Periférie LabJack U12 je kompaktní systém umístěný v plastové krabičce o půdorysném rozměru 105x155 mm a výšce 25 mm. Je osazen dvěma konektory, a to konektorem USB typu B pro komunikaci s nadřízeným PC a 25vývodovým konektorem pro externí připojení expanderu nebo přímé aplikace. Zapojení vývodů je v následující tabulce.
Na čelním panelu je zelená LED pro signalizaci základních stavů a napájení. Tato LED je programově ovladatelná, a komu by vadila její spotřeba asi 4-5 mA, může ji v aplikaci vypnout nebo nechat jenom blikat. Signály jsou vyvedeny na dvě řady šroubovacích konektorů s roztečí 5 mm. Obsazení vývodů je v následující tabulce.
Systém je napájen z PC z USB portu. Nepotřebuje tedy připojení vnějšího zdroje, naopak může napájet vázané periférie. Proudová dostupnost je podle charakteru PC až do 500 mA.
K LabJack U12 je na doprovodném CD rovněž dodávána řada aplikačních příkladů, které však díky jejich kvalitě lze bez problémů použít jako plnohodnotný aplikační software.
Objednat USB měřící kartu LabJack U12 v HW Shopu => 3.990Kč bez DPH
|
Č.
|
NAZEV
|
POPIS
|
|
Č.
|
NAZEV
|
POPIS
|
|
1
|
AI0
|
Analogový vstup 0 |
16
|
IO0
|
Vstup/Výstup 0 | |
|
2
|
AI1
|
Analogový vstup 1 |
17
|
IO1
|
Vstup/Výstup 1 | |
|
3
|
GND
|
Zem |
18
|
GND
|
Zem | |
|
4
|
AI2
|
Analogový vstup 2 |
16
|
IO2
|
Vstup/Výstup 2 | |
|
5
|
AI3
|
Analogový vstup 3 |
20
|
IO3
|
Vstup/Výstup 3 | |
|
6
|
GND
|
Zem |
21
|
GND
|
Zem | |
|
7
|
AI4
|
Analogový vstup 4 |
22
|
AO0
|
Analogový výstup 0 | |
|
8
|
AI5
|
Analogový vstup 5 |
23
|
AO1
|
Analogový výstup 1 | |
|
9
|
GND
|
Zem |
24
|
GND
|
Zem | |
|
10
|
AI6
|
Analogový vstup 6 |
25
|
CNT
|
Čítač | |
|
11
|
AI7
|
Analogový vstup 7 |
26
|
GND
|
Zem | |
|
12
|
GND
|
Zem |
27
|
GND
|
Zem | |
|
13
|
+5V
|
Napájecí napětí |
28
|
+5V
|
Napájecí napětí | |
|
14
|
+5V
|
Napájecí napětí |
29
|
+5V
|
Napájecí napětí | |
|
15
|
CAL
|
Kalibrační napětí 2,5V |
30
|
STB
|
Generátor pulzů |
Zapojení vývodů svorkovnic
|
Č.
|
NAZEV
|
POPIS
|
|
Č.
|
NAZEV
|
POPIS
|
|
1
|
D0
|
Vstup/Výstup 0 |
14
|
GND
|
Zem | |
|
2
|
D1
|
Vstup/Výstup 1 |
15
|
GND
|
Zem | |
|
3
|
D2
|
Vstup/Výstup 2 |
16
|
GND
|
Zem | |
|
4
|
D3
|
Vstup/Výstup 3 |
17
|
GND
|
Zem | |
|
5
|
D4
|
Vstup/Výstup 4 |
18
|
D8
|
Vstup/Výstup 8 | |
|
6
|
D5
|
Vstup/Výstup 5 |
19
|
D9
|
Vstup/Výstup 9 | |
|
7
|
D6
|
Vstup/Výstup 6 |
20
|
D10
|
Vstup/Výstup 10 | |
|
8
|
D7
|
Vstup/Výstup 7 |
21
|
D11
|
Vstup/Výstup 11 | |
|
9
|
NC
|
Nezapojen |
22
|
D12
|
Vstup/Výstup 12 | |
|
10
|
+5V
|
Napájecí napětí |
23
|
D13
|
Vstup/Výstup 13 | |
|
11
|
+5V
|
Napájecí napětí |
24
|
D14
|
Vstup/Výstup 14 | |
|
12
|
+5V
|
Napájecí napětí |
25
|
D15
|
Vstup/Výstup 15 | |
|
13
|
+5V
|
Napájecí napětí |
Zapojení vývodů konektoru
Analogové vstupy
Periférie LabJack U12 má 8 analogových vstupů, každý má 12bitové rozlišení. Každý je použitelný jako jednoduchý vstup – měří napětí vstupu proti zemi, diferenciální – měří napětí mezi dvěma vstupy, nebo jejich kombinace.
|
G=1
|
± 20V
|
G=8
|
± 2,5V
|
|
|
G=2
|
± 10V
|
G=10
|
± 2V
|
|
|
G=4
|
± 5V
|
G=16
|
± 1,25V
|
|
|
G=5
|
± 4V
|
G=20
|
± 1V
|
Základní rozsah u jednoduchého vstupu je ± 10 V. V případě použití diferenčních vstupů je nastavitelná úroveň rozsahu podle volitelného faktoru G – v následující tabulce. V tomto případě je povolená velikost napětí od –10 V do +20 V. Maximální povolená napěťová úroveň je ± 40 V.
