ES A/D Board. Benutzerhandbuch

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1 ES A/D Board Benutzerhandbuch

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3 Inhalt 1 Einleitung Funktionen Einsatzgebiete Blockdiagramm Software-Unterstützung Inbetriebnahme Satellitenbox anschließen Firmware-Aktualisierung Steckplatz Hardware Funktionsbeschreibung Eingangsspannungsbereich Signalkonditionierung (Anti-Aliasing Filter) Analog-Digital-Wandler Analoge Eingangskanäle Triggereingänge LEDs VME-Bus-Interface Hardware-Konfiguration Inhalt 3

4 3.2.1 VMEbus-Adresse und ID-Identifikation Steckerbelegung Steckverbinder Analog-Eingänge Steckverbinder Trigger-Eingänge Backplane-Verbinder Satellitenboxen Trigger Technische Daten ETAS Kontaktinformation Tabellenverzeichnis Abbildungsverzeichnis Index Inhalt

5 1 Einleitung In diesem Abschnitt finden Sie die Informationen zu den grundlegenden Funktionen und zum Einsatzgebiet der ES Einschubkarte. Ein Blockdiagramm erläutert Ihnen schematisch den Aufbau der Einschubkarte. Hinweis Einige Bauelemente der Einschubkarte können durch elektrostatische Entladungen beschädigt oder zerstört werden. Belassen Sie die Einschubkarte bis zu ihrem Einbau in der Transportverpackung. Die Einschubkarte darf nur an einem gegen statische Entladungen gesicherten Arbeitsplatz aus der Transportverpackung entnommen, konfiguriert und eingebaut werden. 1.1 Funktionen Die ES Einschubkarte dient der analogen Datenerfassung in VME-Bus- Systemen und ist für hohe Datenraten und hohe Auflösung konzipiert. Eigenschaften: Automotive-tauglicher Temperaturbereich ( 40 C C) 16 analoge Eingangskanäle, galvanisch voneinander getrennt Ein A/D-Wandler pro Kanal (kein Multiplexer), 16-Bit-Auflösung, Wandelrate 100 ksamples/s Effektive Genauigkeit 13Bit Programmierbare Datenreduktion für jeden einzelnen Kanal Für jeden Kanal individuell zuschaltbares Anti-Aliasing-Tiefpaßfilter (Aktivierung per Software) Zwei per Software einstellbare Eingangsspannungsbereiche (±10 V und ±60 V) Genauigkeit über Temperatur 0,0015 % / K x U e (K=Kelvin, U e =Eingangsspannung) Eingangsimpedanz: 2 MΩ Eingangsspannungsschutz: ± 80 V 128 MB SDRAM Zwei TTL-kompatible Triggereingänge, voneinander und vom VME-Bus galvanisch getrennt VME-Bus-Interface nach VME64 Zwei programmierbare VME-Bus-Interrupter Automatische Kartenerkennung am VME-Bus Einleitung 5

6 Debug-Schnittstelle Die nachfolgende Abbildung zeigt die Frontblende und die Lage der Steckverbinder E R A B C D TRIG ES Abb. 1-1 Frontblende Jeweils vier der 16 Eingangskanäle der ES sind auf einem achtpoligen LEMO-Steckverbinder des Typs ECB.1B.308.NLV zusammengefasst (Anschlüsse A, B, C und D). Die beiden Triggereingänge sind auf einem vierpoligen LEMO-Steckverbinder des Typs EPG.1B.304.HLN nach außen geführt (Anschluß TRIG). 1.2 Einsatzgebiete Die ES Einschubkarte kann in VME-Bus-Systemen eingesetzt werden und dient zur Erfassung von analogen Signalen. Durch die zusätzlich vorhandenen Triggereingänge kann die Signalerfassung zeitlich gesteuert werden (Start/Stop). Dabei sind sowohl eine kontinuierliche Messung als auch ist die Erfassung einzelner Messwerte möglich (Single-Shot). Eine weitere Anwendung der Triggereingänge besteht in der Erfassung z.b. eines Kurbelwellenwinkels. Beispiele: Verlauf von Druckverhältnissen in einem Motor während des Brennvorgangs. Erfassung analoger Gebersignale. 6 Einleitung

