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PCI控制采集卡

如果您對該產品感興趣的話,可以
產品名稱: PCI控制采集卡
產品型號: PCI-8031
產品展商: PTI
產品文檔: 無相關文檔

簡單介紹

PCI控制采集卡 A/D:12bit,32(單)/16(雙)CH,輸入范圍:0-10V、±5V、±10V;DI:16CH, DO:16CH 限于版面,眾多功能及型號不能展示,如需別的功能及定制產品,請聯銷售人員


PCI控制采集卡  的詳細介紹

PCI控制采集卡 

1. 概述

     PCI-8031 模入接口卡適用于提供了PCI 總線插槽的PC系列微機,具有即插即用(PnP)的功能。其操作系統可選用目前流行的 Windows 系列、高穩定性的Unix等多種操作系統以及專業數據采集分析系統LabVIEW 等軟件環境。在硬件的安裝上也非常簡單,使用時只需將接口卡插入機內任何一個PCI總線插槽中并用螺絲固定,信號電纜從機箱外部直接接入。

    PCI-8031模入接口卡允許采用32路單端輸入方式或16路雙端輸入方式。用戶可根據需要選擇測量單極性信號或雙極性信號。其輸入的模擬信號由卡前端的37D型插頭直接接入。

    本卡還提供了TTL電平的16路輸入和16路輸出信號通道,這些信號通道由卡后端的40芯扁平電纜轉換為37D型插頭提供給用戶。

 

2. 主要技術參數

2.1     模入部分(*為出廠標準狀態,下同)

2.1.1  輸入通道數:單端32*;雙端16

2.1.2       輸入信號范圍: 0V10V*;-5V~+5V -10V~+10V

2.1.3       輸入阻抗:≥10MΩ

2.1.4       AD轉換分辨率:12

2.1.5       AD轉換速率:10μS

2.1.6       AD啟動方式:程序啟動

2.1.7       AD轉換非線性誤差:±1LSB

2.1.8       AD轉換輸出碼制:單極性原碼*/雙極性偏移碼

2.1.9       系統綜合誤差:≤0.1 F.S

2.2              開關量部分

2.2.1       輸入路數:16TTL電平

2.2.2  輸出路數:16TTL電平

2.3    電源功耗:+5V(±10) 500mA

2.4    環境要求:工作溫度:  1040

相對濕度:  40%~80

存貯溫度:-55℃~+85

2.5     外型尺寸(不含檔板)

長×高=164.8mm×106.7mm   ( 6.5英寸×4.2英寸)

 

3. 工作原理

        PCI-8031 模入接口卡主要由模擬多路開關選通電路、差分放大器電路、模數轉換電路、開關量輸入輸出電路和接口控制邏輯電路組成。

3.1 模擬多路開關選通電路:

        模擬通道開關由4MPC508(或同類產品)及跨接器KJ1KJ2組成,可以從32路單端信號或16路雙端信號中任選一路,送入差分放大器。

3.2差分放大器電路:

        差分放大器由3個運算放大器以及相關的電阻、電容組成一個標準的儀用差分放大器,用以對通道開關選中的模擬信號進行變換處理。

3.3模數轉換電路:

12位逐次逼近式AD轉換器ADS774片內自帶精密基準源,并經激光修調,具有較高的轉換速率和轉換精度,其轉換時間僅為 10μSAD轉換器由程序啟動,其轉換狀態的結束可由程序查詢讀出或產生結束中斷申請。AD轉換器的模擬輸入信號幅度由跨接器KJ3 選擇, AD 轉換后的輸出代碼形式由跨接器KJ4選擇,可分別輸出二進制原碼或雙極性偏移二進制碼。電位器W1 用于零點調節,W2 用于雙極性偏移調節,W3 用于滿量程增益調節。

3.4 開關量輸入輸出電路:

本卡還提供了各16路的開關量輸入輸出信號通道。使用中需注意對這些信號的要求應嚴格符合TTL 電平規范。

3.5 接口控制邏輯電路:

