PCI A/D D/A I/O Multifunktion

Industrie Messtechnik 
Hochwertige Messkarten mit PCI-Bus in unterschiedlichen Varianten
PCI-AD12LCN,  PCI-AD16LCN, 
PCI-AD12-DAC2/4,  PCI-AD16-DAC2/4,  PCI-DAC2/4
Entwickelt und hergestellt in

Eigenschaften (bei Vollbestückung):

  • Burr-Brown® 12/16-Bit A/D-Wandler (25µs SAR)
  • Hohe Präzision mit ADS7806 / ADS7807 / ADS7807PB
  • Messbereich ±10, ±5, 0...2.5, 0...5, 0...10 Volt
  • oder 0...25 mA I-Eingang (2% oder 0.1% Tol.)
  • Hochohmiger low-noise Eingang mit OPA27
  • 16 Kanal S.E. oder 8 Kanal D.E. Ausführung
  • mit/ohne 2x bzw. 4x DAC-Ausgang (12 bit)
  • 4 µs. DAC-Wandlungszeit (half range)
  • DAC-Buffer Quad-Präz.OP, 5mA je Kanal
  • oder high-current-buffer (l.max bis 20mA)
  • 1x digital IN, 1x OUT, high-speed TTL/CMOS 
  • anpassbare (gesockelte) R-Eingangs-Shunts
  • oder TAZ-Dioden für erhöhten ESD Eingangsschutz
  • Einfache Windows-Anwendungsbeispiele
  • Source für Linux (kostenlos, ohne Support)
  • offene Delphi-5 Projekt-Sourcen für Windows®
  • LabVIEW® VI-Beispiel (kostenlos, ohne Support)
  • Testprogramme für 32 Bit Windows, Linux und DOS
  • VB6-Source für Windows® 32 Bit (kostenpfl. Option)
  • 32-bit PCI-Bus, 5 Volt, gem. PCI 2.1 / 2.2 (2.3)
  • Kalibrierzertifikat a.A. (kostenpflichtige Option)
  • Sehr zuverlässig durch langlebige Komponenten
  • geeignet für Windows 98, ME, 2000, XP, Vista, 7, 8, 10
  Manual, Technische Dokumentation

NEU: Open Samples für LabVIEWTM
Vi Projektbeispiel für A/D: LabVIEW-PCIAD.zip siehe: Bild-1, Bild-2
Vi Projektbeispiel für D/A: LabVIEW-PCIDAC.zip

Plan zu D.E.-Eingangsbeschaltung
Plan zu Option I mit Option D.E.
Plan zu SUB-D 37-pol. Pin-Belegung

PCIADDAC4.ZIP Test-Anwendung & Setup
PCIADDAC4-DELPHI.ZIP Delphi-5 Quellcode
PCI-ADDA-DLL2.ZIP weiteres Projekt mit DLL 

Solide Technik zum kleinen Preis !


Foto oben:  PCI-AD16LCN-DAC2/4-QUAD


 Foto oben:  PCI-AD12LCN


Foto oben:  PCI-DAC2/4-QUAD

Allgemein
Hohe Messpräzision erfordert fundiertes Wissen in der linearen Analogtechnik, um nicht zuletzt eine gleichbleibende Genauigkeit über möglichst lange Zeiträume zu gewährleisten. Insbesonders bei der Auslegung von Schaltung & Layout müssen bei echten Highend DAQ-Systemen etliche Überlegungen, bsp. zur Grundempfindlichkeit, Praxistauglichkeit, Eigenstörverhalten, Überlast- und Störschutz, Gleichtaktunterdrückung, statisches und dynamisches Signalverhalten in Verstärkerzügen, Optimierung der Massepfade, ausbalancieren von Nichtliniaritäten, Grundfehler- und Temperaturkompensationen, Übersprechen, Rauschen..., auf einander abgestimmt sein. Diese anspruchsvollen Vorgaben wurden bei unserer Messkartenserie zielgenau und kostengünstig umgesetzt. Zudem erlaubt die relativ einfache Handhabung und Konfiguration des KlibDrv-Treibers, die Offenlegung von Delphi-Sourcen (mit und ohne DLL), sowie umfangreiche Test-Software (z.B. Anwendungen und Scripte für ProfiLab-Expert oder LabVIEW®) eine schnelle Umsetzung unterschiedlicher, komplexer Messaufgaben im Design industrieller Prüfstände und professioneller Testsysteme an ortsfesten Anlagen.

