CR1000 数据采集器

VoltSE( Dest, Reps, Range, SEChan, MeasOff, SettlingTime, Integ, Mult, Offset )
Variable to store the results
The number voltage of range for repetitions measure for the measure
数据采集器工作过程 传感器输出 模拟量 热电偶，电压，电流，周期，桥式测量电阻 脉冲量 开关，低压交流，高频信号 数字I/O： TTL，RS232，高频，脉冲，开关，sdi-12….
数据采集器 信号整合
数据检索 外部储存
模拟-数字 转换 加工 数据储存
数字 采集 直接/远程通讯
计算机
数据采集器测量过程演示
startFreq和EndFreg是 频率范围，频率范围 为20Hz~5KHz
检波刷新周期（ms）
测量前延时 时间（ms）
VibratingWire ( Dest, Reps, Range, SEChan, ExChan, StartFreq, EndFreq, TSweep, Steps, DelMea s, NumCycles, DelReps, Multiplier, Offset )
TCType Tref
• • • • • • • • • • 热电偶类型（TCType）： Alphanumeric Numeric Type TypeT 0 铜/ 铜镍合金 TypeE 1 镍铬合金 / 铜镍合金 TypeK 2 镍铬合金 / 镍铝合金 TypeJ 3 铁/ 铜镍合金 TypeB 4 铂铑30合金/铂铑6合金 TypeR 5 铂铑13/铂 TypeS 6 铂铑10合金/铂 TypeN 7 镍铬硅合金 / 镍硅合金
Gain 1 10 33 100
Signal (peak-topeak) Min 500 mV 10 mV 5 mV 2 mV
Signal (peak-topeak) Max 10 V 2V 2V 2V
Min Pulse-Width 2.5 us 10 us 62 us 100 us
Max Frequency 200 kHz 50 kHz 8 kHz 5 kHz
低压交流信号频率/周期
脉冲通道
开关计数：开关最少时间周期 = 11mS 其中：至少5mS 打开, 至少6mS 关闭 高频测量，频率不能超过 250kHz 低压交流信号测量，见下表： RMS (mV)
20 200 2000 5000
Range (Hz)
1 to 20 0.5 to 200 0.3 to 10,000 0.3 to 20,000
热电偶测量
TCDiff( Dest, Reps, Range, DiffChan, TCType, TRe f, RevDiff, SettlingTime, Integ, Mult, Offset )
TCSE( Dest, Reps, Range, SEChan, TCType, TRef, MeasOff, SettlingTime, Integ, Mult, Offset )
BrHalf( Dest, Reps, Range, SEChan, ExChan, MeasPEx, ExmV, RevE x, SettlingTime, Integ, Mult, Offset )
whether the excitation should be reversed
这个选项的目的是 消除系统误差。 系统误差是由一些固有的因素（如测量方法的缺 陷）产生的， 理论上总是可以通过一定的手段来消除。如天平的两臂应是等长的， 可实际上是不可能完全相等的；天平配置的相同质量的砝码应是一样的，可实际上 它们不可能达到一样。电子学中，导线和测量仪器的接触电阻，传感器输出线不等 长，所有这些都是系统误差的来源。 消除系统误差的一个普遍方法叫换位测量（反向激发）。 Eg: 1 or 0
脉冲通道 （ຫໍສະໝຸດ Baiduulse）
• 测量指令：
测量方式选择，一共有三种方式： 0 高频 1 低压交流 2 开关量
测量结果储存方式选择，共3种： 0 计数 1 储存频率 >1 以XXms为测量周期 对频率进行测量，xx必须为扫描间 隔的整数倍
PulseCount( Dest, Reps, PChan, PConfig, POption, Mult, Offset )
按照接线编写程序
数据采集器测量过程演示
scan
RAM
Destination Variables： Eg: TA，RH，C，D，XX， YY， WS,WD。。。。。。
计算程序
calculator
Call table
最终 表格
通道介绍
• • • • • 模拟通道 脉冲通道 数字I/O通道 其它通道 通道分时扩展
模拟通道
模拟电压 桥式输入 热电偶 周期/频率信号
模拟电压测量
单端接法
差分接法
单端通道标号
差分通道标号
无电磁干扰时传感器输入端对地电压 600 500 400 300 200 100 0 0 0.4 0.8 2 1.6 2 2.4 2.8
有电磁干扰时传感器输入端对地电压
电压（mv）
600 500 400 300 200 100 0
CR1000 数据采集器
主讲人：苏彦
数据采集器培训总览：
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数据采集器介绍
忠实的数据采集和存储单元 将电子信号转换为工程单位的设备 能对采集的数据进行计算 能对收集的数据进行筛选 可编程的电子信号测量 可编程电学输出 可测量大多数的传感器 支持所有的标准通讯协议
数字I/O通道
• 作为数字输入输出通道
输入特性 • H 3.8 to 5.3 VDC • L < -0.3 to 1.2 VDC 输出特性 • H(on) = 5V +/- 0.1V • L (off) = <0.1V • 最大通道电流= 1mA
数字I/O通道
用于SMD 通讯 字符串传 输 Pakbus协议传 输 文件传输 标准RS232协 议传输