7 Erfassung analoger Ausgabegrößen eines Steuergerätes Strommessung mit vorgeschaltetem I/U Wandler. 1.3 Blockdiagramm Die nachfolgende Abbildung zeigt das Blockdiagramm der ES mit den wesentlichen Funktionseinheiten. DC DC Debug Port }10V }60V A/D A/D conversion conversion A/D A/D conversion conversion 2 MB Fl ash Pr ogr amm }10V }60V A/D conversion A/D conversion A/D A/D conversion conversion ARM9 64 MB SDRAM Watch Interrupt 16kB dog control l er Cache }10V }60V A/D A/D conversion conversion A/D A/D conversion conversion VME }10V }60V A/D A/D conversion conversion A/D A/D conversion conversion Me as ur e ment Cont r ol l er VME I /F A/D overvoltage conversion protection Tri gger 1 Tri gger 2 Abb. 1-2 ES Blockdiagramm Vereinfacht dargestellt sind Analogteil (links), galvanische Trennung (Mitte) und Digitalteil (rechts) der Karte. Im Analogteil sind 16 identisch aufgebaute und galvanisch voneinander getrennte Messkanäle vorhanden, die jeweils aus Eingangsstufe, Filter und A/ D-Wandler bestehen. In der Eingangsstufe erfolgt die Umschaltung des Eingangsspanungssbereiches zwischen ±10 V und ±60 V. Die Eingangsimpedanz beträgt 2 MΩ und wird durch einen hochohmigen Verstärker realisiert. Der Eingangsstufe ist ein analoges Tiefpaßfilter 8. Ordnung mit modifizierter Bessel-Charakteristik nachgeschaltet (Anti-Aliasing-Filter zur Vermeidung von Abtastfehlern). Das Filter ist dabei auf die maximale Abtastrate von 100 khz abgestimmt; die 3 db-grenzfrequenz liegt bei 9 khz. Die A/D-Wandlung der Signale erfolgt mit jeweils separaten 16-Bit-Wandlern. Einleitung 7

8 Die Abtastwerte werden über eine galvanische Trennung an den Digitalteil übergeben, in dem die weitere Verarbeitung erfolgt. Wesentliche Schritte sind dabei die Echtzeitkorrektur von Offset- und Linearitätsfehlern der Eingangsund Wandlerstufen, die für jeden Meßkanal separat durchgeführt werden, und die Speicherung der Abtastwerte in einem 128 MByte großen SDRAM-Meßwertspeicher. Die weitere Aufbereitung und Verwaltung der Meßdaten wird durch ein ARM9-Prozessorsystem unterstützt, das über das VMEbus-Interface angesprochen werden kann. Der VMEbus kann dabei direkt auf den Meßwertspeicher der Karte zugreifen und Daten von dort auslesen. 1.4 Software-Unterstützung Die ES Einschubkarte wird von INCA ab Version und von ASCET- SD ab Version (nur mit TIPExp-Version 4.4 oder höher) unterstützt. Mit beiden Applikationen können bis zu vier ES gleichzeitig in einem ES1000-System betrieben werden. 8 Einleitung

9 2 Inbetriebnahme In diesem Abschnitt werden alle Schritte beschrieben, die für die Inbetriebnahme der ES notwendig sind. Da die komplette Konfiguration der Einschubkarte per Software vorgenommen werden kann, beschränkt sich die Inbetriebnahme nur auf das Anschließen der Meßobjekte. Hierfür werden zwei unterschiedliche Konzepte angeboten: 1. Anschluß der Sensoren mit einem Kabel, das sich an einem Ende auf vier BNC Stecker aufspaltet. 2. Bei erhöhtem Anspruch an Störsicherheit und mechanische Stabilität Anschluß unter Verwendung von Satellitenboxen (Beispiel: Messungen im Fahrzeug oder an Prüfständen). 2.1 Satellitenbox anschließen Eine Satellitenbox bündelt vier Eingangskanäle der ES und wird über ein Kabel (CBV200-x) an die ES angeschlossen. Eine Abbildung der Satellitenboxen ist im Abschnitt 3.3.4, Satellitenboxen auf Seite 24 zu finden. 2.2 Firmware-Aktualisierung Bei der ES kommt ein ARM9 Prozessor zum Einsatz, der die Einschubkarte steuert. Nach dem Einschalten beginnt der Prozessor mit der Programmausführung aus dem Flashspeicher. Die Firmware kann von den Anwendern selbst aktualisiert werden, so daß auch künftige Versionen mit ggf. erweitertem Funktionsumfang auf der Karte eingesetzt werden können. Dies geschieht mit Hilfe einer Servicesoftware vom angeschlossenen PC aus. 2.3 Steckplatz Die ES Karte muss rechts von der Bus-Masterkarte eingesteckt sein. Inbetriebnahme 9