A/D-Technik
Von low-cost bis high-precision bieten wir jetzt verschiedene Grundversionen mit 12- oder 16-bit ADC, mit- und ohne DAC-Ausgänge, bzw. als DAC-Wandlerkarten mit 2 oder 4 Ausgangskanälen an. Alle Karten haben eine typische A/D-Wandlungsdauer von 25 µs (40 kHz) bei folgenden, unipolaren und bipolaren Messbereichen: ±10, ±5, 0...5, 0...10 sowie 0...2,5 Volt (oder 0...25mA über optionalen 100R-Shunt). Zusätzlich kann per Jumper ein RC low-pass Filter zur Bandbreitenbegrenzung des Messverstärkers zugeschaltet werden. Der CMOS A/D-Wandler verfügt über eine interne S&H-Schaltung (sample and hold) und wird in vier verschiedenen Präzisionsstufen (Linearität und Auflösungsvermögen) mit 11-,12-,15- und 16-bit angeboten. Weitere Optionen wie beispielsweise 8 Kanal DE-Eingänge (differential ended) oder 16 Kanal SE (single ended), einen erweiterten 16-fach Transientenschutz mit Suppressordioden (kurz TAZ), oder beliebige Eingangsterminierungen mit Widerstandarrays, die kundenspezifisch vorbestückt werden können: Beispielsweise I-Shunts für 0...25 mA Strom-Meßeingänge oder 10k/10k-Präzision-Spannungsteiler zur Messbereicherweiterung auf +/- 20 Volt. Auch Mischbestückungen in zwei Gruppen zu je 8 Kanälen sind mit verschiedenen Arrays möglich.

D/A-Technik
Zwei neue 2-fach 12-bit D/A-Wandler sind eine weitere, optionale Ergänzung, die zur Vorgängerversion den legendären DAC4815 ablösen. Die zwei DUAL-Wandler erzeugen insgesamt vier separate Spannungen im Bereich ±10 Volt (Standard-Bestückung). Eine D/A-Spezialversion kann hier Spannungen mit ±5 oder 0...10 Volt ausgeben. Ein schneller 1:1 Spannungsfolger (QUAD-Buffer OP) ist den DAC-Ausgängen nachgeschaltet worden. Der QUAD-OP verhindert im Fall eines Kurzschlusses den gefürchteten Defekt der teueren DA-Wandler und puffert bzw. entkoppelt zusätzlich, um den Wandler zu entlasten und um eine größere Last zu treiben, zu der die Wandler sonst nicht in der Lage wären. Der maximale Ausgangsstrom darf je Kanal bis zu 5 mA betragen. Mit der DAC-Option DA20 wird ein leistungsstärkerer QUAD-OP geliefert, der eine Last von min. 20 mA je D/A-Kanal zulässt. Die DAC-Option DA21 gilt hingegen nur für PCI-DAC2/4 Karten (ohne AD-Teil) und beinhaltet neben dem stärkeren 20 mA QUAD-OP einen 6-Watt 2"x2" DC/DC-Wandler. Ansonsten werden PCI-DAC2/4-Karten mit einem günstigeren 2-Watt DC/DC-Wandler bestückt.