channel number of measrue
measure the offset voltage
模拟通道Range
CR1000 Range
Range +/- 5000 +/- 2500 +/- 250 +/- 25 +/- 7.5 +/- 2.5 Basic Resolution (uV) 1330 667 66.7 6.7 2 0.67
RevEx
• 换位测量： 比如在天平称重系统中，系统误差的来源之一是因天 平横臂不等长，我们通过 换位测量来消除这种误差。
其它桥式测量
全桥 6线全桥 四线半桥
热电偶测量
热电偶基本定律
（ 1 ）组成热电偶回路的两种导体材料相同时，无论两接点 的温度如何，回路总热电势为零； （ 2 ）若热电偶两接点温度相等，即 T=T0 ，回路总热电势仍 为零； （ 3 ）热电偶的热电势输出只与两接点温度及材料的性质有 关，与材料A、B的中间各点的温度、形状及大小无关。 （ 4 ）在热电偶中插入第三种材料，只要插入材料两端的温 度相同，对热电偶的总热电势没有影响。这一定律称之为 中间导体定律。
7
Settling Time Parameter
6
5 4 3 2 1 0 被测信号 电磁噪音 叠加信号
-1
-2
6000 4000 2000 0 -2000 1 4 7 1013161922252831 -4000 -6000
Integration Parameter
0 1.2 2.4 3.6 4.8 6 7.2 8.4 9.6
模拟通道桥式测量
• • • • • 半桥 四线半桥 六线半桥 四线全桥 六线全桥
模拟通道桥式测量-半桥
模拟通道桥式测量-半桥
The Variable to store the results Eg : x The excitation Channel numble Eg : VX1 The number of sensors to excite Eg : 1 The excitation voltage in millivolts range ± 2500mV Eg : 1000
TCType Tref
• 热电效应（塞贝克效应） 热电偶回路中产生的电势差为：
NA E AB (T , T0 ) (T T0 ) ln e NB


T
T0
A
B d T
上式中前一项是由于两种不同材料金属连接时产生的接触电势 差，取决于材料的电子密度；而后一项是因同一种材料的均质导 体两端温度不同时产生的温差电势，即所谓汤姆逊效应。但由于 导体汤姆逊效应引起的电势差甚小，常可忽略。于是当材料 A、B 的特性（NA、NB）为已知时，并使一端温度T0固定，则待测温度 T 是电动势EAB（T，T0）的单值函数。这给工程中用热电偶测量温度 带来极大的方便。
测量的关键设置,有关测量时序和测量 阶段整合信号的时间 Settling time 有两个选择，0和非0 如果选择0，就默认settling time和integ 相等。非0的选择，单位为微秒（us） Integ
Setup & Settle
Integ.
12位A/D Conv.
Reset
有三个选择：250us,_60Hz,_50Hz
• 冷端温度(Tref) 在Crbasic中，可以用PanelTemp( PTemp, Integ)指令来调用数据采 集器接线面板温度。我们用Ptemp来做冷端温度补偿。
周期/频率信号测量
3 2 1 0
a 列1
列2
周期/频率信号测量
3
2 1 0 0 3 6 9 12 15 18 a 阈值，一般 设为峰值的 1/2 0：输出周期 1：输出频率
列1
列2
PeriodAvg(Dest, Reps, Range, SEChan, Threshold, Option, Cycles, Ti meout, Mult, Offset)
当Cycles不为1时， 两次测量间隔
要测量周期数，如果输入3 最后输出3个周期测量均值
and Range Code mV2500 mV250 mV25 mV2_5
Mult，offset 选项（偏移和倍乘）
自然信息
转换函数
电学信号
VoltDiff( Dest, Reps, Range, DiffChan, RevDiff, SettlingTime, Integ, Mult, O ffset ) 差分测量指令中的参数设置和单端测量基本相同，唯一不同的是 RevDiff这一项，这一项只有两个选择，false or ture。如果选择ture， 这条指令会额外测量一次，不过这次的测量顺序是先测量L通道，然后 测量H通道，最后将两次测量的结果取平均值。 差分测量可有效消除电磁干扰， RevDiff用于减少系统自身工作时所 出现的随机误差。
0 0.4 0.8 2 1.6 2 2.4 2.8
电压（mv）
800 700 600 500 400 300 200 100 0
H端对地电压
L端对地电压
0 0.22 0.44 0.66 0.88 1.1 1.32 1.54 1.76 1.98 2.2 2.42
800 600 400
Vh-VL
H-L 200 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 2 2
数字I/O通道
数字输入输出PortGet、PortSet、ReadIO、TimerIO、WriteIO 开关计数(150 Hz max.) 高频通道(400k Hz max.) SDI 通讯口(C1, C3, C5, C7) 标准RS232串行通讯口（C1&C2，C3&C4，C5&C6，C7&C8 ）一共四个 SDM 通讯口C1，C2，C3
检波分布次数，假设我们 要测量某未知频率为、 1kHz左右的波，我们将频 率范围设置为 100Hz~1.5KHz 如果steps设置为100，那 么在测量频率时，每 140Hz跳一次。如果输入-1， 数据采集器将进行全频率 扫描
循环测量 次数
两次测量 时间间隔 （ms）
脉冲通道 （pulse）
开关次数计数 高频频率输出