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Spectrum Instrumentation

Elf neue Digitizer

11. April 2020, 9:00 Uhr | Nicole Wörner

Elf neue Digitizer mit bis zu 5 MSample/s – wahlweise als PCIe-Karte oder als Stand-alone-Messbox

Ob in der Robotik, Materialprüfung, Kommunikation oder in der allgemeinen Produktentwicklung – überall gibt es Anwendungen, in denen Sensoren mechanische Eigenschaften in elektrische Signale umwandeln. Für deren Erfassung und Analyse sind die neuen Digitizer von Spectrum Instrumentation ausgelegt.

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Die elf neuen Digitizer erfassen und analysieren Signale im Frequenzbereich DC bis 2 MHz mit einer Erfassungsrate von 1 kSample/s bis 5 MSample/s und einer Auflösung von 16 bit. Der Clou: Anwender haben die Wahl zwischen zwei gängigen Formaten, als PCIe-Karten mit zwei bis acht Kanälen oder als LXI-Ethernet-Instrumente mit vier bis 48 Kanälen.

In der Ausführung als PCIe-Karten…

verwandeln die Digitizer einen PC in ein Datenerfassungssystem oder einen Datenlogger. Die vier neuen Modelle der M2p.591x-Serie sind mit 2, 4 oder 8 Kanälen erhältlich. Es ist auch möglich, bis zu 16 Karten miteinander zu synchronisieren, wodurch Systeme mit bis zu 128 Kanälen realisierbar sind.

Die LXI-basierten Stand-alone-Geräte…

...hingegen sind Teil der digitizerNetbox-Serie von Spectrum. Sie bieten ähnliche Funktionen wie die PCIe-Karten, lassen sich jedoch über ein einfaches Ethernet-Kabel mit jedem PC oder Netzwerk verbinden. Dabei stehen zwei Größen zur Verfügung: Die mobilen DN2.591-Boxen mit 4, 8 oder 16 Kanälen und die größeren DN6.591-Geräte im Rack-Format mit 24, 32, 40 oder 48 Kanälen. Die kompakte Größe der DN2-Netboxen ermöglicht den flexiblen Einsatz an verschiedenen Orten, wobei auch ein optionales 12-V-/24-V-Netzteil erhältlich ist. Die hohe Kanaldichte der großen DN6-Netboxen prädestiniert sie für Situationen, in denen viele Signale erfasst und analysiert werden müssen, z.B. bei großen Arrays aus Sensoren, Wandlern oder Antennen.

Flexibles und universelles Design

Um sicherzustellen, dass die neuen Digitizer für möglichst viele Anwendungen genutzt werden können, bieten die Kanaleingänge eine hohe Vielseitigkeit. Jeder Eingang hat seinen eigenen 16-bit-A/D-Wandler und einen voll programmierbaren Verstärker mit Eingangsbereichen zwischen ±200 mV und ±10 V. Damit ist es einfach, sowohl kleine als auch große Signale gleichzeitig zu erfassen. Alle Kanäle haben einen programmierbaren Offset für unipolare Messungen sowie einen wählbaren Eingangswiderstand (50 Ω oder 1 MΩ). Bei Bedarf können die Eingänge als massebezogene oder differenzielle Kanäle konfiguriert werden.

Die Kombination aus integrierter Kalibrierung, hochpräzisem Takt, rauscharmem Verstärkerdesign sowie digitaler Filerung und Mittelwertbildung bei niedrigen Abtastraten sorgt für hochpräzise Messergebnisse. Dadurch ist eine hervorragende dynamische Leistung möglich, mit einem Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) von bis zu 86 dB und einem störungsfreien Dynamikbereich (SFDR) von mehr als 103 dB.
Der interne Speicher von 512 MSamples pro Karte und intelligente Triggerfunktionen und Erfassungsmodi ermöglichen die Erfassung sowohl schneller als auch langsamer Ereignisse. Das Triggern von Problemsignalen wie Störungen, Spitzen, Bursts oder bestimmte Muster ermöglicht die effiziente Speicherung von Signalkurven. Modi wie Transient Capture, Multiple (Burst) Recording, Gated Sampling, ABA-Sampling und Data Streaming (FIFO) sind enthalten. Im FIFO-Modus können die erfassten Daten direkt an den PC geschickt werden. Dort können sie von der CPU verarbeitet, im PC-Speicher abgelegt oder zur datenintensiven Signalverarbeitung an eine GPU (nur bei PCIe-Karten) gesendet werden.

Die PCIe-Karten unterstützen Daten-Streaming mit einer Geschwindigkeit von bis zu 700 MB/s, während die LXI-Instrumente Gigabit-Ethernet für ein Streaming mit bis zu 100 MB/s verwenden.