Сканкод · дистрибьютор в РФ и СНГ#61-1, H2T: изолированный АЦП ±10V, 4-20mA с выходом 24V
Сочетается с: ---
См. также: #61-2, #13, #31, #43-1, #43-2, #52, #53
Подробности
Этот Tibbit - изолированный 24-битный сигма-дельта (Σ-Δ) аналого-цифровой преобразователь (АЦП) для сигналов ±10V и 4-20mA с изолированным выходом 24VDC. Он предлагает два дифференциальных канала ±10V или четыре несимметричных канала 0-10V, а также два несимметричных токопоглощающих канала. Все линии защищены от перенапряжения (OVP), сверхтока (OCP) и переходных процессов электростатического разряда (ESD). Встроенная микросхема АЦП обеспечивает частоту выборок от 1.25SPS до 31.25kSPS.
У Tibbit-модуля #61-1 есть и выход 24VDC с ограничением тока, защитой от короткого замыкания и от обратного напряжения/тока; он может питать несколько датчиков на объекте, избавляя от дорогих блоков питания. Благодаря этому Tibbit идеально подходит для промышленных датчиков и систем управления технологическими процессами. Если выход 24VDC вам не нужен, рассмотрите Tibbit #61-2.
Библиотека, управляющая этим Tibbit-модулем, выполняет все вычисления и коррекцию преобразований, поэтому встраивать в Tibbit микроконтроллер не требуется. Для хранения калибровочных коэффициентов, которые определяются на заводе и не могут быть изменены пользователем, на плате есть EEPROM. Она защищена от записи. Tibbit связывается с главным процессором платы TPP (Tibbo Project PCB) через гальванически изолированный порт SPI и читает калибровочные параметры по интерфейсу I2C, чтобы компенсировать нелинейность или смещение микросхемы АЦП.
Tibbit #61-1 работает только от основного источника 5V. Чтобы принимать входные сигналы больше 5V, встроенная микросхема АЦП работает от однополярного питания, а необходимые для работы напряжения вырабатывают внутренние преобразователи DC-DC. Поэтому внешнее двухполярное питание (Tibbit #12) не требуется.
Этот Tibbit - гибридный модуль H2T, в конструкцию которого встроена 9-контактная клеммная колодка. Поэтому он не сочетается ни с каким другим Tibbit-модулем. Аналоговая входная часть Tibbit-модуля полностью изолирована от цифрового интерфейса, а изолированная земля выведена на контакт №5 клеммной колодки. Советуем не соединять эту линию с землёй TPS, чтобы сохранить изоляцию и точность Tibbit-модуля.
Параметры работы Tibbit-модуля #61-1 смотрите на странице «Технические характеристики».
Линии управления
У этого Tibbit-модуля шесть линий управления:
| -CS | Вывод выбора микросхемы Tibbit-модуля для интерфейса SPI. В режиме ожидания на линии HIGH. |
| SCLK | Вход тактового сигнала Tibbit-модуля. По этой линии главный процессор подаёт тактовый сигнал для передачи данных. В режиме ожидания на линии LOW. |
| MOSI | Вход данных (DIN) Tibbit-модуля для интерфейса SPI. Используется главным процессором для передачи данных от процессора в Tibbit. В режиме ожидания на линии LOW. |
| MISO | Выход данных (DOUT) Tibbit-модуля для интерфейса SPI. Используется Tibbit-модулем для передачи данных от Tibbit главному процессору. В режиме ожидания на линии LOW. |
| SCL | Линия тактового входа EEPROM. В режиме ожидания на линии HIGH. |
| SDA | Линия данных EEPROM. В режиме ожидания на линии HIGH. |
Аналоговая входная часть (клеммная колодка)
Tibbit #61-1 - гибридное устройство со встроенным разъёмом-клеммной колодкой.