接口控制邏輯電路用來將PCI總線控制邏輯轉換成與各種操作相關的控制信號。                                                               

4.  安裝及使用注意

本卡的安裝十分簡便,只要將主機機殼打開,在關電情況下,將本卡插入主機的任何一個空余PCI擴展槽中,再將檔板固定螺絲壓緊即可。

本卡采用的模擬開關是COMS 電路,容易因靜電擊穿或過流造成損壞,所以在安裝或用手觸摸本卡時,應事先將人體所帶靜電荷對地放掉,同時應避免直接用手接觸器件管腳,以免損壞器件。

禁止帶電插拔本接口卡。本卡跨接選擇器較多,使用中應嚴格按照說明書進行設置操作。設置接口卡開關、跨接套和安裝接口帶纜時均應在關電狀態下進行。

當模入通道不全部使用時,應將不使用的通道就近對地短接,不要使其懸空,以避免造成通道間串擾和損壞通道。

為保證安全及采集精度,應確保系統地線(計算機及外接儀器機殼)接地良好。特別是使用雙端輸入方式時,為防止外界較大的共模干擾,應注意對信號線進行屏蔽處理。

當本卡使用的信號環境較為惡劣時,為保護本卡和主機,用戶可以在本卡前端的預留位置加裝雙向TVS舜態電壓保護管。但加裝TVS管后,TVS管的特性將使本卡的輸入阻抗下降,同時對信號源的驅動能力有一定的要求,否則將降低本卡的采樣精度。

 

5.  使用與操作

5.1 跨接器的使用:

5.1.1單端/雙端方式選擇:

    KJ1KJ2為單端/雙端方式選擇插座使用方法見圖1

                    

                        KJ1     KJ2                  KJ1     KJ2

                     a. 單端輸入方式            b. 雙端輸入方式

                            1  單/雙端方式選擇

   

5.1.2 AD量程選擇:

    KJ3 AD量程選擇插座,其使用方法見圖2

                            KJ3                            KJ3

                       a. 010V,±5V輸入   b. ±10V輸入    

2  AD量程選擇

實際選擇AD量程還要配合KJ4,具體為:

010V 量程:KJ3跳為方式aKJ4跳為方式a

±5V   量程:KJ3跳為方式aKJ4跳為方式b

±10V  量程:KJ3跳為方式bKJ4跳為方式a

 

5.1.3 轉換碼制選擇:

KJ4為轉換碼制選擇插座。碼制的定義參見A. 名詞注釋一節。用戶應根據輸入信號的極性進行選擇,選擇方法見圖3

                      KJ4                            KJ4

                         a. 單極性原碼    b. 雙極性偏移碼

                               3  轉換碼制選擇
PCI控制采集卡

 

 

5.2 輸入輸出接口定義:

5.2.1 模入部分:

本卡前端37D型插座(CZ1)的信號定義見表1 ,用戶可根據需要選擇連接信號線(單端)或信號線組(雙端)。為減少信號雜波串擾和保護通道開關,凡不使用的信號端應就近與模擬地短接。

                    1  CZ1模擬輸入信號端口定義(括號內表示雙端方式)

插座引腳號

信 號 定 義

插座引腳號

信 號 定 義

1

模擬地

20

模擬地

2

CH1(CH1+)

21

CH17(CH1-)

3

CH2(CH2+)

22

CH18(CH2-)

4

CH3(CH3+)

23

CH19(CH3-)

5

CH4(CH4+)

24

CH20(CH4-)

6

CH5(CH5+)

25

CH21(CH5-)

7

CH6(CH6+)

26

CH22(CH6-)

8

CH7(CH7+)

27

CH23(CH7-)

9

CH8(CH8+)

28

CH24(CH8-)

10

CH9(CH9+)

29

CH25(CH9-)

11

CH10(CH10+)

30

CH26(CH10-)

12

CH11(CH11+)

31

CH27(CH11-)

13

CH12(CH12+)

32

CH28(CH12-)

14

CH13(CH13+)

33

CH29(CH13-)

15

CH14(CH14+)

34

CH30(CH14-)

16

CH15(CH15+)

35

CH31(CH15-)

17

CH16(CH16+)

36

CH32(CH16-)

18

NC(空腳)

37

模擬地

19

模擬地

 

 

 

5.2.2 開關量部分:

