Форум: Техническая поддержка

Прошу оказать помощь специалистов в выборе устройства ввода аналоговых сигналов в ПК для сохранения и последующей их обработки.
Исходные данные:
- количество каналов - 12,
- частота сигналов по кажд.каналу - до 5кгц,
- разрядность - не ниже 8,
- амплитуда - не более 5V,
Приглянулась плата  L783М. Если я правильно понял,то у неё частота опроса по каждому каналу 225кгц,что вполне достаточно для наших целей.
У кого есть опыт работы с этим устройством - помогите советом.

Дмитрий, как обычно, все тонкости  - в деталях:
Что из себя представляют источники сигналов, какое у них выходное сопротивление, как далеко они будут расположены от L783М? Источники сигналов заземлённые или гальванически изолированные?

По частоте опроса порядок величины правильный. Максимально возможно для 8 каналов 3/8 МГц по каждому каналу, но практически бывает меньше, это зависит от скорости чипсета и загрузки компьютера.

1.Источники сигналов - операционные усилители. Расстояние - максимум 2-3 метра.Основная задача- зафиксировать их,чтобы потом можно было их визуализировать и обработать(декодировать),так как они могут быть сильно зашумлены.Аналоговая фильтрация малоэффективна - слабый сигнал,а спектр шумов соизмерим с полезным.Хотим попробовать подчистить после оцифровки.
2.Так всё-таки,получим мы на этой плате частоту опроса по каждому из 12 каналов 100....150 кгц.?
3.Условия - какие скажите,такие и будут.

Нам нужно не 8 ,а 12 каналов !!!
А вот разрядов можно и 8.

Дмитрий. По поводу 12 каналов: По идее, 100....150 кГц на канал Вы должны получить. Но, при этом, может  влиять конкретная конфигурация (чипсет, загрузка PCI-моста другими устройствами, загрузка процессора другими задачами). Если наверняка хотите знать, то без тестирования в конкретной среде не обойтись. Попробуйте договориться с нашим офисом об условиях взятия L-783М на тестирование. 

"Источники сигналов - операционные усилители. Расстояние - максимум 2-3 метра"
Вам следует определить, какое минимальное сопротивление нагрузки допускают усилители без деградации их характеристик. Данные сопротивления нагрузки рекомендуется запаять (в каждом канале) на стороне L-783М для подавления коммутационной помехи ( см. рекомендации  http://www.lcard.ru/distortions.pdf ). Подключение рекомендуется экранированное. В идеале сопротивления нагрузки должны быть до 100 Ом и равно волновому сопротивлению кабеля. Если прямая нагрузка 100 Ом на усилитель невозможна, то можно рассмотреть варианты с применением делителей. Низкоомность непосредственно на входе L-783М - это залог качественной работы L-783М на высоких частотах коммутации каналов.  Не заземлённые экранированные источники сигналов - это оптимально. Если источники сигналов заземлены, то это нужно рассмотреть особо.

1. По нагрузке по ТУ усилителей написано - 20 Ма
2. Поставить делители -это можно,
3.А вот источники сигналов,т.е. усилители,по моему,заземлены.
А как это может сказаться на работе L-783М ?
Если увеличится погрешность измерения,то это не страшно,5...10% устроит.
Конечная цель не величина,а форма полезного сигнала,чтобы распознать полезный импульс от ложного(по длительности,амплитуде,фронту и т.п.)
    Итак,можно остановиться на L-783М ?
Или можете посоветовать ещё другие какие устройства,аналогичные?

1.LGraf2 - это что,бесплатная программа,можно скачать и работать?
По картинкам хорошая штука.
  2. L-783М - они в наличии то есть у Вас?
     Или нужно заказывать?
    Тогда какие сроки?

3. Что заземлены - это само по себе не страшно. Нехорошо другое: если в системе более одной точки заземления (включая точку заземления компьютера), то по общим проводам сигнальной цепи начинают течь уравновешиваюшие токи, ухудшающие сигнал/шум, а в экстремальных случаях приводящие к сбою аппаратуры. Эти вопросы рассмотрены в http://www.lcard.ru/articles/11 и в каждом конкретном случае подключения возможны меры по минимизации и исключению данных эффектов.
1. Да. Можно скачать и работать.
2. Утром звоните в офис, менеджеры расскажут.

"Или можете посоветовать ещё другие какие устройства,аналогичные?"
Судя по Вашим исходным данным предположу, что  выбор оптимален. Остальные варианты будут более качественными, но и более дорогими (например, можно 3 шт. E20-10 синхронно друг с другом связать, получите 12 каналов 14 бит до 2,5 МГц на канал, но нужно 3 порта USB 2.0 задействовать).

