USB 2 -Messsystem


Mit SICONN-USB2 Meßsystem beginnt eine neue Ära der mobilen Meßtechnik. Der schnelle Anschluß über die USB 2.0-Schnittstelle erlauben Portabilität, Einstecken und Abziehen der Meßbox im laufenden Betrieb sowie eine kompakte Form der Messbox inklusive BNC-Buchsen. USB2. SICONN-USB2, dass Intelligentes Meßsystem Das SICONN-USB2 System ist ein intelligentes Meßsystem. Der Systemeigene Priozessor übernimmt die Aufgaben, die normalerweise vom PC ausgeführt werden. Die Meß- und Steuervorgänge sind somit unabhängig von der PC-Geschwindigkeit und verarbeitungsschritten die auf dem PC stattfinden. Die ausgelagerten Aufgaben werden also immer gleich schnell und unabhängig vom PC durchgeführt. Echtzeitfähigkeit Das SICONN-USB2 Meßsystem reagiert innerhalb einer vorgegebenen Zeit. Online-Funktionen Bei den Onlinefunktionen erfolgt die Verarbeitung innerhalb einer Abtastperiode. Dies ist entscheidend für die Zeit zwischen Ereignis und Reaktion. Dies ist besonders bei sicherheitsrelevanten Anwendungen wichtig. Online-.Funktionen: Gleichzeitige Messung von Analogen-, digitalen- und Zählersignalen Optional lieferbar: Online PID-Regler Online FFT, IIR und FIR Filter Online FFT Online Oversampling Online digitale Steuerung Analoge und digitale PWM Signalprozessor DSP56311 Das Herzstück des SICONN-USB2 HighEnd-Systems besteht aus einem digitalen Signalprozessor von Motorola, Typ DSP56311. Der DSP56311 besteht aus einem Hochleistungs- Signalprozessor und einem integrierten Filtercoprozessor, beide arbeiten gleichzeitig und ermöglichen so eine schnelle und parallele Datenverarbeitung. Der mit 150MHz getaktete Prozessor verfügt über eine Rechenleistung von 255 Millionen Operationen pro Sekunde (255 MIPS) und steuert sämtliche Abläufe auf der Messkarte ohne Zutun des PC-Systems. Diese Steuerung ermöglich die schnelle Erfassung, die PC-gesteuert nicht möglich wäre, sowie den StandAlone-Betrieb der Messbox. Speicher Der interne Speicher (128-K-Worte-Ram *24 Bit) kann frei in 32-K-Worte-Programm und 2 x 48-K-Worte-Datenspeicher aufgeteilt werden. Weiterhin besitzt das SICONN-USB2 1,5MByte schnellem SRAM für Datenspeicher oder weiteren Programmcode. Dieser dynamisch verwaltete Speicher wird je nach Anforderung angepaßt und ermöglicht so eine optimale Nutzung der vorhandenen Ressourcen. Für den nicht echtzeitfähigen USB-Bus ist die Kombination Speicher/Controller sehr wichtig. PC-gesteuerte Ausgaben oder Erfassungen können durch die Bus-spezifischen Latenzzeiten nicht zeitgenau durchgeführt werden. Die Multichoice USB taktet jedoch die Messungen und Ausgaben selber und führt Regelungen intern durch, lediglich der Datentransfer wird vom PC initiiert und gesteuert. Diese paketweise Datenübertragung ist nicht zeitkritisch und verträgt die Latenzzeiten ohne Beeinflussung. Durch diese Mimik kann mit der USB auch über den USB-Bus in Echtzeit geregelt, gemessen und gesteuert werden. Analog / Digital - Wandlung 12 Bit Das SICONN-USB2 Meßsystem ist in einer 16kanaligen Version lieferbar. Diese Anzahl bezieht sich auf die massebezogenen Kanäle, für den Differenzbetrieb werden zwei Eingangskanäle gegeneinander gemessen, somit sinkt die verfügbare Kanalzahl auf die Hälfte. Die Eingangssignale werden von einem 12-Bit A/D-Wandler ADS7835 im Burst-Modus digitalisiert. Die Summenabtastrate beträgt 400 kHz. Die effektiv nutzbare Abtastrate ist software- und rechnerabhängig. Unter DASYLab und DIAdem sind max. Erfassungsraten (Summe) von ca. 200 kHz realisierbar. Als Eingangsstufe dient ein softwareprogrammierbarer Präzisionsinstrumentenverstärker, die Verstärkung beträgt 1/2/4/8. Die Eingangspannungsbereiche sind ±1,25V, ±2,5V, ±5V, ±10V, 0-1,25V, 0-2,5V, 0-5V, 0-10V. Analog / Digital - Wandlung 16 Bit Das SICONN-USB2 System ist in zwei Versionen lieferbar 16/32 massebezogene, beziehungsweise 8/16 Differenz-Eingänge. Die Eingangssignale werden von einem 16-Bit A/D-Wandler AD7665 im Burst-Modus digitalisiert. Die