| 详细介绍 |
RBH8251系列综合采集控制卡分为多种型号:
RBH8251-3:16位AD采集模式,16开关量输入-异步,16开关量输出;
RBH8251-13:12位AD采集模式,16开关量输入-异步,16开关量输出;
RBH8251-1:16位AD采集模式,16开关量输入-同步,16开关量输出;
RBH8251-3:12位AD采集模式,16开关量输入-同步,16开关量输出;
一、性能特点：
本板采用USB2.0总线接口。
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，具有以下性能特点：
- 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。
- 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。
- AD幅值采集高精度：RBH8251-3控制卡为16位采集精度,差分非线性误差小于±2LSB;相对精度优于0.006％；RBH8251-13控制卡为12位采集精度,差分非线性误差小于±0.1LSB;相对精度优于0.01％。
- AD高速度： 实际总的采集贯通最大速率可以达到250KSPS,最低速率可为1Hz 。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。
- 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。
- 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。
- 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。
二、功能与指标
AD的性能指标：
- AD采样精度：RBH8251-3控制卡为16位采集精度,差分非线性误差小于±2LSB;相对精度优于0.006％；RBH8251-13控制卡为12位采集精度,差分非线性误差小于±0.1LSB;相对精度优于0.01％。
- AD通道数：单端方式32通道，双端方式为16通道。
- AD系统数据采集实际贯通率：250KSPS(250000 SAMPLE PER SECOND)。
- 模拟采集的定时精度：缺省情况下为50PPM,特殊要求可以定制
- AD输入电压范围：-5V到+5V或0－10V。可以按照用户要求定制
- AD输入阻抗：1000千欧
- 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。
- 抗静电电压：2000伏
- 采集方式：连续采集
- 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。
- 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。
- 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。用户也可以采用本板自带的隔离电源，但隔离电压只有500V。用户在订货时如果不特殊说明，本板自带光隔电源。
接口：
- 总线方式：USB2.0总线
开关量指标:
- 16路数字量输入。
- 开关量输入，TTL电平。
- 16路数字量输出,上电复位清零功能 。
- 开关量输出：TTL电平。
电源：
- 本板数字仅仅需要＋5伏电源，不需要其它电源。
- 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。
- 模拟部分包括AD，也可以采用外部电源方式。当采用外部电源时，需要也本公司联系，去掉内部电源，用户电源从JP2接入。
工作环境
- 工作温度：0－70℃
- 环境湿度：95％以内
形状尺寸
- 外形尺寸：160mm×105mm×18mm
- 定位孔位置：144mm×93mm
- 定位孔尺寸：4×Φ3.5mm
三、AD板工作原理简介
RBH8251板的硬件组成原理框图如图1所示。
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，隔离电压只有500伏，如果采用外接模拟电源，隔离电压将达到2500伏。用户在定购产品时，如果需要2500伏的隔离电压，则需向本公司说明。
图1中，CPLD是整个采集硬件的核心，负责大部分的逻辑控制与定时控制。USB采用高速USB2.0芯片，一方面实现传送PC命令到CPLD,另一方面该芯片内部带有高速FIFO，可以实时地将高速AD结果传送到PC中。CPLD的灵活应用为本板实现各种复杂的功能提供了可能，也为用户各种特殊功能的定制提供了基础。由于本板拥有AD，DI,DO,脉冲等资源，而且具有极强的可靠性，所以通过对CPLD的定制，能够满足用户的各种需求。
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