4-Kanal Messverstärker GSV-4 GSV-4BT GSV-4USB Bedienungsanleitung

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1 4-Kanal Messverstärker GSV-4 GSV-4T GSV-4US edienungsanleitung Stand:

2 Inhaltsverzeichnis DMS Messverstärker GSV-4US...3 eschreibung...3 Abmessungen...4 Technische Daten...5 Anschlussbelegung...6 DMS Messverstärker GSV-4T...7 eschreibung...7 Abmessungen...7 Technische Daten...8 Anschlussplan...9 Programmierung / Konfiguration...23 Skalierung der Messwerte...23 Messbereich 2,0 mv/v...23 Messbereich 0,0 mv/v...23 Messbereich 0,0 bis 5V...24 Messbereich 0,0 bis 0V...24 Messbereich PT Messbereich K-Thermokabel...24 Kommandos zur Konfiguration...25 Liste der Kommandos...25 eschreibung der Kommandos...27 Protokoll für Messwerte...29 Protokoll für Kommandos...29 Protokoll für Antworten auf Kommandos...30 Digitale IO's...3 Analogeingang...34 CAN us...35 Protokoll für Messwerte...35 Protokoll für Kommandos...35 Protokoll für Antworten auf Kommandos...35 Konfiguration der CAN-ID...36 Datenfrequenz und Filter...37 Analogfilter...37 Digitalfilter...37 Anhang

3 DMS Messverstärker GSV-4US GSV-4US M2 Frontansicht Sensoranschluss GSV-4US SU-D37 Frontansicht Sensoranschluss 4-Kanäle Versorgung über US Port Eingänge für DMS / 0 0 V / PT000 Messbereiche 2 mv/v / 0 mv/v DMS Viertel- / Halb- Vollbrücken 8 digitale Ein-/ Ausgänge Datenrate 0 Hz 500 Hz eschreibung Dieser 4-Kanal Messverstärker für Sensoren mit Dehnungsmessstreifen ist mit einer US Schnittstelle ausgestattet. Die Spannungsversorgung erfolgt über den US Port auf der Rückseite des Messverstärkers. Der Messverstärker ist mit SU-D37 Anschluss bzw. mit 4x M2 Anschlussbuchsen lieferbar. Der Messverstärker verfügt über acht digitale Einund Ausgänge. 3

4 Abmessungen Abbildung : Abmessungen GSV-4US SU-D37 Abbildung 2: Abmessungen GSV-4US M2 4

5 Technische Daten. Genauigkeitsklasse 0,05 % Auflösung 6 it DMS-Eingänge Vollbrücke Halbbrücke Viertelbrücke / 350 / 000 Ohm Ohm Ohm 95 0 d Datenfrequenz Hz Abtastfrequenz,92 MHz Grenzfrequenz analog digital 450 Notch-Filter Hz Hz rückenspeisespannung Strombelastbarkeit 2,5 30 Volt ma Festspannungsausgang Strombelastbarkeit 5 20 V ma Schaltausgänge/-eingänge I/O - 8 Strombelastbarkeit: TTL-Pegel 5 (active High) 5 V ma Schnittstelle US., US 2.0 kompatibel Versorgungsspannung Nennbereich Isolation Voltage Stromaufnahme 4,5...5,5 über US Port 000 < 200 V DC Vrms ma < 0,05 < 0,0 C C %/0 C %/0 C Eingänge Gleichtaktunterdrückung bei 60Hz common-mode signal Messfrequenzen Ausgänge Temperaturbereich Nenntemperaturbereich Lagertemperaturbereich Drift des Nullpunkts Drift der Empfindlichkeit Abmessungen LxxH 06 x 9 (32) x 32 mm x mm x mm Schutzart / Gewicht Schutzart Gewicht GSV-4US SU-D37 IP g Tabelle : Technische Daten GSV-4US 5

6 Anschlussbelegung Anschlussplan für 37-pol. Sub-D uchse GSV-4US elegung 37-pol. SU-D (PIN-Nr.) Kanal Kanal 2 Kanal 3 Kanal 4 +US positive Sensorspeisung UD positiver Differenzeingang Q000 Viertelbrücken Ergänzung kohm H Halbbrückenergänzung UD negativer Differenzeingang US negative Sensorspeisung UE Analog Eingang Schirm Tabelle 2: Analog-Eingänge Anschlussbelegung für GSV-4US M2 5-polige uchse M2x, Typ 763 Aufsicht: pol. eschreibung Farbcode für Kabel US negative rückenspeisung +US positive rückenspeisung +UD positiver Differenzeingang -UD negativer Differenzeingang AUXin konfektionierbarer Eingang weiß braun blau schwarz grau