10 3 Hardware Dieser Abschnitt enthält eine detaillierte Funktionsbeschreibung, die Pinbelegung der Steckverbinder und die technischen Daten der Einschubkarte. 3.1 Funktionsbeschreibung Eingangsspannungsbereich Der Eingangsspannungsbereich kann per Software für jeden Kanal separat eingestellt werden. Es sind zwei Eingangsspannungsbereiche wählbar: ± 10 V und ± 60 V. Um eine Drift über den Temperaturbereich zu vermeiden, wurden für die Spannungsbereichsumschaltung Relais verwendet. Beim Ein- und Ausschalten ist daher ein Schaltgeräusch hörbar. Die Umschaltung des Eingangsspannungsbereichs erfolgt per Software und wird in den Handbüchern zu INCA und ASCET beschrieben. Alle Analogeingänge der Einschubkarte sind gegen Überspannung geschützt (±80 V). Die Triggereingänge sind ebenfalls bis ±80 V und zusätzlich gegen Verpolung geschützt Signalkonditionierung (Anti-Aliasing Filter) Die Karte verfügt über 16 analoge Eingangskanäle, die galvanisch von einander getrennt sind. Für die Signalkonditionierung kann für jeden Kanal ein Anti- Aliasing-Tiefpaßfilter per Software aktiviert werden. Die Aktivierung der Anti- Aliasing-Tiefpaßfilter wird in den Handbüchern zu INCA und ASCET beschrieben. Hinweis Bei Abtastung mit einer Abtastrate f A können nur solche Signale fehlerfrei erfasst werden, die bandbegrenzt sind und nur Frequenzanteile bis zur halben Abtastrate f A /2 enthalten (Abtasttheorem). Achten Sie daher bei Abtastraten unter 100 khz darauf, der ES Karte ein entsprechendes Tiefpassfilter vorzuschalten. Hinweis Zur Reduktion der anfallenden Datenmengen sind mit der ES auch Messungen mit Abtastraten unter 50 khz möglich. In diesem Fall muss ein externes Tiefpassfilter zur Bandbegrenzung eingeschleift werden. Das auf der ES vorhandene Anit-Aliasing-Filter kann dann deaktiviert und auf einen Tiefpass erster Ordnung umgeschaltet werden, dessen Grenzfrequenz auf 225 khz eingestellt ist. 10 Hardware

11 3.1.3 Analog-Digital-Wandler Die ES hat für jedes Eingangssignal einen separaten Analog-Digital- Wandler. Der Analog-Digital-Wandler besitzt eine Auflösung von 16 Bit und eine maximale Abtastrate von 100 khz. Die Umsetzzeit beträgt 2 μs Analoge Eingangskanäle Die 16 identisch aufgebauten Eingangsstufen sind voneinander galvanisch getrennt. Damit wird die Messung von verschiedenen Signalen auch ohne gemeinsamen Bezugspunkt möglich. Jede einzelne Eingangsstufe ist nach dem unten abgebildeten Schema aufgebaut. Das jeweilige Signal wird als Potentialdifferenz an den beiden Operationsverstärker-Eingängen gemessen. Die vollständige Unabhängigkeit und galvanische Trennung der Messkanäle voneinander wird hier durch eine separate Versorgungsspannung (VCC) für jeden einzelnen Operationsverstärker sichergestellt. VCC i IN+ i ADC i Relais i IN- i GND i Abb. 3-1 Prinzipschaltbild einer einzelnen Eingangsstufe (i=1..16) Mit dieser Technik lassen sich Systeme mit einem besonders hohen Gleichtaktunterdrückungsverhältnis (Common Mode Rejection Ratio, CMRR) realisieren. Die CMRR eines jeden Kanals der ES liegt bei 120 db (DC). IN+ und IN- eines jeden Kanals sind kapazitiv an das Gehäuse der ES1000 gekoppelt. Bei Verwendung der Satellitenboxen liegen deren Gehäuse sowie die Abschirmung des Verbindungskabels auf dem Potential des ES1000-Gehäuses. Je Kanal steht ein integriertes Anti-Aliasing-Filter zur Verfügung, dessen 3 db- Grenzfrequenz bei 9 khz liegt (siehe Abbildung). Hardware 11

