RedLab 1208LS USB-basiertes Analog- und Digital-E/A-Modul Bedienungsanleitung Ausgabe 1.
Impressum Handbuch RedLab® Serie Ausgabe 1.4 D Ausgabedatum: Januar 2008 Meilhaus Electronic GmbH Fischerstraße 2 D-82178 Puchheim bei München, Germany http://www.meilhaus.de © Copyright 2008 Meilhaus Electronic GmbH Alle Rechte vorbehalten.
Inhaltsverzeichnis Vorwort Über dieses Benutzerhandbuch ..........................................................................................................6 Was Sie in diesem Benutzerhandbuch erfahren werden.....................................................................................6 Konventionen für dieses Benutzerhandbuch ......................................................................................................6 Wo weitere Informationen aufzufinden sind .......................
RedLab 1208LS Bedienungsanleitung Umgebungsbedingungen ..................................................................................................................................29 Mechanisches ...................................................................................................................................................29 Hauptanschluss und Anschlussverdrahtung......................................................................................................
Vorwort Über dieses Benutzerhandbuch Was Sie in diesem Benutzerhandbuch erfahren werden In diesem Benutzerhandbuch erfahren Sie, wie das RedLab 1208LS installiert, konfiguriert und verwendet werden muss, sodass Sie in der Lage sind, den größtmöglichen Nutzen aus den Möglichkeiten der USBDatenerfassung zu ziehen. In diesem Benutzerhandbuch finden Sie auch Verweise auf weiterführende Dokumente und auf Ressourcen für technischen Support. Konventionen für dieses Benutzerhandbuch Weitere Informationen über ...
Kapitel 1 Einführung in das RedLab 1208LS Dieses Benutzerhandbuch enthält alle Informationen, die Sie benötigen, um das RedLab 1208LS mit Ihrem Computer und den Signalen, die Sie messen wollen, zu verbinden. Das RedLab 1208LS ist ein Gerät, das mit der niedrigeren Geschwindigkeit der USB-1.1-Schnittstelle läuft und von Microsoft® Windows® 98 (2. Ausgabe), Windows ME, Windows 2000 und Windows XP unterstützt wird. Es wurde für USB 1.1 entwickelt und auf volle Kompatibilität mit USB 1.1 und 2.0 getestet.
RedLab 1208LS Bedienungsanleitung Einführung in das RedLab 1208LS RedLab 1208LS Blockschaltbild Die Funktionen des RedLab 1208LS RedLab 1208LS werden in dem nachfolgenden Blockschaltbild veranschaulicht. Analogausgang 10 Bit 2 Kanäle USBMicrocontroller 32 Bit Ereigniszähler 1 Kanal 82C55 DIO Port A 8 Analogeingang 8 single-ended Kanäle (11 Bit) oder 4 diff. Kanäle (12 Bit) Port B 8 2 1 Schraubklemmen für E/A-Verbindungen USB Version 1.
RedLab 1208LS Bedienungsanleitung Einführung in das RedLab 1208LS Der Anschluss des RedLab 1208LS an Ihren Computer ist völlig problemlos Niemals zuvor war die Installation eines Datenerfassungsgerätes einfacher. Das RedLab 1208LS ist auf die Klasse der Microsoft Human Interface Driver (HID) zugeschnitten. Die HID-Klasse wird mit jeder Kopie von Windows ausgeliefert, die USB-Ports unterstützt.
Kapitel 2 Installation des RedLab 1208LS Was ist im Lieferumfang des RedLab 1208LS enthalten? Achten Sie beim Auspacken des RedLab 1208LS darauf, dass die folgenden Bestandteile im Paket enthalten sind. Hardware RedLab 1208LS USB-Kabel (2 m lang) Software und Dokumentation Neben dieser Bedienungsanleitung für die Hardware befindet sich ein Schnellstarthandbuch im Wurzelverzeichnis der RedLab-CD. Lesen Sie diese Broschüre bitte vollständig durch, bevor Sie die Software und Hardware installieren.
RedLab 1208LS Bedienungsanleitung Installation des RedLab 1208LS Auspacken des RedLab 1208LS Wie bei allen elektronischen Geräten sollten Sie sorgfältig damit umgehen, um Schäden durch statische Elektrizität zu vermeiden. Erden Sie sich mit einem Erdungsarmband, oder indem Sie einfach das Computergehäuse oder einen anderen geerdeten Gegenstand berühren, bevor Sie das RedLab 1208LS auspacken, um aufgestaute statische Energie abzuleiten.
RedLab 1208LS Bedienungsanleitung Installation des RedLab 1208LS Vorsicht! Trennen Sie kein Gerät vom USB-Bus, während der Computer mit dem RedLab 1208LS Daten austauscht, da Sie sonst Daten verlieren und/oder nicht mehr mit dem RedLab 1208LS kommunizieren könnten. Wenn sich die LED ausschaltet Wenn die LED zunächst aufleuchtet und sich dann ausschaltet, ist die Kommunikation zwischen Computer und RedLab 1208LS unterbrochen.
