Форум: Техническая поддержка

Здравствуйте,

Укажите, пожалуйста, правильный способ подключения входов АЦП в дифференциальном режиме для «E-502».
Я использую следующую схему:

Я максимально упростил схему, чтобы пока просто, постараться понять.
Sample – некий полупроводниковый образец с четырьмя контактами 1, 2, 3 и 4, соответственно. Сопротивление между контактами какое-то, в данном случае допустим около 500 Ом, если это важно. Между контактами 1 и 2 подано напряжение (несколько батареек). Необходимо измерить напряжение отдельно между точками 1 и 2, и 3 и 4. Не допускается замыкать какие-либо из контактов, соединяя их друг с другом.

Здравствуйте. Если Вам не хватает подробных сведений о подключении в Руководстве пользователя для самостоятельного разбора, укажите максимальные напряжения между контактами образца и подождите ответа технического консультанта.

Максимальные напряжения между контактами образца 24  вольта.

Я был бы очень признателен, если вы сможете ответить на мой вопрос и дать мне какие-либо практические рекомендации по подключению в моем случае.

1. Какие конкретно параметры у сигнала, получаемого с выходов 3-4 образца?
2. Между какими именно контактами образца присутствует напряжение 24  вольт?
3. Исходя из общих соображений можно сказать следующее: подключение Вашего образца к модулю E-502 возможно выполнить, например, по рис. 6.1.1.3  Руководства пользователя.
Землю батареи – точку 2 образца соединить с AGND и GND32 разъёма модуля, а точки 1, 3 и 4 образца – с входами X1, X2 и X3 разъёма модуля через делители напряжения. Тогда напряжение между точками 3 и 4 можно вычислять как разность напряжений по входам X2 и X3.
Номинал резисторов R2 в делителях взять для начала около 5 кОм, номинал R1 около 10 кОм для получения коэффициента деления 3. Входные напряжения до 24В уменьшатся в 3 раза, что приемлемо для модуля. Входное сопротивление делителя (>10 кОм) с модулем не нагрузит образец (предположительно, т.к. физика процессов неизвестна ).
Начать стоит со статичной оцифровки без переключения каналов (чтобы убедиться в адекватности получаемых сигналов). Потом можно начать переключать каналы с невысокой скоростью (единицы килогерц), убеждаясь, что получаемые данные не искажаются. Если нужно исследование более быстрых процессов, то сопротивления делителя следует уменьшать, а если нагрузка на образец станет недопустима – применять буферные усилители.

Все сигналы постоянное напряжение. Никаких импульсов и регистрации быстрых процессов. Мне нужно просто два автоматизированных независимых «вольтметра» для измерения постоянного напряжения.
В реальности, моя задача сложнее, но поскольку я просто не понимаю, как подключить – я задачу упростил.

Между 1 и 2, например две «кроны». Очевидно, что в дальнейшем будет использоваться управляемый источник напряжения, поэтому измерения напряжения между 1 и 2 необходимы для контроля. Сейчас у меня затык ни в этом.

Я хотел бы использовать схему 6.1.1.4.
Простите, но не совсем понял. Представьте два вольтметра, которые присоединены между точками 1 и 2 (первый), и между точками 3 и 4 (второй).
Мне необходимо измерять напряжение между точками 1 и 2, и 3 и 4 независимо.
Мне не нужно измерять напряжение между 2 и 4, поскольку мой образец очень неоднородный и направление измерений для меня очень критично.
Разве нельзя использовать для этого “дифференциальный” режим?
Очень странно, что в E-502 не предусмотрено независимого измерения напряжения.

Еще раз спасибо за ответ.

Спасибо за разъяснения. Это следующий этап. Сейчас, пока я не понимаю, как правильно подключить.

Скажите, использование двух "коробок", E-502 и, например, Е-154, для независимого измерения поможет решить проблему?
Например, чтобы подключиться в “дифференциальном” режиме между точками 1 и 2 к первой "коробке" E-502 , а в “дифференциальном” режиме между точками 3 и 4 ко второй "коробке" E-154.

Но, все-таки, использование только одной коробки предпочтительнее.

Схему 6.1.1.4 можно использовать только в том случае, если напряжения, поданные на входы Y1 и Y2 модуля находятся в диапазоне +/- 1 В относительно AGND, как описано в пункте 4.6 руководства (http://www.lcard.ru/download/e-502_users_guide.pdf).
AGND является общим сигналом для всех каналов модуля. Таким образом,  если Вы используете в качестве земли точку 2 и измеряете на первом канале напряжение 1 относительно 2, то измерять напряжение 4 относительно 3 можно только если напряжение 3 отклоняется от 2 не более чем на 1В.
Описанный до этого способ с тремя измерениями подразумевает измерение всех трех точек относительно общей земли, в качестве которой выбрана точка 2, в этом случае все напряжения должны быть в пределах 24 В относительно точки 2.

Если же у Вас  напряжения на выходах 3 и 4, условно говоря, независимы и не относятся к земле в точке 2 и Вам нужны два независимых  гальваноизолированных (http://www.lcard.ru/lexicon/galvanic_isolation)  канала измерения медленно меняющегося напряжения в одной "коробке", то для этого наиболее подходит модуль LTR27 (http://www.lcard.ru/products/ltr/ltr27) в одноместном крейте LTR-CEU-1 с одним соответствующим субмодулем (Н-27U-10 или Н-27U-20, в зависимости от того, может ли у Вас быть отрицательным измеряемое напряжение) с таким же делителем на входах. У этого модуля  индивидуальная гальваноизоляция каждого измерительного канала (в отличие от большинства других модулей АЦП), соответственно, Вы получаете два полностью независимых гальваноизолированных канала измерения.

По поводу двух модулей, то в E-502 есть общая (групповая) гальваническая развязка, изолирующая всю аналоговую часть от цифровой части модуля (которая связана с управляющим ПК в случае USB), поэтому в принципе, используя E-502 с другим модулем АЦП, можно также получить два гальваноизолированных канала измерения (в отличие от случая с двумя модулями АЦП без групповой гальваноразвязки).

Дополнение к тому, что обсуждалось выше, опираясь на техданные упомянутых устройств, указанных в руководствах:
1. В случае независимых изолированных входов H-27U10 и H-27U20: для расширения их диапазона измерения целесообразно использовать делитель напряжения, образованный из последовательно включённого прецизионного резистора и собственного входного сопротивления H-27U10 и H-27U20, равного 1,02±0,02 MOм.
2. В случае независимых дифференциальных входов Xi, Yi, AGND E-502 (независимость - в пределах указанных рабочих диапазонов напряжений входов Xi, Yi - между собой и по отношению к AGND, как описано в пункте 4.6 руководства): принципиально можно применить любые схемы деления напряжения на основе прецизионных резисторов, которые обеспечивают величину напряжений на входах Xi, Yi, не превышающую рабочие диапазоны напряжений на входах, с учётом п.4.7 и остальных рекомендаций по подключению в главе 4 Руководства пользователя, учитывая также таблицу п.5.1.3, в которой "сопротивление источника сигналов" - это выходное сопротивление делителя при коротких проводах от E-502 до него. В данной таблице величина межканального прохождения в децибелах - это количественная оценка независимости каналов, которую можно достичь в рабочих диапазонах напряжений на Xi, Yi между собой и относительно AGND. Цепь AGND следует подключить к одному из полюсов батареи, лучше - к среднему, если рассуждать из общих соображений.