12 3 db 85 db 9 khz 50 khz f Abb. 3-2 Filtercharakteristik des Anti-Aliasing-Filters Bei Deaktivierung des Anti-Aliasing-Filters wird die jeweilige Eingangsstufe auf einen analogen Teifpass erster Ordnung umgeschaltet, dessen 3 db-grenzfrequenz bei 225 khz liegt. Jeweils vier der 16 Eingangskanäle der ES sind auf einem achtpoligen LEMO-Steckverbinder des Typs ECB.1B.308.NLV zusammengefasst (Anschlüsse A, B, C und D) Triggereingänge Die Triggereingänge der ES erlauben die zeitliche Steuerung der Messung. Es sind sowohl das Starten und Anhalten einer kontiniuierlichen Messung als auch die getriggerte Erfassung einzelner Messwerte möglich. Dabei dient Trigger 1 stets als eigentliches Steuersignal, während Trigger 2 das Zeitfenster definiert, in dem eine Messung erfolgen kann. Weiterhin kann mit den Triggersignalen ein in die ES Karte integrierter Zähler gesteuert werden, der z.b. die Erfassung eines Kurbelwellenwinkels erlaubt. Die beiden Triggereingänge sind auf einem vierpoligen LEMO-Steckverbinder des Typs EPG.1B.304.HLN zusammengefasst (Anschluß TRIG). Die unterstützten Betriebsarten im einzelnen: 12 Hardware

13 Und-Verknüpfung beider Triggerkanäle (Modus I) Hinweis Der Modus I wird nur von INCA unterstützt. In dieser Betriebsart wird gemessen, solange Trigger 1 logisch 1 ist. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, durch Trigger 2 ein Zeitfenster zu definieren. In diesem Fall läuft die Messung nur, solange Trigger 2 logisch 1 ist. Fällt Trigger 2 auf logisch 0 zurück, so wird eine evtl. laufende Messung beendet. Die Zeitfensterfunktion kann softwareseitig aktiviert bzw. deaktiviert werden (siehe INCA-Handbuch). t T1H t T1L CH1 CH2 t T2S 1.AD-Data of 1. interval sampled Last AD-Data of 1.interval sampled t T2H1 Last AD-Data of 2.interval sampled t T1AS1 t T1LAS1 2 samples are always stored together! => It isn t possible to store a single sample! 1.AD-Data of 2.interval sampled t T2LAS1 Abb. 3-3 Timing und Schaltverzögerung im Modus I Symbol Beschreibung min max Einheit t T1H CH1 high time 2500 ns t T1L CH1 low time 2500 ns t T1H + t T1L Cycle time 1 ms t T2S CH2 to CH1 setup time 300 ns t T2H1 CH2 to CH1 hold time 300 ns t T1AS1 CH1 to first AD data sampled time 1750 ns t T1LAS1* CH1 to last AD data sampled time / ns sample rate t T2LAS1* CH2 to last AD data sampled time / sample rate ns Tab. 3-1 Timing und Schaltverzögerung im Modus I Hardware 13

14 *= Es werden immer zwei zeitlich aufeinanderfolgend digitalisierte Analogwerte zusammen abgespeichert. Das Abspeichern des letzten digitalisierten Analogwertes erfolgt abhängig von der Synchronisierung der AD-Abtastrate und der Triggerkanäle. Mit der Abspeicherung des zuletzt erstellten Digitalwertes wird dann gewartet, bis ein weiterer Digitalwert bereitsteht, wenn die beiden zuvor erstellten Digitalwerte bereits abgespeichert wurden. Messung flankengesteuert starten und beenden (Modus II) Hinweis Der Modus II wird nur von INCA unterstützt. In dieser Betriebsart wird die Messung bei einer positiven Flanke an Trigger 1 gestartet bzw. beendet. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, durch Trigger 2 ein Zeitfenster zu definieren. In diesem Fall wird die Messung nur dann gestartet oder beendet, wenn Trigger 2 logisch 1 ist. Fällt Trigger 2 auf logisch 0 zurück, so wird eine evtl. laufende Messung beendet. Die Zeitfensterfunktion kann softwareseitig aktiviert bzw. deaktiviert werden (siehe INCA-Handbuch). t T1PH t T1PL CH1 CH2 t T2S 1.AD-Data of 1.interval sampled Last AD-Data of 1.interval sampled t T2H2 Last AD-Data of 2.interval sampled t T1AS1 t T1LAS1 2 samples are always stored together! => It isn t possible to store a single sample! 1.AD-Data of 2.interval sampled t T2LAS2 Abb. 3-4 Timing und Schaltverzögerung im Modus II 14 Hardware