Kapitel 3 Funktionale Details Betriebsarten für die analoge Erfassung Das RedLab 1208LS ist in der Lage, in drei verschiedenen Betriebsarten Daten von analogen Eingängen zu erfassen – softwaregesteuert, durch kontinuierliche Abtastung oder blockweise Erfassung. Betriebsart „Software“ In der Betriebsart „Software“ können Sie zu einem bestimmten Zeitpunkt einen Analogwert erfassen. Die A/DWandlung leiten Sie durch Aufruf eines Softwarebefehls ein.
RedLab 1208LS Bedienungsanleitung Funktionale Details Externe Komponenten Das RedLab 1208LS weist die folgenden in Abb. 3-1 gezeigten externen Komponenten auf. USB-Steckverbinder Status-LED Schraubklemmleisten (2) LED Schraubanschlüsse 1 bis 20 Schraubanschlüsse 21 bis 40 USB-Steckverbinder / Kabel Abb. 3-1 RedLab 1208LS USB-Steckverbinder Der USB-Steckverbinder befindet sich auf der rechten Gehäuseseite des RedLab 1208LS.
RedLab 1208LS Bedienungsanleitung Funktionale Details Verdrahten der Schraubanschlüsse An dem RedLab 1208LS befinden sich zwei Reihen mit Schraubanschlüssen – eine Reihe an der Oberkante und eine Reihe an der Unterkante des Gehäuses. Jede Reihe hat 20 Anschlüsse. In Abb. 3-2 ist dargestellt, wie die Anschlüsse numeriert sind. Anschluss 20 Anschluss 1 Anschluss 21 Anschluss 40 Abb 3-2.
20 19 18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 CTR GND TRIG_IN GND CAL GND D/A OUT 1 D/A OUT 0 GND CH7 IN CH6 IN GND CH5 IN CH4 IN GND CH3 IN CH2 IN GND CH1 IN CH0 IN Anschlussbelegung für 8 single-ended Kanäle 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 GND Port B7 Port B6 Port B5 Port B4 Port B3 Port B2 Port B1 Port B0 GND PC+5V GND Port A7 Port A6 Port A5 Port A4 Port A3 Port A2 Port A1 Port A0 40 39 38 37 36 35 34 33 32 31 30 29 28 27 26 25 24 23 22 21 20 19 18 17 16 15 14 13 12
RedLab 1208LS Bedienungsanleitung Funktionale Details Analogeingangs-Kanäle (CH0 IN bis CH7 IN) An die Schraubklemmen CH0 IN bis CH7 IN können bis zu 8 analoge Eingangssignale angeschlossen werden (siehe oben). Sie können die analogen Eingangskanäle als acht single-ended oder vier differentielle Kanäle konfigurieren. Bei der Konfigurierung für den differentiellen Modus hat jeder Analogeingang eine Auflösung von 12 Bit.
RedLab 1208LS Bedienungsanleitung Funktionale Details Die dritte Leitung wird mit GND (Masse) verbunden. An differentiellen Kanälen steht ein rauscharmer Präzisionsverstärker mit programmierbarer Verstärkung (PGA) zur Verfügung; er erlaubt Verstärkungsfaktoren von bis zu 20 und weist einen Dynamikbereich von bis zu 12 Bit auf. Die Eingangsspannungsbereiche im differentiellen Modus sind ±20 V, ±10 V, ±5 V, ±4 V, ±2,5 V, ±2,0 V, 1,25 V und ±1,0 V.
RedLab 1208LS Bedienungsanleitung Funktionale Details - 3V CHHI Gemessenes Signal - 7V 3V - 11V ±7V 8 V differentiell - 3V CHLO - 7V - 11V Abb.
RedLab 1208LS Bedienungsanleitung Funktionale Details Anschluss 40 GND (Masse) Anschluss 30 PC +5 V) Anschluss 21 Port A0 Abb. 3-6 Verbindung mit dem digitalen Port A0 zur Erkennung des Zustandes eines Schalters. Port A0 +GND +5V Abb. 3-7 Das Schaltbild zeigt die Erkennung des Schalterzustands durch den Digitalkanal Port A0.
RedLab 1208LS Bedienungsanleitung Funktionale Details Wenn alle Ausgänge ihren höchstzulässigen Strom liefern müssen, können Sie den Gesamtstrombedarf der USB +5 V des RedLab 1208LS wie folgt berechnen: (RedLab 1208LS bei 20 mA) + (16 DIO bei je 2,5 mA ) + (2 AO bei je 30 mA ) = 120 mA Bei einer Anwendung, die auf einem PC oder einem stromversorgten Hub läuft, ergibt sich für diesen Wert ein maximaler Benutzerstrom von 500 mA - 120 mA = 380 mA.
RedLab 1208LS Bedienungsanleitung Funktionale Details Nonlinearity (Nichtlinearität) Die primären Fehlerquellen im RedLab 1208LS sind Offset- und Verstärkungs-Fehler. Das RedLab 1208LS weist nur eine geringe Nichtlinearität auf, und als Fehlerquelle für Offset und Gain ist sie ohne Bedeutung. In Abb. 3-10 wird eine ideale, fehlerfreie Übertragungsfunktion des RedLab 1208LS gezeigt.
