R500 AI 08 242
Модуль предназначен для ввода восьми аналоговых сигналов постоянного тока и/или напряжения постоянного тока с частотой дискретизации от 1 до 10 кГц.
Диапазон измерения сигналов программно-аппаратно конфигурируемый и лежит в следующих пределах:
- от минус 5 до плюс 5 В
- от 0 до плюс 5 В;
- от минус 10 до плюс 10 В;
- от 0 до плюс 10 В;
- от 0 до 20 мА;
- от 4 до 20 мА.
Измерительные каналы модуля гальванически разделены между собой.
Измерительные каналы являются пассивными, то есть электропитание аналоговых цепей при любой схеме подключения должно обеспечиваться внешним источником питания.
В состав модуля входит:
- восемь блоков измерения входных сигналов, в состав каждого из которых входит ФНЧ (фильтр низких частот), АЦП и элементы гальванической изоляции;
- микропроцессор, включающий в себя цифровой фильтр КИХ;
- источник питания (DC/DC-преобразователь 24 В/5 В);
- панель индикации.
Технические характеристики
Изменить стиль таблицы:
|
Наименование параметра, единица измерения |
Значение |
|
|---|---|---|
|
Количество каналов |
8 |
|
|
Разрядность (включая область перегрузки), бит |
18 |
|
|
Канал преобразования тока от 0 до 20 мА / от 4 до 20 мА |
||
|
Номинальные диапазоны преобразования силы постоянного тока, мА |
от 0 до 20 |
от 4 до 20 |
|
Расширенный диапазон преобразования силы постоянного тока, мА |
от 0 до 22 |
от 4 до 21 |
|
Допустимый входной ток, мА |
30 |
|
|
Входное сопротивление, Ом, не более |
50 |
|
|
Канал преобразования напряжения от 0 до плюс 5 В |
||
|
Номинальный диапазон преобразования напряжения постоянного тока, В |
от 0 до + 5 |
|
|
Расширенный диапазон преобразования напряжения, В |
от 0 до + 5,5 |
|
|
Входное сопротивление, МОм, не менее |
2 |
|
|
Канал преобразования напряжения от минус 5 до плюс 5 В |
||
|
Номинальный диапазон преобразования напряжения постоянного тока, В |
от – 5 до + 5 |
|
|
Расширенный диапазон преобразования напряжения, В |
от – 5,5 до + 5,5 |
|
|
Входное сопротивление, МОм, не менее |
2 |
|
|
Канал преобразования напряжения от 0 до плюс 10 В |
||
|
Номинальный диапазон преобразования напряжения постоянного тока, В |
от 0 до + 10 |
|
|
Расширенный диапазон преобразования напряжения, В |
от 0 до + 11 |
|
|
Входное сопротивление, МОм, не менее |
2 |
|
|
Канал преобразования напряжения от минус 10 до плюс 10 В |
||
|
Номинальный диапазон преобразования напряжения постоянного тока, В |
от – 10 до + 10 |
|
|
Расширенный диапазон преобразования напряжения, В |
от – 11 до + 11 |
|
|
Входное сопротивление, МОм, не менее |
2 |
|
|
Общие характеристики каналов преобразования |
||
|
Время преобразования на канал, мкс |
100 |
|
|
Опрос каналов |
параллельный |
|
|
Напряжение пробоя изоляции (гальваническая изоляция), В, не менее: |
|
|
|
1500 |
|
|
1500 |
|
|
1500 |
|
|
Допустимая разность потенциалов между каналами, В |
1000 |
|
|
Защита от обратной полярности |
Да |
|
|
Пределы допускаемой основной приведённой погрешности преобразования напряжения / силы постоянного тока (в номинальных диапазонах), % |
± 0,025 |
|
|
Пределы допускаемой дополнительной приведенной погрешности преобразования напряжения / силы постоянного тока при изменении температуры окружающего воздуха, %/°С |
± 0,002 |
|
|
Двухпроводное подключение датчиков (пассивный датчик) |
Да |
|
|
Четырехпроводное подключение датчиков (активный датчик) |
Да |
|
|
Потребляемая мощность от шины питания контроллера, Вт, не более |
5,0 |
|
|
Поддержка резервирования шины питания |
Да |
|
|
Условия эксплуатации: |
|
|
|
от + 15 до + 25 |
|
|
от – 40 до + 60 |
|
|
от 5 до 98 |
|
|
Условия хранения: |
|
|
|
от – 40 до + 70 |
|
|
от 5 до 98 |
|
|
Степень защиты от внешних воздействий |
IP20 |
|
|
Совместимый модуль шасси |
CH 01 011 / CH 02 011 / CH 02 811 |
|
|
Количество занимаемых слотов |
1 |
|
|
Размеры (ШхВхГ), мм |
40х180х145 |
|
|
Вес, кг |
0,35 |
|
Алгоритм работы следующий: входной сигнал проходит через аппаратный ФНЧ, который ограничивает спектр дискретизуемого сигнала. На вводе каждого канала реализован ФНЧ четвертого порядка (состоит из двух фильтров второго порядка) с частотой среза 14 кГц и скоростью затухания 80 дБ/декаду. В таблице 44 приведены значения затухания сигнала на разных частотах.