15 Symbol Beschreibung min max Einheit t T1PH CH1 high time 2500 ns t T1PL CH1 low time 2500 ns t T1PH + Cycle time 1 ms t T1PL t T2S CH2 to CH1 setup time 300 ns t T2H2 CH2 to CH1 hold time 300 ns t T1AS2 CH1 to first AD data sampled time 1750 ns t T1LAS2* CH1 to last AD data sampled time / ns sample rate t T2LAS2* CH2 to last AD data sampled time / sample rate ns Tab. 3-2 Timing und Schaltverzögerung im Modus II *= Es werden immer zwei zeitlich aufeinanderfolgende digitalisierte Analogwerte zusammen abgespeichert. Das Abspeichern des letzten digitalisierten Analogwertes erfolgt abhängig von der Synchronisierung der AD-Abtastrate und der Triggerkanäle. Mit der Abspeicherung des zuletzt erstellten Digitalwertes wird dann gewartet, bis ein weiterer Digitalwert bereitsteht, wenn die beiden zuvor erstellten Digitalwerte bereits abgespeichert wurden. Einzelmessung bei positiver Triggerflanke (Modus III) Hinweis Der Modus III wird nur von ASCET unterstützt. Diese Betriebsart erlaubt die Erfassung einzelner Messwerte jeweils bei einer positiven Flanke an Trigger 1. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, durch Trigger 2 ein Zeitfenster zu definieren. In diesem Fall werden Messwerte nur dann erfasst, wenn Trigger 2 logisch 1 ist. Ist Trigger 2 logisch 0, so werden keine Messwerte erfasst. Die Zeitfensterfunktion kann softwareseitig aktiviert bzw. deaktiviert werden (siehe ASCET-Handbuch). Hardware 15

16 t T1PH t T1PL CH1 CH2 AD-Data sampled t T2S Single Shot t T1SAS t T2H2 Abb. 3-5 Timing und Schaltverzögerung im Modus III Symbol Beschreibung min max Einheit t T1PH CH1 pulse high time 2500 ns t T1PL CH1 pulse low time 2500 ns t T2S CH2 to CH1 setup time 300 ns t T2H2 CH2 to CH1 hold time 300 ns t T1SAS CH1 to AD data sampled time 1750 ns Tab. 3-3 Timing und Schaltverzögerung im Modus III 16 Hardware

17 Einzelmessung bei negativer Triggerflanke (Modus IV) Hinweis Der Modus IV wird nur von ASCET unterstützt. Wie vor (vgl. Modus III), jedoch werden Messwerte hier jeweils bei einer negativen Flanke antrigger 1 erfasst. t T1PL t T1PH CH1 CH2 t T2S AD-Data sample Single Shot t T1SAS t T2H2 Abb. 3-6 Timing und Schaltverzögerung im Modus IV Symbol Beschreibung min max Einheit t T1PH CH1 pulse high time 2500 ns t T1PL CH1 pulse low time 2500 ns t T2S CH2 to CH1 setup time 300 ns t T2H2 CH2 to CH1 hold time 300 ns t T1SAS CH1 to AD data sampled time 1750 ns Tab. 3-4 Timing und Schaltverzögerung im Modus IV Zählermodus mit Inkrement und Reset (Modus V) In diesem Modus wird mit beiden Triggereingängen ein 16-Bit-Zähler gesteuert, der in die Karte integriert ist. Dabei bewirkt eine positive Flanke an Trigger 1 ein Rücksetzen des Zählers auf Null, während eine positive Flanke an Trigger 2 den Zähler um 1 erhöht. Hardware 17

18 Auf diese Weise kann z.b. ein Kurbelwellen-Winkel erfasst werden, wenn Trigger 1 bei jeder vollen Umdrehung (im Nullwinkeldurchgang) und Trigger 2 in gleichen Winkelabständen (z.b. alle 0.1 Grad) jeweils eine positive Flanke erhält. t T1P CH1 t T1HL t T1LE CH2 t T1HE t T1LL t T2P t T2PL t T2C Abb. 3-7 Timing und Schaltverzögerung im Modus V Symbol Beschreibung min max Einheit t T2C CH2 cycle time 8 μs t T2P CH2 pulse width 2500 ns t T2PL CH2 signal low time 2500 ns t T1P CH1 pulse width 2500 ns t T1HE CH1 before CH2 time 30 ns t T1HL CH1 after CH2 time 30 ns t T1LE CH1 before CH2 switch off time 30 ns t T1LL CH1 after CH2 switch off time 30 ns Tab. 3-5 Timing und Schaltverzögerung im Modus V 18 Hardware

