Jste zde

USB/Ethernet měřící karta LabJack UE9

Redakce HW serveru, 22. Červenec 2005 - 0:00

Měřící ústředna UE9 je dospělejším sourozencem ústředny U12, kterou jsem před časem představil v

seznamovacím článku. V tomto článku si probereme základní uspořádání a technické specifikace a následovat bude popis

obslužného SW a doplňujících příkladů.

Všeobecný popis

LabJack UE9 je kompaktní systém umístěný v plastové krabičce o půdorysném rozměru 188 x 75mm a výšce 31mm. Na zadní straně jsou umístěny otvory pro připevňovací šrouby. Je osazen dvěma konektory pro komunikaci s nadřízeným PC, a to konektorem USB typ B a 10-T Ethernet konektorem. Další jsou napájecí svorkovnice. Ústředna UE9 má možnost napájení přes USB, jak tomu bylo u ústředny U12, a dále má možnost napájení z externího zdroje přes 2,1 POWER JACK a nebo přes 5mm šroubovací svorkovnici.

Komunikační signály jsou připojeny přes šroubovací jednotky a komunikační konektory. Základními jsou přímo přístupné šroubovací konektory rozmístěné po čtyřech se šesti segmenty. Každý segment obsahuje napájecí svorky přímo spojené s napájecími linkami. Hlavní konektor DB37 je typu CAN a obsahuje všechny dostupné analogové a časovací signály. Konektor DB15 je rovněž typu CAN a slouží jako expanzní bus sběrnice s 8bitovou datovou a čtyřbitovou adresní sběrnicí.

Objednat USB / Ethernet měřící kartu LabJack UE9 v HW Shopu => 12.550Kč bez DPH

Č.	NAZEV	POPIS	Č.	NAZEV	POPIS
1	AIN0	Analogový vstup	14	FIO0	Časovač, čítač
2	AIN1	Analogový vstup	15	FIO1	Časovač, čítač
3	GND	Zem	16	GND	Zem
4	VSS	Napájecí napětí 5V	17	VSS	Napájecí napětí 5V

5	AIN2	Analogový vstup	18	FIO0	Časovač, čítač
6	AIN3	Analogový vstup	19	FIO1	Časovač, čítač
7	GND	Zem	20	GND	Zem
8	VSS	Napájecí napětí 5V	21	VSS	Napájecí napětí 5V

10	DAC0	Analogový výstup	1	SCA	Určeno pro budoucí použití
11	DAC1	Analogový výstup	2	SCL	Určeno pro budoucí použití
12	GND	Zem	3	GND	Zem
13	VSS	Napájecí napětí 5V	4	VSS	Napájecí napětí 5V

Zapojení vývodů šroubovacích svorek

Č.	NAZEV	POPIS	Č.	NAZEV	POPIS
1	VSS	Napájecí napětí 5V	9	CIO0	Adresní linka
2	CIO1	Adresní linka	10	CIO3	Adresní linka
3	CIO2	Adresní linka	11	GND	Zem
4	EIO0	Digitální linka I/O	12	EIO1	Digitální linka I/O
5	EIO2	Digitální linka I/O	13	EIO3	Digitální linka I/O
6	EIO4	Digitální linka I/O	14	EIO5	Digitální linka I/O
7	EIO6	Digitální linka I/O	15	EIO7	Digitální linka I/O
8	GND	Zem

Zapojení vývodů konektoru DB15

Č.	NAZEV	POPIS	Č.	NAZEV	POPIS
1	GND	Zem	20	RX0	Určeno pro budoucí využití
2	TX0	Určeno pro budoucí využití	21	FIO7	Časovač, čítač
3	FIO6	Časovač, čítač	22	FIO5	Časovač, čítač
4	FIO4	Časovač, čítač	23	FIO3	Časovač, čítač
5	FIO2	Časovač, čítač	24	FIO1	Časovač, čítač
6	FIO0	Časovač, čítač	25	GND	Zem
7	MIO1	Multiplexer	26	EIO1	Digitální linka I/O
8	GND	Zem	27	EIO3	Digitální linka I/O
9	Vm-	Nominální napětí -	28	EIO5	Digitální linka I/O
10	GND	Zem	29	EIO7	Digitální linka I/O
11	DAC0	Analogový výstup	30	AGND	Analogová zem
12	AIN13	Analogový vstup	31	AIN12	Analogový vstup
13	AIN11	Analogový vstup	32	AIN10	Analogový vstup
14	AIN9	Analogový vstup	33	AIN8	Analogový vstup
15	AIN7	Analogový vstup	34	AIN6	Analogový vstup
16	AIN5	Analogový vstup	35	AIN4	Analogový vstup
17	AIN3	Analogový vstup	36	AIN2	Analogový vstup
18	AIN1	Analogový vstup	37	AIN0	Analogový vstup
19	GND	Zem

Zapojení vývodů konektoru DB37

Analogové vstupy

LabJack UE9 má 16 analogových vstupů, každý s rozlišením 12 nebo 16 bit. Čtrnáct vstupů je vyvedených k aplikačnímu použití, vstupy 14 a 15 jsou zapojeny interně. Kromě toho je možné použít tři adresní bity k multiplexnímu přístupu. Tímto se rozšiřuje možnost použití na celkem 112 analogových vstupů. Přehled přiřazení kanálů je v následující tabulce.