7 Anschluss Vollbrücke bei SU-D37-Variante Die folgenden Grafiken zeigen den Anschluss einer Vollbrücke an Kanal bis Kanal 4. 7

8 Anschluss Halbbrücke bei SU-D37-Variante Die folgenden Grafiken zeigen den Anschluss einer Halbbrücke an Kanal bis Kanal 4. Je nach Anwendungsfall, ist die rückenergänzung anzupassen. 8

9 Anschluss Viertelbrücke bei SU-D37-Variante Die folgenden Grafiken zeigen den Anschluss einer Viertelbrücke an Kanal bis Kanal 4 Je nach Anwendungsfall, ist die rückenergänzung anzupassen. 9

10 Anschluss Vollbrücke bei M2-Variante Die folgende Grafik zeigt den Anschluss einer Vollbrücke bei der M2-Variante. Anschluss Halbbrücke bei M2-Variante Die folgende Grafik zeigt den Anschluss einer Halbbrücke bei der M2-Variante. Je nach Anwendungsfall, ist die rückenergänzung anzupassen. itte setzen Sie die Lötbrücken: H bei Verwendung von Kanal mit einer Halbbrücke. H2 bei Verwendung von Kanal 2 mit einer Halbbrücke. H3 bei Verwendung von Kanal 3 mit einer Halbbrücke. H4 bei Verwendung von Kanal 4 mit einer Halbbrücke. Lötbrücken: Abbildung 3: Lötbrücken für die Konfiguration der rückenergänzung siehe Seite 0

11 Anschluss Viertelbrücke bei M2-Variante Die folgende Grafik zeigt den Anschluss einer Viertelbrücke bei der M2-Variante. Je nach Anwendungsfall, ist die rückenergänzung anzupassen. itte setzen Sie die Lötbrücken: H bei Verwendung von Kanal mit einer Viertelbrücke. H2 bei Verwendung von Kanal 2 mit einer Viertelbrücke. H3 bei Verwendung von Kanal 3 mit einer Viertelbrücke. H4 bei Verwendung von Kanal 4 mit einer Viertelbrücke. Lötbrücken: Abbildung 3: Lötbrücken für die Konfiguration der rückenergänzung siehe Seite Anpassung der rückenergänzung bei M2-Variante Die rückenergänzung kann für jeden Kanal einzeln angepasst werden, hierzu ist das Gerät zu öffnen und nach der folgenden Abbildung die gewünschte Lötbrücke zu ergänzen. Abbildung 3: Lötbrücken für die Konfiguration der rückenergänzung

12 Anpassung der rückenergänzung bei Sub-D37-Variante Die rückenergänzung kann für jeden Kanal einzeln angepasst werden, hierzu ist das Gerät zu öffnen und nach der folgenden Abbildung die gewünschte Lötbrücke zu ergänzen. Abbildung 4: Lötbrücken für die Konfiguration der rückenergänzung 2

13 Umbau DMS-Eingang zum Spannungseingang Öffnen des Gerätes. Alle 2 Schraubenabdeckungen der Eingangsseite entfernen und die efestigungsschrauben des Stirndeckels entfernen 2. Die zwei Sechskantbolzen der 37-poligen Sub-D-uchse müssen mit Hilfe eines Steckschlüssels (5mm) gelöst werden. 3. Die Leiterplatte wird auf Seite der 25-poligen Sub-D-uchse herausgezogen. 3

14 Anschlussplan für Wegsensoren Die Messverstärker GSV-4US und muss bei der Verwendung mit potentiometrischer Wegsensoren (Linearpotentiometer bzw. Seilzugwegaufnehmer), bei der M2 Variante gesondert vom Hersteller konfiguriert werden. Der Schleifer des Wegsensors wird dabei an den Eingang Aux (M2) oder "U E" (SubD37) des Messverstärkers angeschlossen. Die Versorgung des Wegsensors erfolgt über die Sensorspeisung +Us und -Us. 5-pol. uchse 37-pol. SU-D uchse Die Speisung des potentiometrischen Wegsensors erfolgt dabei mit 2,5V. Der Eingang Aux bzw. UE erfasst Spannungen von V. Anschlussbelegung ezeichnung 5-pol. uchse 37-pol. SU-D uchse CH CH 2 CH 3 CH 4 positive Speisung +Us positive Speisung +Us negative Speisung -Us 2 negative Speisung -Us Eingang Aux 5 Eingang UE