19 3.1.6 LEDs Auf der Frontplatte der ES sind sechs LED-Kontrollleuchten vorhanden E R A B C D Abb. 3-8 Lage der LEDs auf der ES Frontplatte LED Beschreibung 1 reserviert / anwendungsspezifisch 2 reserviert / anwendungsspezifisch 3 reserviert / anwendungsspezifisch 4 reserviert / anwendungsspezifisch E LED leuchtet = Es ist ein Fehler aufgetreten R LED leuchtet = Karte ist im RESET VME-Bus-Interface Die Kommunikation der ES1303 mit dem Systemcontroller ES1120 oder mit dem Simulationsknoten ES1130 erfolgt über den VME-Bus. Die ES beinhaltet ein VME-Slaveinterface, das Zugriffe vom VME-Bus in Zugriffe auf entsprechende Speicherbereiche lokal auf der Karte umsetzt. Um eine hohe Leistungsfähigkeit im System zu erreichen, ist ein VME64-Interface implementiert. Neben dem A24/D16-Modus, der eine Zusammenarbeit mit bereits vorhandenen Karten ermöglicht, wird ein A40/MD32-Zugriff (Adress- und Datenzugriffe via Multiplexer, VME64-Erweiterung) verwendet, der gegenüber den Standardmodi etwa die doppelte Bandbreite erreicht. In Kombination mit dem Systemcontroller ES1120, der ebenfalls eine VME64-Schnittstelle besitzt, wird so eine hohe Datentransferrate über den VME-Bus erreicht. Die Karte besitzt zwei verschiedene programmierbare Interrupts. Hardware 19

20 3.2 Hardware-Konfiguration Die ES verfügt über keine Steck- oder Lötbrücken, die vom Anwender konfiguriert werden müssen. Die Konfiguration der Karte erfolgt per Software VMEbus-Adresse und ID-Identifikation Die Einschubkarte verfügt über ein VME64-Interface. Die Identifikation und Konfiguration der Adressbereiche und Interrupts erfolgt durch den Systemcontroller nach dem Einschalten des VME-Bus-Systems. 3.3 Steckerbelegung In diesem Abschnitt sind die Steckerbelegungen der Frontplattenstecker und des Backplane-Verbinders zum ES System beschrieben Steckverbinder Analog-Eingänge Abb. 3-9 Analog-Eingänge: Lemo-Steckverbinder 8-polig (ECB.1B.308.NLV) 20 Hardware

21 Buchse A Pin Signal 1 Kanal Kanal 1 3 Kanal Kanal 2 5 Kanal Kanal 3 7 Kanal Kanal 4 Buchse B Pin Signal 1 Kanal Kanal 5 3 Kanal Kanal 6 5 Kanal Kanal 7 7 Kanal Kanal 8 Buchse C Pin Signal 1 Kanal Kanal 9 3 Kanal Kanal 10 5 Kanal 11 + Hardware 21

22 Pin Signal 6 Kanal 11 7 Kanal Kanal 12 Buchse D Pin Signal 1 Kanal Kanal 13 3 Kanal Kanal 14 5 Kanal Kanal 15 7 Kanal Kanal Steckverbinder Trigger-Eingänge Abb Triggereingang: Lemo-Steckverbinder 4-polig (EPG.1B.304.HLN) Pin Signal 1 Trigger 1 2 GND (Trigger 1) 3 Trigger 2 4 GND (Trigger 2) 22 Hardware

23 3.3.3 Backplane-Verbinder Die nachfolgende Tabelle zeigt die Belegung des 160-poligen Backplane-Verbinders. Die mit / gekennzeichneten Signale sind low-aktiv. Pin Reihe Z Reihe A Reihe B Reihe C Reihe D 1 offen D00 /BBSY D08 offen 2 VME64 D01 /BCLR D09 offen 3 offen D02 /ACFAIL D10 offen 4 GND D03 /BG0IN D11 offen 5 offen D04 /BG0OUT D12 offen 6 GND D05 /BG1IN D13 offen 7 offen D06 /BG1OUT D14 offen 8 GND D07 /BG2IN D15 offen 9 offen GND /BG2OUT GND offen 10 GND SYSCLK /BG3IN /SYSFAIL offen 11 offen GND /BG3OUT /BERR offen 12 GND /DS1 /BR0 /SysReset offen 13 offen /DS0 /BR1 /LWORD offen 14 GND /WRITE /BR2 AM5 offen 15 offen GND /BR3 A23 offen 16 GND /DTACK AM0 A22 offen 17 offen GND AM1 A21 offen 18 GND /AS AM2 A20 offen 19 offen GND AM3 A19 offen 20 GND /IACK GND A18 offen 21 offen /IACKIN res. A17 offen 22 GND /IACKOUT res. A16 offen 23 offen AM4 GND A15 offen 24 GND A07 /IRQ7 A14 offen 25 offen A06 /IRQ6 A13 offen 26 GND A05 /IRQ5 A12 offen 27 offen A04 /IRQ4 A11 offen 28 GND A03 /IRQ3 A10 offen 29 offen A02 /IRQ2 A09 offen Hardware 23