Kanál	0	1	2	3	4	5	6	7
Kanály	16-23	24-31	32-39	40-47	48-55	56-63	64-71	72-79

Kanál	8	9	10	11	12	13	14	15
Kanály	80-87	88-95	96-103	104-111	112-119	120-127	128-135	136-143

Kanály 14 a 15 jsou zapojeny na vnitřní zdroje. To je platné i pro multipexované kanály. Přiřazení funkcí je v následujícím přehledu.

Č.	KANÁL	POPIS	Č.	KANÁL	POPIS
1	14	Vref ( ~2,43V)	9	15	GND
2	128	Vref ( ~2,43V)	10	136	GND
3	132	Vss*0,4 ( ~2,0V)	11	140	Vss*0,4 ( ~2,0V)
4	133	Interní teplotní senzor	12	141	Interní teplotní senzor

Základní rozsah u jednoduchého vstupu je +5,07V a u bipolárního +5,07V –5,18V. V případě použití diferenčních vstupů je nastavitelná úroveň rozsahu podle volitelného faktoru G – v následující tabulce. Maximální povolená napěťová úroveň je ±15V.

Vnitřní odpor každého vstupu přesahuje 10MΩ. To znamená, že vstupní proud je typicky –15nA.

Analogové výstupy

LabJack U12 má dva analogové výstupy. Oba jsou nastavitelné v rozmezí od 0,01 V do úrovně napájecího napětí 4,86 v 12bitovém rozlišení. Chyba nastavení je pro proud 1mA typicky 1%.

I=0 mA	0%
I=0,1 mA	0,1%
I=1 mA	1%

Výstupní úroveň je závislá na odebíraném proudu a je uvedena v následující tabulce. Uvedené vychází z vnitřního odporu výstupu, který je definován v úrovni 50 Ω. Maximální proud k GND pro každý výstup je 100 mA.

Časovače a čítače FIO

Parametr	Min	Typicky	Max
Vstupní napětí „0“ bez zátěže		0V
Vstupní napětí „1“ bez zátěže		3,3V
Vstupní proud		10µA
Výstupní proud zkratový		7mA
Vstupní napětí	-10V		+10V

LabJack UE9 má 8 I/O kanálů použitelných jako 6 časovačů a dva čítače. Jsou řízeny 3,3V logikou. Všechny kanály jsou připojené na terminál přes ochranný odpor 470 Ω. Znamená to, že při konfiguraci jako výstup je připojen přes tento odpor ke GND při log.“0“ a taktéž přes tento odpor k 3,3V při log. „1“. Při konfiguraci jako vstup je vstupní pin připojen k 3,3V přes odpor 100 kΩ.

Časovače jsou nastavitelné v módu PWM v úrovni 12 nebo 8 bit. Vstupní mód je nastavitelný pro frekvenční analýzu.

Oba čítače mají konfiguraci s 32bitovým registrem. Akumulátor detekuje signál se sestupnou hranu na vnějším pinu.

Logické vstupy/výstupy

Parametr	Min	Typicky	Max
Vstupní napětí „0“ bez zátěže		0V
Vstupní napětí „1“ bez zátěže		3,3V
Vstupní proud		10µA
Výstupní proud zkratový		33mA
Vstupní napětí	-6V		+6V

LabJack UE9 má 12 I/O kanálů použitelných jako 8 datových linek a 4 linky adresní. Jsou stejně jako FIO piny řízeny 3,3V logikou. Všechny kanály jsou připojené na terminál přes ochranný odpor 100 Ω. Znamená to, že při konfiguraci jako výstup je připojen přes tento odpor ke GND při log.“0“ a taktéž přes tento odpor k 3,3V při log. „1“. Při konfiguraci jako vstup je vstupní pin připojen k 3,3V přes odpor 100 kΩ.

Komunikace s PC

Měřící ústředna LabJack UE9 je schopna pracovat s PC s aplikovaným softwarem Windows 98, ME, 2000 nebo XP. Program musí být instalovaný před připojením ústředny přes komunikační porty. Totéž platí i pro instalaci programového vybavení DAQFactory Express.

Jak bylo již řečeno, je možno ústřednu LabJack UE9 provozovat v komunikaci přes USB verze 1.1 nebo 2.0 nebo Ethernet 10-T. Komunikace přes USB si nastaví potřebné identifikace samostatně po prvním připojení, a to zvláště pro SW Windows98/ME a jinak pro Windows2000/XP. Ethernetová komunikace je provozovaná podle nastavených driverů.

Po instalaci a připojení je na řadě spuštění komunikace a prvních kroků. K přesnějšímu postupu a aplikačním ukázkám se vrátíme v některém z příštích článků. Na závěr této části jenom pro zkoušku je možno otevřít LJControlPanel, po jehož spuštění se otevře informační okno s adresami a sériovými kódy. Pokud by komunikace neodpovídala, zjistěte si, zda je na Vašem PC instalován .NET framework. Tento je nutný pro programovou podporu a je ho možno instalovat z volně šířených programů na microsoft.com.

Objednat USB / Ethernet měřící kartu LabJack UE9 v HW Shopu => 12.550Kč bez DPH

Závěr

Dnešní článek byl zaměřen na technický popis měřící ústředny verze LabJack UE9. Pokusil jsem se popsat možnosti tohoto produktu od společnosti LabJack. Domnívám se, že již z popisu jsou patrny aplikační možnosti v měřící a laboratorní technice, v regulačních nebo zabezpečovacích systémech. Určitě výkon i komunikační rozsah dovolují řešit i velmi složité a rozsáhlé úlohy.