总线光电隔离高速采集板.docx

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1、USB总线光电隔离高速采集板400Ksps光电隔离12位32通道AD/16通道高速同步数字输入16通道数字输出高速光隔USB采集板RBH8271使用说明书北京瑞博华控制技术有限公司二00七年五月400Ksps光电隔离12位32通道AD/16通道高速同步数字输入16通道数字输出高速光隔USB采集板RBH8271使用说明书一、性能特点：本板采用USB2.0总线接口的光电隔离高速连续采集板。本板通过采用高速高精度AD芯片、高精度的放大器、高密度FPGA逻辑芯片、精细地布线以及优良的制版工艺，实现了高速、高精度实时数据采集

2、，具有以下性能特点：1、采用USB2.0接口,光电隔离模拟量采集。一方面满足高速采集的速率要求，另一方面满足USB接口在工业现场的可靠性要求。2、灵活的供电电源方式，能够满足不同现场的需要。用户可以提供外接的模拟电源，这样就可以实现模拟信号与计算机系统之间的隔离电压高达2500V以上，大大提高系统的可靠性。如果用户使用板上的DC-DC，则可以用笔记本非常方便地进行工业现场的信号采集与记录，此时的隔离电压为500V。3、16通道的开关量输入与模拟量同步采集，能够满足用户的同步触发，同步启动，状态同步检测等要求。4、A

3、D幅值采集高精度：12位采集精度，长时间采集时，误差跳码为±1.5LSB,相对精度优于0.07％。5、AD高速度：AD芯片的速度为1Msps,由于受高速光耦的速度限制，实际总的采集贯通了速率为400KSPS,16位的开关量输入构成一个通道与模拟量一起采集。采集方式为连续采集，为用户实现各种触发与启动方式提供条件。用户采集的数据量仅仅决定于用户的硬盘，为用户海量存储提供条件。6、AD采集定时高精度：本板直接在CPLD控制下工作，由硬件时钟直接控制采集与传输，采集精度与晶振精度相同，缺省定时精度误差小于50PPM。对于

4、有特殊要求的用户，可以通过更换晶振的方式，达到0.1PPM精度，甚至更高精度。7、软件校准：将校准信息存储在板卡上，用户不用打开仪器设备就可以进行校准，使用方便。8、丰富的备用扩展资源：板上CPLD资源非常丰富，可以为用户的特殊需求进行定制，如旋转编码器接口、脉冲周期测量接口、PWM输出接口、外同步接口、触发记录接口、开关量控制接口等。1二、功能与指标AD的性能指标：zAD采样精度：12位zAD通道数：单端方式32通道，双端方式为16通道。zAD系统数据采集实际贯通率：400KSPS(400000SAMPLEPER

5、SECOND)。zAD采集的综合跳码误差为±1.5LSB。z模拟采集的定时精度：缺省情况下为50PPM,特殊要求可以定制zAD输入电压范围：-5V到+5V或0－10V。可以按照用户要求定制zAD输入阻抗：1000千欧z模拟输入安全电压：±25伏。当超过AD输入超过信号量程时，不会引起硬件损坏，但会导致削顶现象。z抗静电电压：2000伏z采集方式：连续采集z隔离电压：当采用板上的DC-DC电源时，隔离电压为500V,当采用外接电源时，隔离电压为2500伏。z模拟部分隔离方法：数字隔离方式。在模拟端，A/D芯片将模拟量

6、信号变成数字量后通过光藕送到计算机内，隔离方式采用数字隔离模式，大大提高采集精度。z隔离端外接电源：当用户采用外接电源方式时，用户输入的电源电压是－15伏和＋15伏。接口：z总线方式：USB2.0总线开关量指标:z16路数字量输入，TTL电平方式，高电平输入为高于2.4V,低电平低于0.8Vz开关量采集与模拟量采集同步进行，16路开关量输入合成一个16位的字，与模拟量采集一起送到PC机，并且占用第一个通道的位置。进行通道设置时，本通道与模拟量通道一起设置。z开关量输入的电流，小于1uAz16路数字量输出,上电复位清

7、零功能,高电平输出大于2.4V，低电平输出低于0.8Vz开关量输出的电流大于5mA，小于10mA。电源：z本板数字仅仅需要＋5伏电源，不需要其它电源。z电源供电有两种方式，一种时计算机USB供电，另一种是通过板上接头输入。一般情况下，直接采用USB供电即可。当采用外部供电时，外部供电电压＋5V±5%,电流1A。2工作环境z工作温度：0－70℃z环境湿度：95％以内形状尺寸z外形尺寸：160mm×105mm×18mmz定位孔位置：144mm×93mmz定位孔尺寸：4×Φ3.5mm三、AD板工作原理简介RBH8271板

8、的硬件组成原理框图如图1所示。数字侧模拟侧开关量输入与输出DC-DC电源外接模拟电源高速A/模FIFO光多D拟藕路量转开换输关器入CPLD端USUSB子B接桥口光藕采集控制通道控制功能扩展接线端子图1原理框图从图1可以看出，系统以光藕为分界线，左边为数字侧，右边为模拟侧。左右两侧通3过光藕器件通讯，隔离电压为2500伏。当采用板上自带的DC-DC电源时，隔离