротивления переменного резистора, рабочего диапазона изменения  сопротивления, варианта переменного резистора (2-х выводной, или 3-х выводной - потенциометрический). Также желательно знать необходимую длину кабеля до резисторов. Если приведёте эти исходные данные, то я приведу возможные схемы подключения.

Если известен тип переменного резистора или документация на него, дайте ссылку, пожалуйста.

Вот, к примеру, простейший способ подключения:

Ручки управления серии 890 или 892, www.elmicom.ru/manual_dgoj.shtml. Длинна кабеля около 1м. Предполагалось использовать +5В питания компьютера.

Иван. Для подключения этих джойстиков вполне можно использовать вышеприведённую схему. Характеристики этой схемы следующие:
1. Используется половина шкалы АЦП (от 0 до 1,2 В).
2. Коэффициент стабилизации примерно 1500 (низкочастотные нестабильности от источника питания ослабятся в 1500 раз).
3. Термостабильность 100 ppm/C или 50 ppm/C (в зависимости от применённого типа стабилизатора в схеме).
4. Реальная разрешающая способность будет около 12 бит.
5. Кабель желательно применить экранированный, экран соединить с цепью AGND. Можно саму цепь АGND пустить по экрану.

Если Вы хотите лучшие характеристики, то это возможно, но схема несколько усложнится.

Важное предупреждение: замыкание цепи +5В от компьютера (от L-780) на корпус компьютера и на цепи GND, AGND должно быть исключено! Для того, чтобы выполнить это требование резистор R1, выполняющий роль ограничителя тока, нужно расположить на стороне компьютера (внутри его корпуса) и изолировать его от остальных цепей. Тогда замыкание остальных цепей этой схемы не приведёт к неприятностям.

Для того, чтобы поднять точность, лучше использовать другую плату, позволяющую измерять напряжение в пределах например 0-(3.3-4) В, и источник опорного напряжения взять соответствующий, точность возрастет в разы.

Для того чтобы стремиться поднять точность, нужно сначала сформулировать, какая точность нужна.
Безусловно, АЦП должен соответствовать количественным требованиям задачи по точности измерения и разрешению.  Но требования к источнику опорного напряжения (ИОН) могут быть значительно мягче, если периодически промерять его в каждом кадре сбора данных, и если положение движка потенциометра определять как отношение измеренного напряжения на выходе потенциометра к измеренному значению ИОН. Но даже в данном случае термостабильность взятого ИОН (50 или 100 ppm/C) заведомо не хуже термостабильности потенциометра джойстика. При незначительном усложнениии схемы можно использовать полный диапазон АЦП L-780, а не только его положительную часть. Могу привести такую схему, если требуется, но вопрос "Какая точность нужна?" остаётся открытым. По-моему, 12-13 эффективных бит для джойстика - вполне достаточно...

Здравствуйте.
Требуется АЦП, позволяющий решать следующие задачи:
1) Подключение к ПК и считывание сигнала с высокоточного вольтметра (а в перспективе и с других приборов со схожими характеристиками). Минимум 10 каналов
2) Высокая точность оцифровки сигнала (погрешность максимум 0.01 В при величине сигнала 0.15 В )
3) Возможность наблюдения сигнала в реальном времени
4) Возможность сохранения массива данных и его последующей обработки (например, с помощью MathCad).
Подскажите, какое решение лучше использовать. В настоящий момент склоняюсь к плате 780M.

Николай. Какая скорость сбора данных необходима по каждому каналу? Обязателен интерфейс PCI? Есть варианты с USB, Ethernet. Поподробнее, что из себя представляют источники сигнала? Какое необходимо максимальное расстояние от источников сигнала до АЦП? Гальваноразвязка АЦП нужна? Должен ли прибор являться средством измерения?

Николай, нет ли опечатки в Вашем требовании к погрешности? При значении измеряемого напряжения 0,15 В и абсолютной погрешности 0,01 В относительная погрешность составляет более 6 %...

