Rechnergestützte Messtechnik
Messtechnik-Hardware wird programmierbar
Fortsetzung des Artikels von Teil 1
16-Bit-USB-Messlabor
Eigentlich ist die Cesys Gesellschaft für angewandte Mikroelektronik aus dem fränkischen Herzogenaurach bekannt als Hersteller von FPGA-Karten und als Entwicklungs-Dienstleister. Doch nun hat sich das Unternehmen ein neues Geschäftsfeld herausgesucht, das in der Tat momentan ein sehr interessantes ist: das Gebiet der USB-Messtechnik-Zusatzgeräte.
Konkret bringt Cesys mit der CEBO-LC-USB-Messbox (Bild 4) ein recht universell einsetzbares und sich aus dem USB-Port selbst versorgendes 16-bit-Multi-I/O-USB-„Messlabor“ mit galvanischer Trennung und ±10-V-Spannungsausgängen heraus.
Die Signale in 14 Analogeingängen, die sich zu 7 differenziellen Eingangspaaren zusammenfassen lassen, werden durch einen 16-bit-A/D-Wandler intern digitalisiert. Die in das Gerät fest eingebaute galvanische Trennung vom Hostrechner und ein sorgfältiger Aufbau der hochohmigen Operationsverstärker-Eingangsstufen ermöglichen präzise Messungen. Dabei stehen vier Messbereiche zwischen ±10 V und ±10 mV zur Auswahl.
Die beiden Analogausgänge haben einen Spannungsbereich von ±10 V. Maximal 20 digitale Signalkanäle können einzeln als Eingang oder Ausgang konfiguriert werden. Zusätzlich stehen ein Triggereingang, ein Zählereingang sowie zwei Referenzstromquellen zur Verfügung. Der eingebaute Temperatursensor ermöglicht die Bestimmung der Vergleichstemperatur für eine Kaltstellenkompensation (CJC) beim Anschluss von Thermoelementen. Alle Ausgänge sind kurzschlussfest, die Eingänge sind gegen Überspannung geschützt.
Zur Versorgung von Sensoren und Signalwandlern stellt die Box eine vom Hostrechner galvanisch getrennte Spannungsquelle von 5 V zur Verfügung. Sie kann mit max. 100 mA belastet werden. Der Anschluss erfolgt über die integrierten Schraubklemmen und einen 25-poligen Sub-D-Stecker.
Im Lieferumfang kostenlos enthalten ist eine Software, die Programmierschnittstellen (API) für alle gängigen Programmiersprachen sowie LabVIEW bietet und mit der ohne Programmierung einfache Messaufgaben erledigt werden können. Als Hostrechner lassen sich PCs mit Windows oder Linux- sowie Apple-Computer (iMac, MacBook, MacBook Pro, Mac Mini) verwenden. Der Preis der über den Fachhandel oder direkt beim Hersteller erhältlichen Box liegt in der Einführungsphase bei 299 Euro.
Maximal 24 bit und universelle Kanal-Konfigurationen
Recht agil auf dem Gebiet der USB-Messtechnik ist seit jeher schon die Firma Meilhaus. Sie hat bereits verschiedene Varianten von Mess-, Regelungs- und Steuerboxen für die Ansteuerung vom PC über diesen Bus im Programm. Neu ist das jetzt vorgestellte RedLab 1608GX-2AO, das mit einer Auflösung von 16 bit auf recht hohe Genauigkeit und Störsicherheits-Abstände setzt.
Diese Box bietet 16 single-ended oder acht differenzielle Analogeingänge mit max. 500 kS/s Abtastrate (gemultiplext). Hinzu kommen zwei Analogausgänge, ebenfalls mit 16 bit Auflösung und max. 500 kS/s (ein Kanal) bzw. 250 kS/s pro Kanal. Acht diskrete (bitweise programmierbare) Digital-I/O-Kanäle und zwei 32-bit-Ereigniszähler sowie ein 32-bit-Zähler-Ausgang mit PWM-Funktion (Pulsbreiten-Modulation) ergänzen die I/O-Eigenschaften. Die Software TracerDAQ (TracerDAQ selbst ist im Lieferumfang, TracerDAQ Pro optional erhältlich) und LabVIEW (Treiber im Lieferumfang) stehen zur Parametrierung bereit.
Jobangebote+ passend zum Thema
Das zweite neue Modell aus der Serie trägt die Bezeichnung RedLab 2408-2AO (Bild 5). Auch diese Box bietet 16 single-ended oder acht differenzielle Analogeingänge, die Auflösung beträgt hier allerdings sogar 24 bit, die Abtastrate liegt bei max. 1 kS/s. Mit seinem Thermoelement-Modus eignet es sich besonders für die Temperaturerfassung. Zwei Analogausgänge (16 bit), acht diskrete Digital-I/O-Kanäle sowie zwei 32-bit-Ereigniszähler runden die I/O-Funktionen ab. Auch dieses Modul wird von TracerDAQ und LabVIEW unterstützt.
Auch interessant: der USB-Isolator ME-USB Iso. Er ist zum Anschluss an einen Computer mit USB-Schnittstelle vorgesehen und bildet einen Schutz vor Spannungsspitzen zwischen PC und einem angeschlossenen USB-Gerät. Er verhindert zudem Masseschleifen. Dadurch können zum Beispiel in der Audio-, Video- oder auch in der Messtechnik Störungen durch Brummschleifen oder Potenzialunterschiede eliminiert werden. Die Isolationsfestigkeit reicht bis 1.000 V (AC) bzw. 2.100 V (DC).
Die etwa streichholzschachtelgroße Isolator-Box wird vollkommen transparent wie ein Kabel zwischen PC und USB-Gerät geschaltet; es sind keine zusätzlichen Treiber oder andere Software nötig. Die Versorgung erfolgt über den USB („self-powered“) oder, falls erforderlich, per externem Netzteil. Fünf LEDs sorgen für die Anzeige des Gerätestatus. Unterstützt werden die Standards USB 2.0 Full Speed (12 Mbit/s) und USB 1.1 Low Speed (1,5 Mbit/s). Per Jumper kann USB 1.1 Low Speed eingestellt werden (z. B. für Maus, Tastatur). In der Standard-Betriebsart „self-powered“ (Versorgung vom PC) liefert der Isolator max. 150 mA für das angeschlossene Gerät.
Bei Betrieb mit externem Stecker-Netzteil (dieses versorgt die Isolator-Box mit 5 V) liefert der Downlink-Port max. 700 mA (abgesichert). Per Jumper kann die Strombegrenzung ausgeschaltet werden, dann liefert der Isolator max. 3 A (aber eben nicht abgesichert).
Für Anwendungen in der Medizintechnik, bei denen eine Zulassung nach EN 60601-1 und EN 60601-1-2 erforderlich ist, gibt es den USB-Isolator namens USB-GT MED. Dieser kann zum Beispiel für die Entkopplung von PC/Workstations und medizinischen Geräten wie Röntgen-, Ultraschall- oder Endoskopie-Systemen eingesetzt werden.
- Messtechnik-Hardware wird programmierbar
- 16-Bit-USB-Messlabor
- Software-Spektrumanalysator am USB
Lesen Sie mehr zum Thema