15 Anschluss des Way Con Seilzugsensors SX 4-pol. uchse Waycon Seilzugaufnehmer SX 5-pol. uchse ezeichnung Farbcode M2 Sensor-Aktor Kabel (+Speisung) positive Speisung +Us braun 3 (GND) 2 negative Speisung -Us blau 2 (Schleifer) 5 Eingang Aux weiß 4-pol. uchse Waycon Seilzugaufnehmer SX 37-pol. SU-D uchse CH CH 2 CH 3 CH 4 (+Speisung) pos. Speisung +Us 3 (GND) neg. Speisung -Us 2 (Schleifer) Eingang UE 5

16 Anschlussbelegung SU-D25-uchse GSV-4US elegung 25-pol. SU-D (PIN-Nr.) IO 5V Festspannungsausgang IO GND 2 IO 3 IO 2 4 IO 3 5 IO 4 6 IO 5 7 IO 6 8 IO 7 9 IO 8 0 TX RX 2 GND 3 Kanal Kanal 2 Kanal 3 Kanal 4 GND Spannungseingang 0-5V DMS-Eingang AUX

17 DMS Messverstärker GSV-4T luetooth Schnittstelle 4-Kanäle Eingänge für DMS / 0 0 V / PT000 Messbereiche 2 mv/v / 0 mv/v DMS Viertel- / Halb- Vollbrücken 8 digitale Ein-/ Ausgänge Datenrate 0 Hz 500 Hz Abbildung 5: GSv-4T M2 eschreibung Der Messverstärker GSV-4T eignet sich zur drahtlosen Messdatenerfassung mit Dehnungsmessstreifen-Sensoren. Der GSV-4T eignet sich zum Anschluss von DMSVollbrücken und Halbbrücken. Für Viertelbrücken (20 Ohm, 350 Ohm, und 000 Ohm) besteht eine Anschlussmöglichkeit in Dreileitertechnik. Die Datenübertragung erfolgt per Funk über den luetooth Standard 2.0+EDR mit Serial Port Profile (SPP). Die Reichweite beträgt 20m in Gebäuden bzw. bis zu 00m bei Sichtverbindung. Als Empfänger eignen sich handelsübliche luetooth-dongle mit Widcom oder Toshiba Treibern, die das serial-port-protocol unterstützen. Es sind Datenraten von 0Hz bis 500Hz möglich. Die Versorgung erfolgt über z.. einen Lithium-Polymer-Akku. Mit dem Öffnen der Schnittstelle der Anwendungssoftware wird das Modul eingeschaltet. Der Stromverbrauch beträgt weniger als 50mA. Im Ruhezustand liegt der Stromverbrauch unter 0 ma. Über einen integrierten Laderegler kann ein Akku bei 5V Versorgungsspannung geladen werden. Mit den 8 digitalen Ausgängen können Schwellwert oder digitale Ausgänge programmiert werden. Standard-PIN:

18 Abmessungen GSV-4T SD GSV-4T LD 8

19 Technische Daten Genauigkeitsklasse 0,05 % Auflösung 6 it DMS-Eingänge Vollbrücke Halbbrücke Viertelbrücke , 350, 000 Ohm Ohm Ohm 95 0 d Datenfrequenz Hz Abtastfrequenz,92 MHz Grenzfrequenz analog digital 450 Notch-Filter, konfigurierbar Hz rückenspeisespannung Strombelastbarkeit 2,5 30 Volt ma Schaltausgänge/-eingänge I/O 8 Pegel Strombelastbarkeit: TTL-Pegel 5 (active High) 5 V ma Schnittstelle luetooth Standard 2.0+EDR Eingänge Gleichtaktunterdrückung bei 60Hz common-mode signal Messfrequenzen Ausgänge Versorgungsspannung Nennbereich 4,2V DC Laderegler 5,2V DC 3,3...4,2 < 50 5,0 ± 0,5 < 450 V DC ma V DC ma < 0,05 < 0, %/0 C %/0 C 60 x 33 x 0 mm x mm x mm Temperaturbereich Nenntemperaturbereich Lagertemperaturbereich Drift des Nullpunkts Drift der Empfindlichkeit Abmessungen LxxH Schutzart IP64 Tabelle 3: Technische Daten GSV-4T 9