本卡后端40芯扁平線插座(CZ2)的信號定義見表2

                     2  CZ2開關量輸入輸出信號端口定義

插座引腳號

信 號 定 義

插座引腳號

信 號 定 義

1

+5V電源輸出

2

+5V電源輸出

3

DI1

4

DI2

5

DI3

6

DI4

7

DI5

8

DI6

9

DI7

10

DI8

11

DI9

12

DI10

13

DI11

14

DI12

15

DI13

16

DI14

17

DI15

18

DI16

19

DO1

20

DO2

21

DO3

22

DO4

23

DO5

24

DO6

25

DO7

26

DO8

27

DO9

28

DO10

29

DO11

30

DO12

31

DO13

32

DO14

33

DO15

34

DO16

35

數字地

36

數字地

37

數字地

38

數字地

39

數字地

40

數字地

5.2.3 40芯扁平電纜轉換為37D型插頭后的信號定義見表3

 

                   3  轉換為37D型插頭時開關量輸入輸出信號端口定義

插座引腳號

信 號 定 義

插座引腳號

信 號 定 義

1

+5V電源輸出

20

+5V電源輸出

2

DI1

21

DI2

3

DI3

22

DI4

4

DI5

23

DI6

5

DI7

24

DI8

6

DI9

25

DI10

7

DI11

26

DI12

8

DI13

27

DI14

9

DI15

28

DI16

10

DO1

29

DO2

11

DO3

30

DO4

12

DO5

31

DO6

13

DO7

32

DO8

14

DO9

33

DO10

15

DO11

34

DO12

16

DO13

35

DO14

17

DO15

36

DO16

18

數字地

37

數字地

19

數字地

 

 

 

5.3 控制端口與數據格式:PCI控制采集卡

5.3.1 各控制端口的地址與功能見表4

 

                                 4  端口地址與功能表

端口地址

操作命令(字操作)

       

基地址+0

寫通道代碼

基地址+2

啟動AD轉換,**中斷申請

基地址+2

A/D轉換標志和結果

基地址+4

DI開關量數據

基地址+6

DO開關量數據

 

注:所有操作均為16位。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5.3.2       模入通道代碼數據格式見表5(端口地址為基地址+0)

                             5 模入通道代碼數據格式

通道號

十進制代碼

十六進制代碼

輸入方式

通道號

十進制代碼

十六進制代碼

輸入方式

1

0

00H

單/雙

17

16

10H

2

1

01H

單/雙

18

17

11H

3

2

02H

單/雙

19

18

12H

4

3

03H

單/雙

20

19

13H

5

4

04H

單/雙

21

20

14H

6

5

05H

單/雙

22

21

15H

7

6

06H

單/雙

23

22

16H

8

7

07H

單/雙

24

23

17H

9

8

08H

單/雙

25

24

18H

10

9

09H

單/雙

26

25

19H

11

10

0AH

單/雙

27

26

1AH

12

11

0BH

單/雙

28

27

1BH

13

12

OCH

單/雙

29

28

1CH

14

13

ODH

單/雙

30

29

1DH

15

14

0EH

單/雙

31

30

1EH

16

15

0FH

單/雙

32

31

1FH

 

5.3.3       AD轉換標志和結果,數據格式見表6(端口地址為基地址+2)

                     6  AD轉換標志和結果數據格式(x表示任意)

命令

D15

D14

D13

D12

D11

D10

D9

D8

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

AD轉換狀態

1

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

x

正在轉換

0

0

0

0

DB11

DB10

DB9

DB8

DB7

DB6

DB5

DB4

DB3

DB2

DB1

DB0

轉換結束

注:雙極性時DB11為符號位

 

5.3.4 開關量輸入輸出信號的數據格式:

    開關量輸入輸出信號的數據格式采用的是位方式,即一個字中的任意一位對應一路輸入輸出信號(端口地址為基地址+4+6)。

                           7  開關量輸入輸出信號數據格式

端口地址

操作命令

D15

D14

D13

D12

D11

D10

D9

D8

D7

D6

D5

D4

D3

D2

D1

D0

基地址+4

DI16

DI15

DI14

DI13

DI12

DI11

DI10

DI9

DI8

DI7

DI6

DI5

DI4

DI3

DI2

DI1

基地址+6

DO16

DO15

DO14

DO13

DO12

DO11

DO10

DO9

DO8

DO7

DO6

DO5

DO4

DO3

DO2

DO1

 

5.4 調整與校準:

   本卡出廠時已進行了調整與校準,如無必要,請不要進行此項工作。如果長期使用后發現零點或滿度偏移,請按下述方法進行調校。

5.4.1 零點校準:

    將任一通道對模擬地短接(單端方式時)同時對該通道進行AD轉換,調整W1電位器,使其轉換結果為“0或“1(稍微偏正1個碼為好)

5.4.2 滿度校準:

在任一通道接入一接近正滿度的穩定正電壓信號,運行程序對該通道采樣。調整W3使AD轉換讀數值等于或接近外加信號電壓。

5.4.3 雙極性校準:

如果測量雙極性信號時偏差較大,應在零點和滿度已校準好的基礎上分別加入正、負信號并反復調整W2 使其符合要求。

 

 

 

 

6. 板卡驅動及編程說明:

PCI-8310板卡驅動及編程說明請看《PCI-8310驅動說明書.doc》,此驅動說明書以電子文檔的形式與板卡驅動放在同一個壓縮包內,一般可從中泰網站下載。

 

A. 名詞注釋

1.       單端輸入方式

各路輸入信號共用一個參考地電位,即各路輸入信號共地,這是*常用的接線方式。使用單端輸入方式時,地線比較穩定,抗干擾能力較強,建議用戶盡可能使用此種方式。

2.       雙端輸入方式

各路輸入信號各自使用自己的參考電位,即各路輸入信號不共地。如果輸入信號來自不同的信號源,而這些信號源的參考電位(地線)略有差異,可考慮使用這種接線方式。使用雙端輸入方式時,輸入信號易受干擾,所以,應加強信號線的抗干擾處理,同時還應確保模擬地以及外接儀器機殼接地良好。而且特別注意的是,所有接入的信號,不論是高電位還是低電位,其極限電平相對于本卡的模擬地電位應不超過±15V, 以避免電壓過高造成器件損壞。

3.       單極性信號

    輸入信號相對于模擬地電位來講只偏向一側, 如輸入電壓為0 10V

4.       雙極性信號

    輸入信號相對于模擬地電位來講可正可負,如輸入電壓為 5V+5V

5.       碼制

模擬量信號轉換為數字量后,形成一組從04095的連續數字,每一個數字對應著一個特定的模擬量值, 這種對應關系稱為編碼方法或碼制。

依據輸入信號的不同分為單極性原碼與雙極性偏移碼。單極性輸入信號對應著單極性原碼,雙極性信號對應著雙極性偏移碼.

6.       單極性原碼

12A/D為例, 輸入單極性信號010V。轉換后得到04095的數字量,數字量0對應模擬量為0V,數字量4095對應模擬量為10V,這種編碼方法稱為單極性原碼,其數字量值與模擬電壓值的對應關系可描述為:

          模擬電壓值=數碼(12)×10(V)4096    ( V )

          即:1LSB1個數碼位)=2.44mV

7.       雙極性偏移碼∶

12A/D為例,輸入雙極性信號-5+5V。轉換后得到04095的數字量,數字量0對應模擬量為-5V,數字量4095對應模擬量為+5V,這種編碼方法稱為雙極性偏移碼,其數字量值與模擬電壓值的對應關系可描述為:

          模擬電壓值=數碼(12)×10(V)40965    ( V )

          即:1LSB1個數碼位)=2.44mV

    此時12位數碼的*高位(DB11)為符號位,此位為0表示負,1表示正。偏移碼與補碼僅在符號位上定義不同,如果反向運算,可以先求出補碼再將符號位取反就可得到偏移碼。

8.       A/D轉換速率∶

    表明A/D轉換芯片的工作速度。如對 BB774 來講,完成一次轉換所需要的時間是 10 微秒,則它的轉換速率為100 KHz

9.       通過率∶

    A/D 采集卡對某一路信號連續采集時的*高采集速率。

10.    基地址∶

使用板卡時,需要對卡上的一組寄存器進行操作,這組寄存器占用數個連續的地址,一般將其中*低的地址值定為此卡的基地址,這個基地址值是在板卡安裝后由系統自動分配的。

 

 

本產品自售出之日起兩年內,凡用戶遵守貯存、運輸及使用要求,而產品質量低于技術指標的,憑保修單免費維修。因違反操作規定和要求而造成損壞的,需交納器件和維修費。
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