I/O, MUX, Transientenschutz...
Zwei zusätzliche high-speed TTL-Leitungen mit CMOS-Pegel dienen für externe Schaltzwecke oder zur Triggerung von synchronen Ereignissen in der digitalen Signalverarbeitung. Alle I/O- und Analogfunktionen werden direkt über Register port-gesteuert und sind in der Anleitung bit-weise erläutert. Die TS-Versionen (mit Transienten-Eingangsschutz) werden zukünftig ebenfalls mit 16-poligen IC-Sockeln ausgestattet, da wir jetzt Tranzorbdioden-Arrays mit gleichen Kennwerten einsetzen können. Damit können unsere neuen PCI-ADxxN-Karten jetzt auch nachträglich noch mit TAZ-Dioden ausgestattet werden, falls der Abschluß-Shunt entfallen kann. Die Arrays sind als 16-poliges DIP-Gehäuse ausgeführt und können anstatt des Shunts bzw. Abschluss/Teiler-Widerstandes vor den analogen Multiplexer platziert werden. Es sind immer acht TAZ-Dioden in einem DIP-IC untergebracht. Die Schutzspannungswerte entprechen denen von einzelnen P6KE12CA Dioden. Technischer Hinweis zum Hilfsspannungsausgang: Der 5 Volt Ausgang an der Sub-D-Buchse ist ungesichert und nicht gegen Kurzschluss abgesichert. Bitte beachten Sie zusätzlich unsere Sicherheitsvorschriften.

Servicefreundliche Technik
Wie Sie wissen, lassen sich SMD-gefertigte Baugruppen nur sehr schwierig oder oft garnicht mehr reparieren. Diese PCI-Messkarte wird daher nicht in SMD gefertigt, damit manuelle Anpassungen (bsp. Shunt u.a. Widerstand-Arrays...) oder schnelle und kostengünstige Reparaturen im seltenen Fehlerfall möglich sind. Alle wichtigen Halbleiter sind dazu auf Präzisionssockel montiert und können somit nachträglich ausgetauscht werden. Als Steckverbinder (am PC-Blech) verwenden wir ausschließlich hochwertige HARTING® Sub-D-Buchsen (37pol.) für hohe Steckzyklen, die häufig bei verschiedenartigen Aufbauten auftreten können. Auf höherpolige Steckverbinder möchten wir aus technischen Gründen lieber ganz verzichten, da geringerer Adernabstand, schlechtere Isolation und damit höheres Übersprechen zwischen den Signalpfaden bewirkt. Zudem lassen sich hochpolige Steckverbinder recht schwierig vor Ort montieren.

Test-Software
Offene Sourcen unter Win9x/Me und weitere PCI-Testprogramme (für Windows 9x/Me/NT4/2000/XP/VISTA/7/8), ermöglichen den direkten Einsatz dieser Messkarte in jedem 32-Bit PCI-Steckplatz (kein PCI-Express). Neben Delphi-5 und C-Sourcen, Pascal- und GWBASIC-Beispielen, sind Treiber für Windows 9x/Me (VXD), DLL und Windows-NT Beispiele ebenfalls im Lieferumfang enthalten. Auch für Linux-Anwender gibt es offene GNU-C Beispiele zur Messkarte (ohne Support). Für die Installation unter Windows NT4 wird ein eigener, kostenloser 32-bit Universal-Port device-driver mit dem Namen NTP mitgeliefert, der bis zu 4 Karten in einem Rechner steuert. Offene Zugriffroutinen zeigen den Umgang mit dem jeweiligen I/O-Port-Handle. Ein Delphi-5 Projekt-Source ist ebenfalls offengelegt und arbeitet mit unserem KlibDrv-Treiber unter allen 32/64 Bit Windows Betriebssystemen. Der komplette Visual-Basic (MS-VB6) Projekt-Quellcode zu dieser Anwendung ist jedoch (aus lizenztechnischen Gründen) keine Freeware und somit leider kostenpflichtig. Nachfolgende Beispielscripte für Profilab-Expert sind hingegen wieder Freeware.