Скорость сбора данных не принципиальна. 10 Гц по каждому каналу будет вполне достаточно. Интерфейс PCI не обязателен. Возможен вариант с USB (если он не уступает в точности).
Источник сигнала в настоящий момент - фотодиод. С него сигнал поступает на Вольтметр. А с Вольтметра аналоговый сигнал отправляется на АЦП. Также параллельно сигналы будет сниматься напрямую с некоторого количества фоторезисторов. Максимальное расстояние не превышает 10 м. Прибор должен являться средством измерения.
Можно подробнее насчет гальваноразвязки? Какую функцию она выполняет в АЦП?
Марина Федоровна, я привел максимально допустимую погрешность измерения. От АЦП будет достаточно измерять сигнал с точностью до мВ.

Добавлю. Вольтметр, с которого снимается сигнал, обладает входным сопротивлением 10 в 16-ой Ом. Сигнал усиливается в нем самом электронно-механическим усилителем.

Николай. Непонятно, Вы хотите фотодиод и фоторезисторы непосредственно подсоединять ко входу АЦП или через усилители?
Если нужно официальное средство измерения, то круг выбора аппаратуры у L-Card следующий:
E14-140
E14-140M
E14-440
Крейты LTR-U-1-4 или LTR-EU-2-5 с модулями АЦП LTR11 или LTR22 или LTR27+(H-27T или H-27U01).

По поводу гальваноразвязки можно почитать статьи:

http://www.lcard.ru/download/articles/042007_56-60.pdf
http://www.lcard.ru/articles/11
http://www.lcard.ru/articles/1

"...с Вольтметра аналоговый сигнал отправляется на АЦП".
- Выход усилителя вольтметра хотите подсоединить ко входу АЦП?
- Что понимается под аналоговым сигналом? Ток? Напряжение? Какие величины?

Фоторезистор требует схемы согласования: источник напряжения + преобразователь тока в цепи фоторезистора в напряжение для подключения его к входу АЦП (как к входу напряжения).
Как вариант (без преобразователя ток-напряжение), в крейтовой системе LTR есть субмодуль H-27I5 для измерения тока c входным диапазоном тока 0...5 мА. Зная диапазон освещённости и характеристики фоторезистора, можно вычислить диапазон изменения тока, а также, какая  погрешность измерения будет при использовании малой части диапазона H-27I5.

Как я понял, фотодиод нужно подключить сначала к средству измерения, а уже с него сигнал снимать АЦП. В этом случае АЦП не должен сам являться средством измерения. Тогда достаточно функции сбора и оцифровки данных.
Гальваноразвязка нужна.
Под аналоговым сигналом понимается напряжение. В нашем случае величины порядка 0.02-0.2 В.

Вольтметр марки В7-45. Имеет встроенный АЦП. То есть сигнал "перехватывается" между усилителем и АЦП.
Использование внешнего АЦП нужно для контроля за всей установкой, состоящей из нескольких элементов.

Что значит сигнал /"перехватывается/"?  Нагрузка на контрольном выходе вольтметра для подключения внешнего АЦП будет влиять на входную измерительную цепь вольтметра?

Гальваноразвязка поканальная нужна или достаточно общей гальваноразвязки входов АЦП от компьютера?

Перехватывается - значит идет с усилителя на аналоговый выход вольтметра, а не на внутренний АЦП. Нагрузка будет влиять. Гальваноразвязки достаточно общей

C гальваноразвязкой L-Card предлагает
L-791 (интерфейс PCI) или любой крейт LTR с любыми LTR-модулями. Вся документация есть на сайте. Задавайте, пожалуйста, вопросы по конкретным характеристикам этих изделий - так, наверное, будет лучше.

Конструктивно, L-791 это встроенное в компьютер решение (PCI), а LTR-U-1 - внешнее (USB). LTR- сертифицированное средство измерения, L-791 - нет. У L-791 большее количество поддиапазонов измерения. Оба решения - архитектура с коммутацией каналов. - Требуется соотносить скорость сбора данных, внутреннее сопротивление источника сигнала, длины кабелей для того, чтобы переходные процессы в линиях успели установиться после момента коммутации. Это подробно расписано в руководстве по LTR11, а также в  http://www.lcard.ru/articles/11 
Как альтернатива, система построенная на основе LTR27+ cубмодули H-27x - это параллельный ввод без какой-либо коммутации - нет принципиальных ограничений на длину кабелей и сопротивления источников сигналов + полная независимость цепей каждого канала за счёт поканальной гальваноразвязки.