Hardware für portable Messtechnik

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1 Hardware für portable Messtechnik Christian Fritz Applications Engineer National Instruments

2 Agenda Anforderungen an Mess, -Steuer und Regelungssysteme Busse portabler MSR-Systeme Datenerfassungsgeräte Signalkonditionierung PDA Portable Lösungen für die Einbindung von Stand-alone Geräten

3 Einsatzgebiet portabler Systeme Basisforschung Produktentwicklung schnelles Entwickeln und Erstellen von Prototypen Entwicklung Portable Lösungen Produktion Hohe Geschwindigkeit Hoher Automatisierungsgrad Test-Dokumentation (COC) Qualitätsüberwachung Prozessüberwachung Geringer Platzbedarf Portable Systeme Wiederverwendung von bestehenden Prüfanwendungen Robuste Prüfstation Flexibilität Portable Lösungen Vor Ort Service Test Reparatur Center günstige Systeme Flexibilität (sollte für viele Systeme passen)

4 Aufbau eines portablen MSR-Systems Datenerfassungs- Plattformen Datenerfassungs- Treiber Datenerfassungs- Hardware Sensor MAX DAQmx Konfiguration Datenerfassungshardware Signal Kalibration Signalkonditionierung Anschlusstechnik

5 Bussysteme für portable MSR-Systeme PCMCIA GPIB RS-232 Ethernet USB IEEE 1394 Max. Datendurchsatz 8,33 MB/s (16 bit) 132 MB/s (PC- Card Bus) 1,5 MB/s 8 MB/s (HS488) 28,8 kb/s 125 MB/s 100 Mb/s 480Mb/s Mb/s 3,2Gb/s Verfügbare Produkte 1,000 >10,000 >10,000 <100 <100 <10 Wartezeit (Erstes Byte und Anfrage) sehr niedrig Niedrig Niedrig/Mittel Hoch Hoch Hoch Max. Anzahl an Modulen (2) 14 1 kein Limit Max. Kabellänge gering 20m 15m kein Limit (drahtlos ca. 100m) 30m 4.5m Anschlüsse Industrie/ Consumer Industrie Industrie/ Consumer Verbraucher Verbraucher Verbraucher Triggerung Gut Minimal Minimal Minimal Minimal Minimal

6 Portable Lösungen PDA Datenerfassungshardware - PCMCIA Laptop Datenerfassungshardware - PCMCIA, FireWire, USB Signalkonditionierung - SCC SCXI + SCXI 1600 (USB)

7 Portable Datenerfassungsgeräte Multifunktion DAQ Produkt Bus Analogausgänge Analogeingänge Auflösung Max. Abtastrate Ausgaberate Auflösung Trigger Counter Digital I/Os DAQPad- 6052E IEEE bit 333 ks/s 2 16 bit 1 MS/s Analog, Digital 2 (24 bit) 8 DAQPad- 6070E IEEE bit 1,25 MS/s 2 12 bit 1 MS/s Analog, Digital 2 (24 bit) 8 DAQPad- 6020E USB bit 100 ks/s 2 12 bit 20 S/s Digital 2 (24 bit) 8 DAQCard- 6036E PCMCIA bit 200 ks/s 2 16 bit 1 ks/s Digital 2 (24 bit) 8 DAQCard- 6062E PCMCIA bit 500 ks/s 2 12 bit 850 ks/s Analog, Digital 2 (24 bit) 8 DAQCard- 6024E PCMCIA bit 200 ks/s 2 12 bit 1 ks/s Digital 2 (24 bit) 8 DAQCard PCMCIA 8 12 bit 1 MS/s Digital 2 (24 bit) 8

8 Portable Datenerfassungsgeräte Digital I/O Produkt Bus Digital- Leitungen Signalart Change Detection Trigger Handshaking Prog. Einschaltzustand DAQPAD- 6507/08 USB 96 Software Timed 5V TTL, CMOS DAQCard- DIO-24 PCMCIA 24 Software Timed 5V TTL, CMOS DAQCard PCMCIA kb/s (pattern) 740 kb/s (handshaki ng) 5V TTL, CMOS