1) LGraph2 - свободная и бесплатная программа. Скачивайте (http://www.lcard.ru/download/lgraph2.zip) и пользуйтесь. Только все же загляните в описание (http://www.lcard.ru/download/lgraph2_help.pdf) - далеко не все, что может программа, очевидно "на интуитивном уровне".
2) L-783M сегодня есть на складе в достаточном количестве, так что тут никаких проблем нет.

Ещё один вопросик.
Усилители,с которых должны сниматься сигналы,подключены по однополярной схеме,на выходе которых всё время постоянная составляющая.
Поэтому,придётся ставить разделительный конденсатор.Как поведёт себя  L-783М в этой ситуации?.
Где посмотреть схему подключения при таком раскладе?
Уже отзвонился в офис.Да,сказали,что они есть в достаточном количестве.К сожалению,сегодня работают до 14 часов.Выход на работу у них только 11 января.
Ладно,пока будем читать описание.
По поводу Е20-10 - так это же надо знать,как их синхронизировать.

С какой ОС может работать   L-783М ?
LGraph2 ?

LGraph2 работает с Windows XP, Vista, Windows 7 (кроме Windows 7 Started Edition).

"Усилители, с которых должны сниматься сигналы, подключены по однополярной схеме,на выходе которых всё время постоянная составляющая."
- Если постоянная составляющая больше по уровням по сравнению с переменной, то ликвидировать постоянную составляющую желательно (если она не несёт для Вас информации) для выбора оптимального поддиапазона измерения в L-783М.

"Поэтому,придётся ставить разделительный конденсатор.Как поведёт себя L-783М в этой ситуации?"
- Если порядка 100 Ом нагрузки на входном разъёме L-783М поставите, то в последовательной цепи со стороны источника сигнала могут быть уже любые импедансы - они влияния на качество работы самого L-783М оказывать влияния не будут. Но эти последовательные импедансы нужно рассчитать для получения нужной АЧХ. В Вашем случае получится RC-фильтр  (ФВЧ) первого порядка, частоту среза которого нужно рассчитать для выбора оптимального С при R= 100 Ом, кроме того, учесть требование непревышения  20 мА на выходе усилителя. 

"Где посмотреть схему подключения при таком раскладе?"
- Дмитрий, техподдержка в L-Card не дремлет:-) Когда задача будет определена, схему подключения я предложу. Для доопределения задачи пока не хватает требований к нижней частоте полосы пропускания и величины неравномерности АЧХ. Кроме того, при малых частотах среза (Герцы), величина ёмкости С потребуется значительная, поэтому нужно знать ограничения по габаритам всей конструкции, которая, к тому же, должна быть экранированная...   

"По поводу Е20-10 - так это же надо знать,как их синхронизировать."
- Опять же, когда требования по синхронизации от Вас будут, то как синхронизировать я расскажу, если по руководству не поймёте.

Могу предложить ещё дороже вариант: 3 модуля LTR22 в составе крейта LTR-EU-8-1 (система на вырост). Этот вариант обеспечит через USB 2.0 синхронный сбор данных с 12-ти каналов  (16 бит, 78 кГц на канал, сигма-дельта АЦП превосходного качества), при этом, в LTR22 имеется  аппаратная функция отсечки постоянной составляющей на входе (аналог ФВЧ-фильтра), качественный буферезированный дифференциальный вход, обеспечивающий работу на любую длину кабеля, возможно, без каких-либо нагрузок.

1.Что-то не совсем понятно про 100 ом.Если ставим 100 ом. на входе  L-783М,то получается,что выход усилителя сажаем через 100 ом. на землю.Если учесть,что постоянная составляющая в нашем случае составляет 6.8 V при питании усилителя 12v,то ток нагрузки составит 68ма.,что, на мой взгляд, недопустимо.Получается,что нужно ставить дополнительно 12 усилителей мощности.
2.Постоянная составляющая может быть в десятки раз больше полезного сигнала.
3.Частоты среза: f1=500 гц.,f2=10Кгц.-приблизительно,смотрел по осциллографу.
Ресурс ограничен,а потому остановимся на самом дешёвом - L-783М .

Дмитрий, я предложу вариант схемы подключения с применением делителя. Постоянный ток там вообще не будет течь, поскольку мы разделительный конденсатор применим. А вот значение от пика до пика  переменной составляющей напряжения с выхода усилителя Вы мне задайте, чтобы я коэффициент деления оптимально рассчитал и ток не превысил. И хорошо бы выходное сопротивление усилителя знать, чтобы в расчёте его учесть. Я так понял, что  f1..f2- это полоса частот полезного сигнала?