Таблица – Значения затухания сигнала на разных частотах
|
Частота, кГц |
Затухание, дБ |
Соотношение Ui / Uo |
|---|---|---|
|
2 |
– 0.1 |
1.01 |
|
14 |
– 3.0 |
1.41 |
|
23 |
– 6.0 |
2.00 |
|
35 |
– 10.0 |
3.16 |
|
50 |
– 14.0 |
5.01 |
|
75 |
– 20.0 |
10.00 |
|
194 |
– 40.0 |
100.00 |
Далее, с заданной частотой дискретизации (Fd), выполняется аналого-цифровое преобразование. В процессе дискретизации полученное значение сигнала преобразуется в последовательность отсчетов с определенным временным шагом.
Пользователь задает частоту дискретизации Fd, определяющую интервал дискретизации сигнала Td, согласно формуле
где Fd – частота взятия отсчётов за 1 секунду;
Td – равные промежутки времени через которые берутся отсчеты.
Интервал времени, в течении которого будут браться отсчеты, определяется временем выборки модуля Δt и для всех каналов равно 10 мс.
Пример
При Fd=4 кГц, канал опрашивается 4000 раз в секунду. Следовательно, за интервал в 10 мс канал будет опрошен 40 раз и, соответственно, за очередной цикл преобразования по каналу будут подготовлены данные из 40 отфильтрованных значений.
За цикл преобразования формирует от 1 до 8 массивов данных (замаскированные каналы не участвуют в опросе). Все сформированные за очередной цикл преобразования массивы помечаются в MCU одной меткой времени.
|
ИНФОРМАЦИЯ |
|---|
|
Пользователь, помимо самого массива данных, может получать усредненное на массиве значение, вычисляющийся как среднее арифметическое. Количество значений, на котором производится усреднение, зависит от частоты дискретизации: время преобразования фиксировано и равно 10 мс, а частота изменяется от 1 до 10 кГц, поэтому количество значений в массиве изменяется от 10 до 100. |
Далее цифровой фильтр (КИХ, 15-го порядка) получает значения, преобразует их (с помощью коэффициентов) и выдаёт выходную последовательность.
Пользователь может задать порядок фильтра и коэффициенты, либо выбрать из трех вариантов с предустановленными значениями. Доступны фильтры со следующей степенью сглаживания:
- первый фильтр – низкая степень (Fd = 100 кГц; Fc = 100 Гц);
- второй фильтр – средняя степень (Fd = 100 кГц; Fc = 10 Гц);
- третий фильтр – высокая степень (Fd = 100 кГц; Fc = 1 Гц).
Степень сглаживания определяется отношением частоты среза (Fc) к частоте дискретизации (Fd). Частотные составляющие, превышающие частоту среза, подавляются.
АКТУАЛЬНАЯ ВЕРСИЯ ПРОШИВКИ
R500 AI 08 242 для FWLoader
Изменения
- Добавлена поддержка контроля целостности данных PDO
- Доработана процедура обновления СПО R500
Исправления
- Откорректировано выполнение процедуры инициализации/переинициализации модулей R500
- Откорректирована работа индикации модулей R500
Исправления
- Скорректировано определение статуса неисправности замаскированного канала после перезагрузки по питанию
- Скорректирована работа индикации в части индикаторов B1, B2
Изменения
- Период обновления значений каналов на вкладке привязки входов-выходов изменен с 10 мс на 1 мс
- Скорректирована работа фильтров
R500 AI 08 242 для Astra.IDE
Изменения
- Добавлена поддержка контроля целостности данных PDO
- Доработана процедура обновления СПО R500
Исправления
- Откорректировано выполнение процедуры инициализации/переинициализации модулей R500
- Откорректирована работа индикации модулей R500
Исправления
- Скорректировано определение статуса неисправности замаскированного канала после перезагрузки по питанию
- Скорректирована работа индикации в части индикаторов B1, B2
Изменения
- Период обновления значений каналов на вкладке привязки входов-выходов изменен с 10 мс на 1 мс
- Скорректирована работа фильтров