Vnitřní odpor každého vstupu je okolo 100 kΩ. Znamená to, že při měření napětí ve vysokoimpedančních obvodech musíme počítat s nenulovou hodnotou proudu tekoucího do nebo ze vstupu. Vstupní proud není konstantní, ale je závislý na přiloženém napětí podle následujícího matematického vztahu:
Iin=8,181*Vin – 11,67 (µA)
kde
- Iin je vypočtený vstupní proud v µA
- Vin je vstupní napětí ve V
Ke vstupům se váže i hodnota úrovně kalibračního napětí. Toto je vyvedeno na výstup CAL a jeho hodnota je 2,5 V dodržená v typické přesnosti 0,05 %. Maximální úroveň proudového zatížení tohoto terminálu je 1 mA.
Analogové výstupy
LabJack U12 má dva analogové výstupy. Oba jsou nastavitelné v rozmezí od 0 V do úrovně napájecího napětí (tedy do 5 V) v 10bitovém rozlišení.
|
I=0 mA |
Vs
|
|
I=1 mA |
0,99*Vs
|
|
I=5 mA |
0,96*Vs
|
Výstupní úroveň je závislá na odebíraném proudu a je uvedena v následující tabulce. Uvedené vychází z vnitřního odporu výstupu, který je definován v úrovni 20Ω. Maximální proud pro každý výstup je 30 mA.
Logické vstupy/výstupy IO
|
Parametr
|
Min
|
Typicky
|
Max
|
| Vstupní napětí „0“ |
|
|
0,8V
|
| Vstupní napětí „1“ |
3V
|
|
15V
|
| Vstupní proud |
|
± 1 m A
|
|
| Výstupní proud zkratový |
|
3,3mA
|
|
| Výstupní napětí bez zatížení |
|
V s
|
|
| Výstupní napětí proud 1mA |
|
V s-1,5V
|
|
Terminál LabJack 12 má 4 vstup/výstupní kanály vyvedené na šroubovací konektory. Každý je možno nastavit jako vstupní, výstupní „1“ a výstupní „0“. Vstupy jsou chráněné proti přetížení sériově zařazeným odporem v hodnotě 1,5 kΩ. Každý vstup má zapojený odpor 1 MΩ proti zemi. Tomuto odpovídají i elektrické parametry, viz tabulka. Všechny vstupy jsou při resetu nastaveny jako vstupní.
Logické vstupy/výstupy D
|
Parametr
|
Min
|
Typicky
|
Max
|
| Vstupní napětí „0“ |
|
|
0,8V
|
| Vstupní napětí „1“ |
2V
|
|
V s
|
| Vstupní proud |
|
± 1 m A
|
|
| Výstupní proud |
|
25mA
|
|
| Výstupní napětí „1“ |
V s
|
|
|
| Výstupní napětí „0“ |
|
|
0,6V
|
Terminál LabJack 12 má 16 vstup/výstupních kanálů vyvedených na konektor DB25. Každý je možno nastavit jako vstupní, výstupní „1“ a výstupní „0“. Výstupy nemají žádnou ochranu proti proudovému přetížení. Mohou tedy být zatěžovány až do hodnoty 25 mA na výstup, celkový proud všech 16 vstupů nesmí překročit 200 mA. Parametricky odpovídá vstupní nastavení logice CMOS a výstupní TTL. Vstupy D13-D15 jsou ošetřeny Schmittovým obvodem. Každý vstup má zapojený odpor 1 MΩ proti zemi.
Vstup čítače CNT
|
Parametr
|
Min
|
Typicky
|
Max
|
| Vstupní napětí „0“ |
Zem
|
|
1V
|
| Vstupní napětí „1“ |
4V
|
|
15V
|
| Vstupní hystereze |
|
20-200mV
|
|
| Min čas pro „0“ |
|
|
500ns
|
| Min.čas pro „1“ |
|
|
500ns
|
| Max vstupní frekvence |
1MHz
|
|
|
Terminál LabJack 12 má jeden vstup připojený na 32bitový čítač. Změna stavu čítače nastane při změně signálu na „0“ a následně „1“. V případě aktivace čítače při signálu „0“ je nutno záznam změny nastavit „1“ – „0“ – „1“. Vstup je ošetřen Schmittovým obvodem. Základní parametry jsou uvedeny v tabulce.
Objednat USB měřící kartu LabJack U12 v HW Shopu => 3.990Kč bez DPH
Závěr
Dnešní článek byl zaměřen na popis a aplikační využití verze LabJack U12. Určitě zajímavé je použití LabJack U12 pro měřící laboratorní využití, a to jak pro běžná měření nad amatérskou konstrukcí, nebo pro výukové účely ve školách nebo školících střediscích. Pokusil jsem se též popsat některé aplikační příklady vytvořené jako doprovodná dokumentace.
Příště se podíváme na "bohatší" sestru této karty, model UE9, který vedle USB rozhraní rovněž disponuje možností pro připojení k Ethednetu.
Ing. Miroslav Závidčák
zavi@ atlas.cz
zavi@ atlas.cz
DOWNLOAD & Odkazy
- Domovská stránka výrobce - http://www.labjack.com/
- Objednat USB měřící kartu LabJack U12 v HW Shopu => 3.990Kč bez DPH
- Produkty LabJack na HW serveru - Měřící ústředna LabJack
- Aplikační příklady pro Labjack U12 - Software pro LabJack U12
- Produkty LabJack v HW Shopu
- Další měřící přístroje v HW Shopu - Měřící zařízení k PC
- Domovská stránka National Instruments - http://www.ni.com/
- Domovská stránka LabView - http://www.ni.com/labview/
- Download katalogového listu U12 - LabJack_U12_Users_Guide.PDF