Summenabtastrate beträgt 400 kHz (2,5µs). Durch das auf der Karte verfügbare Oversampling läßt sich die reelle Genauigkeit der Abtastungen bis auf 15 1/2 Bit steigern. Digital / Analog Das SICONN-USB2 System bietet vier Analogausgänge, die Ausgaberate liegt bei 200 kHz pro Kanal bei einer Auflösung von 12 Bit. Die 16 Bit Variante hat eine Wandlungsrate von 100kHz pro Kanal. Dabei kann ein Strom von ± 5 mA ausgegeben werden. Die Ausgangsspannungsbereiche betragen 0-10V und ±10 V. Es können z.B. Daten per download in das SICONN-USB2 geladen werden und diese dann vom DSP zeitsynchron auf die D/A Wandler ausgegeben werden. Digital Ein-/Ausgänge Die Anzahl der digitalen Eingänge beträgt 16 Bit. Auch die Ansteuerung dieser Ports wird vollständig vom DSP vorgenommen. Die max. Eingangsspannung beträgt 30V. So können z.B. 24 V Signale aus Steuerungen direkt gemsssen werden. Optional können auch 8 Bit als digitale Ausgänge genutzt werden. Timer / Zeitgeber Als Zeitgeber kommt ein ALTERA ACEX zum Einsatz, der bei 10 MHz Grundtakt zwei 24 Bit Zähler beinhaltet. Dieser ermöglicht eine Frequenz- / Periodendauer-Puslsbreiten, Impulszählung. Pulsweitenmodulation Ausgabe eines PWM Signals die Auflösung beträgt 100ns die Ausgabefrequenz ist 2 Hz bis 2.500.000 Hz.: Die Pulsweitenmodulation nimmt einen Sonderstatus in der vorhandenen Messwelt ein. Bei dieser Pulsweitenmodulation werden keine Unterbrechungen oder Pulsabrisse zugelassen, bei Ändern der Frequenz oder Pulsweite wird die Ausgabe der aktuellen Periode beendet und dann unterbrechungsfrei auf die neuen Vorgaben umgeschaltet. Die gleichzeitige Modulation von Frequenzen und Pulsweiten wird unterstützt und gibt dem Anwender somit eine maximale Kontrolle über die zu steuernde Applikation. Der komplexe Mechanismus hinter dieser Pulsweiten-/Frequenzmodulation ist für den Anwender vollständig transparent, er gibt lediglich die Frequenz in Hertz und die Pulsweite in Prozent an. Wird nun die Frequenz geändert, so wird das prozentuale Verhältnis beibehalten, bei Änderung der Pulsweite die entsprechende Frequenz. Software-Unterstützung Für das SICONN-USB2 Meßsystem sind Treiber für die folgenden Software-Pakete lieferbar: DASYLab LabView DIAdem Technische Daten SICONN-USB2 Analoge Eingänge Analoge Eingänge: 16 SE oder 8 Diff. A/D Wandler: max. Summenabtastrate: 400 kHz Auflösung des A/D-Wandlers: je nach Meßsystem: 12 oder 16 Bit Systemgenauigkeit: +/- 0,05% Eingangsbereiche: +/- 1,25V; +/- 2,5V; +/- 5V; +/- 10V sowie 0 - 1,25V; 0 - 2,5V; 0 - 5V; 0 - 10V Eingangsbspannungsbereich pro Kanal programmierbar Taktung des A/D-Wandlers intern oder extern. Max. Eingangsspannung im Ein- und ausgeschalteteten Zustand: +/- 40V A/D Erfassung, Zähler und digitale Eingängemit gleicher oder unterschiedlicher Abtastarte bei gleichzeitiger analoger Ausgabe Onlinetrigger Oversampling (gleitender Mittelwert) Alle angebotenen Onlinefunktionen einsetzbar SICONN-USB2 Messsystem 1 Analoge Ausgänge 4 analoge Ausgänge Wandlungsrate: 200 kHz Auflösung D/A-Wandler: je nach System 12 Bit oder 16 Bit Ausgangsspannungsbereiche, sofware umschaltbar: 0 - 10V, +/- 10V Ausgangsstrom: +/- 5 mA Linearität: +/- 1 LSB Synchrone analoge Ausgabe Digitale Ein- und Ausgänge Anzahl: 16 In vierer Kanalgruppen als Ein- oder Ausgang lieferbar. Bitte bei Bestellung angeben. Eingangsbereich: max. 30 VDC 2 Zähler 24 Bit Up-/ Downzähler. Startwert programmierbar. Frequenzmessung: Auflösung 10 Hz Folgende Zählvarianten und Zähler sind optional erhältlich: Periodendauer-/ Pulsbreiten. Auflösung 100 ns Frequenzmessung mit einer Auflösung von 1/10/100/100 Hz 1 * 24 Bit Inkrementalgebermessung mit 16 Bit Zeitstempel 0 kHz einstellbar in 100 ns Schritten Pulsweiten und Frequenzmodulation Allgemeine Daten: Signalprozessor: 56311, 150 MHz, 255 MIPS Arbeitsspeicher: 1,5 Mbyte FLASH: 512 kByte Bussystem: USB 2.0, 480 Mbit. USB 1.1 12 Mbit kompatibel.
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