Industrietaugliche Aufsteck-Messmodule

Fünf Hüte für den Raspberry-Pi

28. Februar 2022, 15:27 Uhr | Markus Haller
Maximal acht Aufsteck-Messmodule lassen sich auf einem Raspberry-Pi anbringen. Die aktuell fünf Modul-Typen sind untereinander frei kombinierbar.
Maximal acht Aufsteck-Messmodule lassen sich auf einem Raspberry-Pi anbringen. Die aktuell fünf Modul-Typen sind untereinander frei kombinierbar.
© Measurement Computing

Measurement Computing entwickelt Aufsteck-Messmodule für den Raspberry-Pi, die industriellen Anforderungen genügen. Unter den fünf Modul-Typen ist auch ein Messwertaufnehmer für IEPE-Sensoren.

Die Aufsteckmodule für den Raspberry-Pi kürzt das Unternehmen mit HAT ab, Hardware Attached on Top. Hinter dem Wortspiel – das englische Wort »hat« bedeutet zu Deutsch »Hut« – verbirgt sich aber keine Spielerei, sondern das Gegenteil. Mit einer 40-poligen Steckerleiste bekommt der ursprüngliche Bastelcomputer die Analog-Digital-Umsetzer und digitalen Ein- und Ausgänge, die ihn für industrielle Messaufgaben tüchtig machen. Mitgeliefert werden außerdem Dokumentationen der Hardware und der integrierten Schnittstellen, Spezifikationen mit garantierten Messgenauigkeiten sowie Programmier-Bibliotheken für Python und C/C++.

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Modul für IEPE-Sensoren

Aufsteck-Modul MCC 172 für IEPE-Sensoren.
Aufsteck-Modul MCC 172 mit zwei Messkanälen für IEPE-Sensoren.
© Measurement Computing

Interessant ist in erster Linie das Aufsteckmodul MCC 172 für IEPE-Sensoren (Integrated Electronics Piezo Electric). Diese Sensoren werden im industriellen Umfeld häufig für Beschleunigungs- und Schwingungsmessungen genutzt und eignen sich aufgrund ihrer Standardisierung sehr gut, um Industrie-4.0-Konzepte umzusetzen wie vorausschauende Wartung (Predictive Maintenance) oder eine kontinuierliche Maschinenüberwachung (Condition Monitoring). In Verbindung mit einem Raspberry-Pi lässt sich schnell und günstig ein Prototyp für Condition-Monitoring-Systeme aufbauen. Mit dem Aufsteckmodul stehen am Raspberry-Pi zwei Eingangskanäle für IEPE-Sensoren zur Verfügung, die jeweils mit maximal 51,2 kSa/s abtasten und 24 bit Auflösung erreichen. Eine zusätzliche Signalkonditionierung ist nicht erforderlich.

Module für Temperatur- und Spannungsmessungen

Mit dem Aufsteckmodul MCC 134 können Temperaturmessungen durchgeführt werden. An die insgesamt vier Eingänge (24 bit Auflösung, Kaltstellenkompensation) können Thermoelemente direkt angeschlossen werden. Für jeden Kanal lässt sich der Thermoelement-Typ einzeln auswählen. Für Spannungsmessungen wurden zum einen das 12-bit-Modul MCC 118 und zum anderen das 16-bit-Modul MCC 128 entwickelt. Beide Module stellen 8 Messkanäle bereit und maximal 100 kSa/s Abtastrate.

Konfigurierbares Sensormodul

Auf einem Raspberry-Pi können bis zu acht Aufsteck-Messmodule gestapelt werden. Kombinationen sind aus allen fünf Modul-Typen (siehe Tabelle) möglich. So lassen sich Messsysteme mit maximal 64 Spannungs-Messkanälen aufbauen und einer gesamten Erfassungsrate von 320 kSa/s. Über das Modul MCC 152 lassen sich außerdem Spannungen ausgeben und Steuerbefehle ausgeben.

MCC 118 - 12 bit Spannungsmessung
Eingänge

Erfassungsrate [kSa/s]

Auflösung [bit]

8 SE analog 100 12
MCC 118 - 12 bit Spannungsmessung
Eingänge Erfassungsrate [kSa/s] Auflösung [bit]

8 SE/4 DIFF analog

100 16
MCC 134 - Thermoelemente erfassen
Eingänge Aktualisierungsintervall Auflösung [bit]

4 Thermoelemente

1 Sek.  24
MCC 152 – Spannungsausgabe & Digital I/O
Ausgänge Digital I/O Auflösung [bit]

2 analog

8 12
MCC 172 – Schall- und Schwingungsmessung mit IEPE-Sensoren
Eingänge Erfassungsrate Auflösung [bit]
2 IEPE 51,2 kSa/s pro Kanal 24

 


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