1.Именно так - f1 и f2 - нижние и верхние частоты полезного сигнала.Определялось приближённо по осциллографу,т.к. спектроанализатора нет.
2.Значение переменной составляющей колеблется от 500мв. до 1,5в.от пика к пику.
3.А как определить выходное сопротивление усилителя? В справочнике что-то не нашёл.
  И отвлечённй вопрос:
- Есть мысль приобрести цифровой осциллограф с памятью,примерно на 200...300мгц.
Ничего не можете посоветовать?Сами каким пользуетесь?

Дмитрий,
Выходное (внутреннее) сопротивление любого объекта можно определить классическим "методом двух измерений", например, измерением выходного напряжения Uхх усилителя без нагрузки ("холостой ход"), а затем, при тех же условиях измерение выходного напряжения Uн под известной номинальной нагрузкой Rн. При этом, внутреннее сопротивление Rн будет равно:

         Rвн = Rн*(Uхх-Uн)/Uн

В Вашем случае интересует выходное сопротивление по переменному току. Для пиковых значений переменной составляющей +-0,75 В и мгновенного тока 20 мА получаем минимально допустимое  сопротивление нагрузки 0,75/0,02 = 37,5 Ом. Скажем, можно нагрузить на 50 Ом через разделительный конденсатор для измерения по переменному току. Ёмкость разделительного конденсатора C можно выбрать так, чтобы его сопротивление |Xc| = 1/(6,28*f*C)  на частоте изменения f было пренебрежимо мало (допустим, менее 1 Ом). Можно принять f=f1 для простоты. Вероятно, сотни микрофарад придётся применить. Конденсатор, например, танталовый можно взять, полярность - в соответствие с приложенным потенциалом по постоянному току.

Дмитрий, осциллограф я обсуждать не стану. Тема уж больно многоплановая, да и от рода деятельности (задач) сильно зависит..

Спасибо за помощь!!!
Всё равно придётся ждать 11 января,пока откроется Ваш офис.Надо было сразу ехать,да брать.
Может пока распаять кабель на 12 каналов?
Всё вроде бы понятно.Провод экранированный или можно витой парой?.В описании есть картинки,но как то непонятно.Провод то какой лучше?Обычно мы работаем с МГТФ - паять хорошо.А там нарисован телевизионный кабель.
Разьём на кабель DB37 мама или папа?
  Если появятся новые вопросы - спрошу.
С наступающим новым годом!!!!!!!!!!!!

Пожалуйста, Дмитрий. Выкладываю возможные варианты  схем измерительной цепи для Вашего случая:

Провод рекомендую экранированный. Можно МГТФЭ использовать на коротких длинах. В идеале - согласованный коаксиал. Рекомендую прочесть руководства на L-783. Длинные праздники располагают к этому...:-) С наступающим!

Кабельная часть DB-37F (мама) входит в комплект.

Отмечу ВАЖНУЮ особенность предложенной схемы подключения с разделительным конденсатором С1.  В этой схеме будут присутствовать повышенные дрейфы и межканальные прохождения на низких частотах, а именно, в полосе частот, ориентировочно, ниже F=1/(C1*Rн). Эти явления вызваны накоплением на ёмкости С1 заряда от переключения коммутатора (только для многоканального режима!). Подавлять это явление придётся так:
1. Программная фильтрация ФВЧ с частотой среза F=1/(C1*Rн) по каждому каналу.
2. Возможно, потребуется ещё больше увеличить ёмкость С1 для увеличения разноса частот полезного сигнала и полосы частот дрейфов.
 
Эта малоприятная особенность ешё больше заставляет посмотреть в сторону АЦП с буферезированным входом, где подобные явления исключены, например,  в сторону E20-10.

Спасибо!!!
Обязательно посмотрим!
Сторона  E20-10 более предпочтительна,согласен,но влетит это в копеечку (16892х3=50676р.) - за эти деньги можно взять 4-х канальный осциллограф ,например,типа АКИП, с возможностью сброса цифры в ПК через USB,а на входе поставить мультиплексор,и дёшево и сердито,и универсально.И никаких согласующих устройств.
  Посмотрел по другим производителям аналогичных устройств - у Вас цены одни из самых высоких.
   НАЧАЛИСЬ КОЛЕБАНИЯ!!!!

Дмитрий. Нет проблем. Моя задача - изложить существенные технические аспекты, а Вам - выбирать. Только не нужно сравнивать несравнимое. Осциллографы, как правило, не обеспечивают НЕПРЕРЫВНОГО сбора данных, хотя бы по этому признаку их нельзя отнести к системам сбора данных. У осциллографов вообще область применения другая...