RedLab 1208LS Bedienungsanleitung Funktionale Details Der Genauigkeits-Graph in Abb. 3-11 ist so angelegt, dass nicht Maßstabstreue, sondern Klarheit und Übersichtlichkeit im Vordergrund stehen. Eingangsspannung +FS ideal 2 Offset=9,77mV 2048 Ausgangscode 9,77mV 0 4095 Tatsächlich -FS Abb.
RedLab 1208LS Bedienungsanleitung Funktionale Details Das RedLab 1208LS weist beispielsweise in allen Bereichen einen typischen kalibrierten Verstärkungsfehler von ±0,2 % auf. Im ±10 V Bereich würde dies zu 10 V × ±0,002 = ±20 mV führen. Mit anderen Worten: Wenn man einmal die Auswirkungen des Offset vernachlässigt, würde bei maximaler Eingangsspannung das Messergebnis nicht mehr als 20 mV vom tatsächlichen Wert abweichen. Es ist zu beachten, dass der Verstärkungsfehler als Prozentwert angegeben wird.
RedLab 1208LS Bedienungsanleitung Funktionale Details Anschließend werden die Eigenschaften des nächsten Elements abgerufen und es wird ein weiterer Abtastwert erfasst. Diese Abfolge wird solange fortgesetzt, bis alle Elemente in der Kanalliste ausgewählt wurden. Wenn das Ende der Liste erkannt wird, kehrt die Abfolge zum ersten Element in der Liste zurück. Diese Abfolge wiederholt sich so lange, bis eine festgelegte Anzahl von Messwerten erreicht ist.
Kapitel 4 Spezifikationen Sofern nicht anders vermerkt, gelten alle Angaben für 25 °C. Analogeingabe Parameter Bedingungen Spezifikationen CHx nach GND A/D-Wandler vom Typ der sukzessiven Approximation ±10 V max. CHx nach GND -10 V min., +20 V max. CHx nach GND ±40 V max. Vin = +10 V Vin = 0 V Vin = -10 V 70 µA typ. -12 µA typ. -94 µA typ.
RedLab 1208LS Bedienungsanleitung Spezifikationen Tabelle 4-1 Genauigkeit, differentieller Modus Bereich Genauigkeit (LSB) ±20 V ±10 V ±5 V ±4 V ±2,5 V ±2 V ±1,25 V ±1 V 5,1 6,1 8,1 9,1 12,1 14,1 20,1 24,1 Tabelle 4-2 Genauigkeit, single-ended Modus Bereich Genauigkeit (LSB) ±10 V 4,0 Tabelle 4-3 Genauigkeitskomponenten – differentieller Modus - alle Werte sind (±) Bereich % der Anzeige Verstärkungs-fehler bei Vollausschlag (mV) Offset (mV) Genauigkeit bei Vollausschlag (mV) ±20 V ±10 V ±5 V
RedLab 1208LS Bedienungsanleitung Spezifikationen Digitaleingang/-ausgang Digitaltyp Anzahl der Eingänge/Ausgänge Konfiguration Pull-up/Pull-down-Konfiguration Eingangsspannung HIGH Eingangsspannung LOW Ausgangsspannung HIGH (IOH = -2,5 mA) Ausgangsspannung LOW (IOL = 2,5 mA) 82C55 16 (Port A0 bis A7, Port B0 bis B7 2 Ports zu je 8 Bit Alle Anschlüsse sind über einen 47-kOhm-Widerstand mit Vs verbunden (Standard). Pull-down Verbindung gegen Masse ist möglich. Über einen 0-Ohm-Widerstand wählbar.
RedLab 1208LS Bedienungsanleitung Spezifikationen Stromversorgung Parameter Bedingungen Spezifikationen Stromaufnahme (Hinweis 5) Verfügbare +5V USBSpannungsversorgung (Hinweis 6) Ausgangsstrom (Hinweis 7) mit eigenversorgtem Hub mit über den Bus versorgtem Hub 20 mA 4,5 V min., 5,25 V max. 4,1 V min., 5,25 V max. mit eigenversorgtem Hub mit über den Bus versorgtem Hub 450 mA min., 500 mA max. 50 mA min., 100 mA max.
RedLab 1208LS Bedienungsanleitung Spezifikationen 4 Kanäle, differentieller Modus Anschluss 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 Signal-bezeichnung CH0 IN HI CH0 IN LO GND CH1 IN HI CH1 IN LO GND CH2 IN HI CH2 IN LO GND CH3 IN HI CH3 IN LO GND D/A OUT 0 D/A OUT 1 GND CAL GND TRIG_IN GND CTR Anschluss 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 Signal-bezeichnung Port A0 Port A1 Port A2 Port A3 Port A4 Port A5 Port A6 Port A7 GND PC+5V GND Port B0 Port B1 Port B2 Port B3 Po
Vertrieb durch: Meilhaus Electronic GmbH Fischerstrasse 2 D-82178 Puchheim, Germany Tel.: +49 (0)89 89 01 66-0 Fax: +49 (0)89 89 01 66-77 E-Mail: sales@meilhaus.com http://www.meilhaus.