Download Test-Anwendung für ProfiLab-Expert Projektsource: PCIADSCOPE.ZIP

Weitere Beispiele für Windows:
Einfache Testanwendungen: 16-Kanal A/D-Anwendung, sowie Profilab-Messprogramm: PCIADDA-PRJ.ZIP inkl. Projekt-File.

  ProfiLab Projekt-Beispiel für PCI-ADxx 0-25mA Version

PCI-AD-Spezialversion mit 8x 0...20mA und 8x 0...10 Volt Eingang.
In diesem Profilab-Beispiel werden je 2 Kanäle umgerechnet und angezeigt: Projektsource, Schaltbild, Test-Anwendung, Bestückung Karte

Delphi Projektsource: Messen mit Borland Delphi, inkl. Beispiel-Source

Treiber bzw. Beispiele gibt es zu:

(Vee-Beispiel nur für Win9x/Me, DOS nur für GWBASIC mit PCI-Tools)


Optional im Angebot:  BOX 37
Übergabe-Adapter für 4 mm Stecker
Als Lehrmittel für individuelle und übersichtliche Verkabelungen, oder als universelle Messbox für schnelle Umverdrahtungen in Test- und Prüffelder einsetzbar.
Passive Messbox, ideal für kleine Prüffelder und Aufbauten im E-Labor.
Anschluss: 37 polige D-Sub Buchse (links), 1:1 verbunden, Id max. 2 Ampere.
Preis & Lieferzeit auf Anfrage. Beschriftung kann auf Kundenwunsch geändert werden.
Bestellnummer: BOX37N-AD16



Anwendungsbeispiel für D/A-Wandler:

Mit den DAC-Ausgängen lassen sich beispielsweise remote-fähige Netzteile (spannungsgesteuert) direkt programmieren. Verwendet man zusätzlich den digitalen TTL- Ausgang der Karte als Pulsgenerator (dazu ist eine nachgeschaltete, schnelle Leistungsendstufe erforderlich), entsteht ein vollwertiger Prüfgenerator, welcher variable Spannungen für Spannungsschwankungen erzeugt und Tests hinsichtlich programmierbarer Unterbrechungen mit kurzen Anstiegszeiten (< 50µs) am Prüfobjekt simulieren kann. Zur Ansteuerung der Netzgeräte haben wir für unser EMV-Labor eine eigene Prüf-Software entwickelt: 


Bild: Eingabemaske für Parameter nach DIN EN 61000-4-29
(zur Prüfung der EMV-Störfestigkeit an Gleichstrom-Netzeingängen nach VDE 0847)

Y-T  Schreiber
Komforatables Messprogramm für PCI-AD12 Karte:

Startfertiger (papierloser) und kostenloser
Y-T Schreiber als Windows-Anwendung für 4 analoge Messkanäle
inkl. Profilab-Expert Projekt-Quellcode siehe: YT-Schreiber-PCI-AD.ZIP


Hier ein Kundenbericht zur Langzeitgenauigkeit in einer messtechnischen Anlage
des GeoObservatorium der Universität Bonn (Erdbebenforschung)

Dokumentation & Uni-Bericht zur Messanlage

Die PCI-Karte wurde am 16.11.2005 in Betrieb genommen und war seither mit einer Unterbrechung von drei Tagen im Dauereinsatz. Hätten sich in diesem Zeitraum von sechs Jahren die Kalibrierwerte der Platine geändert, so wäre dies nun nach einer erfolgten Neukalibrierung sichtbar geworden. Schlußfolgerung: die PCI-Karte ist während des Zeitraumes von über sechs Jahren im Bereich von 10 hoch -4 meßtechnisch stabil geblieben. Dies betrachte ich als ein durchaus bemerkenswertes Ergebnis, das ich Ihnen als ein Kunden-Feedback mitteilen möchte. 
Mit herzlichen Grüßen Ihr Manfred Bonatz


Weitere Bestellinformationen & IC-Datenblätter

Neu: 100% Kompatible A/D-D/A-Messkarte mit 100ks / 200ks 16-Bit A/D-Wandler


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