24 Pin Reihe Z Reihe A Reihe B Reihe C Reihe D 30 GND A01 /IRQ1 A08 offen 31 offen -12 V +5 V Stby +12 V offen 32 GND +5 V +5 V +5 V offen Satellitenboxen Zum Anschluss der Satellitenboxen an die ES wird ein spezielles Kabel benötigt, das die Signale optimal vor Störeinflüssen schützt (verdrillte Leitungen und Doppelabschirmung). Abb Kabel CBV200-1/3/5 (2x Lemo-Steckverbinder FGB.1B.308.CLAD) Die Ausführungen des obigen Kabels und deren Bestellnummern können der folgenden Tabelle entnommen werden: Bezeichnung Länge Bestellnummer CBV m F-00K CBV m F-00K CBV m F-00K Die Satellitenbox ist in zwei verschiedenen Ausführungen erhältlich: 1. Satellitenbox mit BNC-Anschlüssen für die Kontaktierung von Sensoren, die über BNC-Anschlüsse verfügen. 2. Satellitenbox mit Lemo-Steckverbindern für erhöhte Störsicherheit. Mit Hilfe der Lemo-Steckerverbinder können die Sensorsignale abgehend von der Satellitenbox bis hin zum Sensor geschirmt verlegt werden. Hierfür ist das Kabel CBAV180-x vorgesehen. Alternativ zu den Satellitenboxen kann zum Verbinden der Sensoren auch das Kabel CBAV210-x verwendet werden. Dieses wird direkt an die ES angeschlossen und ist mit BNC-Anschlüssen ausgestattet. 24 Hardware

25 F 00K Abb Kabel CBAV210-2 (1x Lemo FGB.1B.308.CLAD auf 4x BNC) Bezeichnung Länge Bestellnummer CBAV m F-00K ES Abb ES Satellitenbox mit Lemo-Steckverbindern Bezeichnung ES Bestellnummer F-00K Hardware 25

26 ES Abb ES Satellitenbox mit BNC-Anschlüssen Bezeichnung ES Bestellnummer F-00K Trigger Die Triggersignale können mit dem Kabel CBAV220-x in die ES eingespeist werden. F 00K Abb Kabel CBAV220-x (1x Lemo FGG.1B.304.CLAD auf 2x BNC) Die Ausführungen des obigen Kabels und deren Bestellnummern können der folgenden Tabelle entnommen werden: Bezeichnung Länge Bestellnummer CBAV m F-00K CBAV m F-00K Hardware

27 3.4 Technische Daten Triggereingänge TTL-kompatibel Überspannungsschutz Verpolschutz ±80 V Analogeingänge Eingangsimpedanz Überspannungsschutz differentiell 2MΩ ±80 V Analoge Signalaufbereitung Signalquelle Eingangsspannungsbereiche Eingangstiefpassfilter 16 Eingangskanäle (differentiell) -10 V V -60 V V a) Anti-Aliasing-Filter (8. Ordnung): 3dB-Grenzfrequenz: 9 khz b) Einfacher Tiefpass (1. Ordnung): 3 db-grenzfrequenz: 225 khz Hinweis Die Grenzfrequenz der Eingangskanäle wird durch die Impedanzwandler am Eingang und das Eingangstiefpassfilter bestimmt und beträgt 80 khz. Analog-Digital-Wandler Auflösung Linearität Wandlungszeit Abtastrate 16 Bit 1 LSB 2 μs max. 100 khz Hardware 27

28 Stromversorgung ES Einschubkarte +5 V DC, ±5 %, ca. 1 A Umgebungsbedingungen Umgebungstemperatur im Betrieb -40 C bis +85 C Lagertemperatur -55 C bis +85 C Relative Luftfeuchte 0 bis 95 %, nicht kondensierend Steckverbinder Backplane Frontplatte 96 pol. DIN C 4x Lemo 8-polig + 1x Lemo 4-polig Physikalische Abmessungen Leiterplatte Frontplatte 100 x 160 mm² Höhe: 3 HE Breite: 4 TE (20,3 mm) 28 Hardware