Назначение контактов разъёма следующее:
| # | Название контакта | Описание |
| #1 | VIN1+ (вход) | Дифференциальный вход напряжения, канал 1 (+) |
| Несимметричный вход напряжения, канал 1 (+) | ||
| #2 | VIN1- (вход) | Дифференциальный вход напряжения, канал 1 (-) |
| Несимметричный вход напряжения, канал 2 (+) | ||
| #3 | VIN2+ (вход) | Дифференциальный вход напряжения, канал 2 (+) |
| Несимметричный вход напряжения, канал 3 (+) | ||
| #4 | VIN2- (вход) | Дифференциальный вход напряжения, канал 2 (-) |
| Несимметричный вход напряжения, канал 4 (+) | ||
| #5 | Изолированная земля | Изолированная земля (то же, что #9)* |
| #6 | IIN1 (вход) | Токовый вход 4-20mA 1 |
| #7 | IIN2 (вход) | Токовый вход 4-20mA 2 |
| #8 | +24V (выход) | Изолированный выход 24VDC |
| #9 | Изолированная земля | Изолированная земля (то же, что #5)* |
* Советуем не соединять эту линию с землёй TPS, чтобы сохранить изоляцию и точность Tibbit-модуля.
Светодиоды
Каждая из линий управления A~F снабжена светодиодом. На всех линиях, кроме MISO и SDA, красные светодиоды. На линии MISO - зелёный светодиод, на линии SDA - жёлтый. Светодиод горит, когда на соответствующей линии LOW.
Поддержка библиотеки и пример проекта
Tibbit #61-1 поддерживается библиотекой Tibbo BASIC, которая берёт на себя вычисления и преобразования. Кроме того, Tibbit #61-1 полностью поддерживается в AppBlocks - нашей браузерной платформе для настройки оборудования и разработки без программирования, на основе блок-схем.
Для помощи при интеграции можно также обратиться к примеру проекта для Tibbit-модуля #61.
Дифференциальный режим и несимметричные входы напряжения
У Tibbit-модуля #61-1 есть два дифференциальных входа напряжения ±10V; их рекомендуется использовать вместо несимметричных благодаря высокому подавлению шума и более широкому входному диапазону. Для дифференциальных входов изолированную землю между датчиком и Tibbit соединять не нужно. Чтобы снизить шум, можно подключить экран сигнального кабеля к изолированной земле (контакты клеммной колодки #5 или #9). При подключении изолированной земли следите, чтобы синфазное напряжение положительного и отрицательного входов не превышало ±20V. Защита предотвращает повреждение, но длительное воздействие чрезмерного синфазного напряжения может вызвать деградацию.
У Tibbit-модуля #61-1 есть также четыре несимметричных канала, способных считывать аналоговые сигналы 0-10V относительно изолированной земли (контакты клеммной колодки #5 и #9). Если нужны дополнительные каналы, входы напряжения Tibbit-модуля можно использовать как несимметричные, подключив сигналы соответствующим образом и настроив режим Tibbit функциями программной библиотеки. Однако увеличение числа каналов достигается ценой уменьшения диапазона входного напряжения, отношения сигнал/шум (SNR) и точности. В несимметричном режиме вывод изолированной земли (контакты клеммной колодки #5 и #9) должен быть подключён.
Входы напряжения и тока защищены от перенапряжения (OVP), выбросов напряжения и электростатических разрядов (ESD). Схема входа напряжения Tibbit-модуля #61-1 приведена ниже:
Не соединяйте изолированную землю (контакты клеммной колодки #5 и #9) с землёй платы TPP (Tibbo Project PCB).
Токовые входы
У Tibbit-модуля #61-1 есть два несимметричных токовых входа 4-20mA, поглощающих ток. Это означает, что ток втекает в эти входы, а не вытекает из них. Схема вывода выглядит так:
Токовые входы снабжены схемами защиты от коротких замыканий и сверхтоков.
Изолированный выход 24VDC
Выход 24V также защищён от обратного тока, коротких замыканий и сверхтоков. Этот выход может отдавать ток до 75mA, но чтобы сохранить на нём напряжение 24V, рекомендуется не превышать 50mA.
Выход 24V вырабатывается из линии 5V платы TPS и является изолированным. При большой нагрузке на выходе 24VDC ток, потребляемый от линии 5V платы TPS, может заметно возрасти и достичь 500mA. Поэтому используйте надёжный Tibbit питания или другой надёжный способ питания TPS, чтобы избежать просадок напряжения. По той же причине не рекомендуется устанавливать несколько таких Tibbit-модулей на одну плату TPS, если выход 24VDC будет сильно нагружен. Если на одной плате TPS нужно несколько Tibbit-модулей, а выход 24VDC не требуется, используйте вместо него Tibbit #61-2.