9 Treiber für portable DAQ-Karten NI-DAQmx und Traditional NI-DAQ DAQ-Assistent Automatische Programm-Code-Erzeugnug Leistungsfähigkeit Schnelle Einzelwerterfassung Multithreading Übersichtliche API für alle Entwicklungsumgebungen Vereinfachtes Timing und Synchronisieren Unterstützung aller aktueller NI-DAQ-Devices

10 Portable Datenerfassungsgeräte Modulare Instrumente Instrument Produkt Bus Analog-kanäle Abtastrate Anwendungsfelder Überspannu ngsschutz Digital-I/O Hochpräzisions DAQ Gerät NI USB 16 (oder 14 Thermocouples) 2, S/s (einstellbar) Temperatur, Wiederstand, Spannung -+42V 8 Instrument Produkt Bus Kanäle Abtastrate Bandbreit e Onboard Speicher Auflösung Eingangswiderstand Digitizer - Oszilloskop NI USB 2 (Simultaneous Sampling) 20 MS/s 15 MHz 663 ks 8 bit 1 MΩ Digitizer - Oszilloskop NI PCMCIA 2 (Simultaneous Sampling) 20 MS/s 15 MHz 663 ks 8 bit 1 MΩ Instrument Produkt Bus Auflösung Wiederstandsmessung Eingangsbereiche Srommessung Dioden Tests DMM NI-4050 PCMCIA 5 ½ digits 5 Bis zu 200 MΩ Bis zu 10 A über Shunt Bei 2 V (betrieben bei 100 µ A)

11 Möglichkeiten der Signalkonditionierung SCC SCC-Serie: Geschirmter Modulträger Kompakt und portabel Flexible Bestückung für unterschiedliche Messungen Anschluss an alle DAQ Karten

12 Möglichkeiten der Signalkonditionierung SCXI SCXI: Erweiterbar auf große Kanalanzahl (mehr als 3000) Unterstützt eine Vielzahl von Sensoren und Signaltypen Eingangsspannungen bis 1000 VDC SCXI 1600 Digitizer USB Anschluss zur Verbindung mit dem Laptop Sampling Rate: 200kS/s Auflösung 16 bit BNC Anschlüsse für Trigger, Clock und Kalibrierung

13 Konfiguration mittels NI-DAQ 7.2 Automatische Erkennung des Chassis Automatische Erkenung der Module

14 NI LabVIEW PDA Module Grafische Erstellung individueller Applikationen für PDAs (Pocket PC und Palm OS) Ausführbare Applikationen bzgl. Größe und Performance für PDAs optimiert Integrierte Emulations- und Fehlerbehebungswerkzeuge zur Applikationsverifizierung Kommunikation mit externen Geräten über IrDA-, serielle RS-232- oder Wireless-Ethernet-Schnittstellen (IEEE b-Schnittstellen) WindowsCE-Unterstützung - Visualisierung für Compact-FieldPoint- und PXI-RT-Systeme mit Touch Panels - Windows CE 4.2, StrongARM- und XScale-Prozessor

15 Hardware für PDA Anwendungen E-Serien DAQCard Module 6024E, 6062E, DAQCard-AI-16XE-50, DAQCard-AI-16E-4 170KS/s Sampling Rate für 1 Kanal Measurement Hardware DDK DAQ PPC (DAQ Toolkit für Pocket PC)

16 Anbindung an Stand-Alone Geräte Datenerfassungs- Plattformen Treiber Bus Stand Alone Geräte Sensor MAX Konfiguration NI VISA IVI GPIB USB Seriell Ethernet FireWire Signal

17 Einbinden von Stand-Alone Geräten GPIB-Controller (USB, Firewire, serieller/ paralleler Schnittstlle, Ethernet, PCMCIA) Serielle Schnittstellen (USB, Ethernet, PCMCIA) CAN (PCMCIA) Foundation Fieldbus (PCMCIA)

18 Instrument I/O Assistent Interaktiver Assistent VISA Unterstützung Autoanalyse Funktion Erzeugung von Programmcode für LabVIEW, LabWindows/CVI, Measuremnt Studio

19 Fragen????

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