29 4 ETAS Kontaktinformation ETAS Hauptsitz ETAS GmbH Borsigstraße 14 Telefon: Stuttgart Telefax: Germany WWW: Nordamerika ETAS Inc Miller Road Telefon: ETAS INC Ann Arbor, MI Telefax: USA WWW: Japan ETAS K.K. Queen's Tower C-17F Telefon: , Minatomirai, Nishi-ku Telefax: Yokohama Japan WWW: Großbritannien ETAS Engineering Tools Application and Services Ltd. Studio 3, Waterside Court Telefon: Third Avenue, Centrum 100 Telefax: Burton-upon-Trent Staffordshire DE14 2WQ WWW: Great Britain ETAS Kontaktinformation 29

30 Frankreich ETAS S.A.S. 1, place des Etats-Unis Telefon: SILIC 307 Telefax: Rungis Cedex sales@etas.fr France WWW: Korea ETAS Korea Co. Ltd. 4F, 705 Bldg Telefon: Yangjae-dong, Seocho-gu Telefax: Seoul sales@etas.co.kr Korea China ETAS (Shanghai) Co., Ltd Bank of China Tower Phone: Yincheng Road Central Fax: Shanghai sales.cn@etasgroup.com P.R. China WWW: India ETAS Automotive India Pvt. Ltd. No. 690, Gold Hill Square Phone: F Hosur Road, Bommanahalli Fax: Bangalore sales.in@etasgroup.com India WWW: 30 ETAS Kontaktinformation

31 Tabellenverzeichnis Tab. 3-1 Timing und Schaltverzögerung im Modus I Tab. 3-2 Timing und Schaltverzögerung im Modus II Tab. 3-3 Timing und Schaltverzögerung im Modus III Tab. 3-4 Timing und Schaltverzögerung im Modus IV Tab. 3-5 Timing und Schaltverzögerung im Modus V Tabellenverzeichnis 31

32 32 Tabellenverzeichnis

33 Abbildungsverzeichnis Abb. 1-1 Frontblende... 6 Abb. 1-2 ES Blockdiagramm... 7 Abb. 3-1 Prinzipschaltbild einer einzelnen Eingangsstufe (i=1..16) Abb. 3-2 Filtercharakteristik des Anti-Aliasing-Filters Abb. 3-3 Timing und Schaltverzögerung im Modus I Abb. 3-4 Timing und Schaltverzögerung im Modus II Abb. 3-5 Timing und Schaltverzögerung im Modus III Abb. 3-6 Timing und Schaltverzögerung im Modus IV Abb. 3-7 Timing und Schaltverzögerung im Modus V Abb. 3-8 Lage der LEDs auf der ES Frontplatte Abb. 3-9 Analog-Eingänge: Lemo-Steckverbinder 8-polig (ECB.1B.308.NLV) Abb Triggereingang: Lemo-Steckverbinder 4-polig (EPG.1B.304.HLN) Abb Kabel CBV200-1/3/5 (2x Lemo-Steckverbinder FGB.1B.308.CLAD) Abb Kabel CBAV210-2 (1x Lemo FGB.1B.308.CLAD auf 4x BNC) Abb ES Satellitenbox mit Lemo-Steckverbindern Abb ES Satellitenbox mit BNC-Anschlüssen Abb Kabel CBAV220-x (1x Lemo FGG.1B.304.CLAD auf 2x BNC) Abbildungsverzeichnis 33

34 34 Abbildungsverzeichnis

35 Index A Abmessungen 28 Analog-Digital-Wandler 11, 27 Analoge Signalaufbereitung 27 Analogeingänge 27 Anti-Aliasing Filter 10 ASCET-SD 8 B Blockdiagramm 7 E Eingangskanäle 11 Eingangsspannungsbereich 10 Eingangsstufe,Prinzipschaltbild 11 Einsatzgebiete 6 ETAS Kontaktinformation 29 F Filtercharakteristik 12 Firmware-Aktualisierung 9 Frontplatte 6 Funktionen 5 Funktionsbeschreibung 10 I Inbetriebnahme 9 INCA 8 K Konfiguration 20 L LEDs 19 P Physikalische Abmessungen 28 S Satellitenbox 9 Signalaufbereitung 27 Signalkonditionierung 10 Software-Unterstützung 8 Index 35

36 Steckerbelegung Analog-Eingänge 20 Backplane-Verbinder 23 Trigger-Eingänge 22 Steckplatz 9 Steckverbinder 28 Stromversorgung 28 T Technische Daten 27 Trigger-Betriebsarten 12 Triggereingänge 12, 27 Triggerkabel 26 U Umgebungsbedingungen 28 V VME-Bus-Adresse 20 VME-Bus-Interface Index