20 Anschlussplan DMS-Vollbrücke ch +Us R R3 -Ud +Ud R2 R4 ch 2 ch 3 ch 4 +Us Ud Ud Us Sch Us 20

21 DMS-Halbbrücke ch +Us R3 R -Ud +Ud R2 R4 ch 2 ch 3 ch 4 +Us Ud Us Hx Sch Die aktiven DMS R3 und R4 werden an die Klemmen +Us, +Ud und -Us angeschlossen. Hx: Die Lötbrücke 8, 9, 30 oder 4 muss geschlossen werden, damit die internen Ergänzungswiderstände R und R2 an -Ud aktiviert werden. -Us DMS-Viertelbrücke ch +Us R -Ud R5 AUX +Ud R2 R4 -Us ch 2 ch 3 ch 4 +Ud Us Hx AUX Q Q Q Sch Der aktive DMS R4 wird in 3-Leiter-Technik an die Klemmen +Ud, AUX und -Us angeschlossen. Hx: Die Lötbrücke 8, 9, 30 oder 4 muss geschlossen werden, damit die internen Ergänzungswiderstände R und R2 an -Ud aktiviert werden. Je nach DMS Widerstand (20/350/000 Ohm) ist eine Lötbrücke zu setzen. z.. 20 Ohm an Kanal : Lötbrücke (vertikal); 350 Ohm an Kanal 2: Lötbrücke 2 (horizontal). 2

22 PT-000 ch +Us R5 R -Ud AUX 0-5V R2 PT 000 -Us ch 2 ch 3 ch 4 AUX Ue 0-5V Us Q Hx Sch Der PT000 wird in 3-Leiter-Technik an die Klemmen Ue 0-5V, AUX und -Us angeschlossen. Hx: Die Lötbrücke 8, 9, 30 oder 4 muss geschlossen werden, damit die internen Ergänzungswiderstände R und R2 an -Ud aktiviert werden. Die Lötbrücke 9, 20, 3 oder 42 (horizontal) muss geschlossen werden. Thermokabel Typ K ch +Ud + (grün) ch 2 ch 3 ch 4 +Ud Ud AUX -Us V Q Ue 0-5V Hx Sch AUX 6 -Ud - (weiß) PT 000 -Us An Kanal, Klemme Ue 0-5V, AUX und -Us muss ein Referenzsensor PT000 angeschlossen werden. Das Thermokabel wird an den Klemmen +Ud und -Ud angechlossen. 22

23 Spannungseingang 0 5 V ch 0-5V 0-5V ch 2 ch 3 ch 4 Ue 0-5V Us Sch Us Spannungseingang 0 0 V ch ch 2 ch 3 ch 4 Ue 0-5V Us Sch

24 Technische Daten GSV-4T M2 Genauigkeitsklasse 0,05 % Auflösung 6 it DMS-Eingäng Vollbrücke Halbbrücke Viertelbrücke , 350, 000 Ohm Ohm Ohm 95 0 d Datenfrequenz Hz Abtastfrequenz,92 MHz Grenzfrequenz analog digital 450 Notch-Filter, konfigurierbar Hz rückenspeisespannung Strombelastbarkeit 2,5 30 Volt ma Schaltausgänge/-eingänge I/O 8 Pegel Strombelastbarkeit: TTL-Pegel 5 (active High) 5 V ma Schnittstelle luetooth Standard 2.0+EDR Versorgungsspannung Nennbereich Akku 4,2V DC Laderegler Netzteil 24V DC 3,3...4,2 < 50 9, ,0 < 00 V DC ma V DC ma < 0,05 < 0, %/0 C %/0 C 20 x 80 x 55 mm x mm x mm Eingänge Gleichtaktunterdrückung bei 60Hz common-mode signal Messfrequenzen Ausgänge Temperaturbereich Nenntemperaturbereich Lagertemperaturbereich Drift des Nullpunkts Drift der Empfindlichkeit Abmessungen L x x H für GSV-4T M2 Schutzart für GSV-4T M2 24 IP65

25 Schalterkonfiguration GSV-4T M2 braun 2 rot 3 orange 4 gelb 5 grün 6 blau 7 lila 8 grau DMS ON ON PT000 ON ON Spannung ON Thermokabel + an Kanal - PT000 ON ON ON ON ON Halbbrücke ON ON Viertelbrücke 000 Ohm ON ON ON Viertelbrücke 20 Ohm ON ON ON Viertelbrücke 350 Ohm ON ON ON Wegsensor ON Eingang Anschlussbelegung für externe Spannungsversorgung M8, 4-polig Über den 4poligen Rundsteckverbinder M8 kann eine externe Spannungsversorgung angeschlossen werden. Pin Funktion Sensor-Aktor Kabel M8 Versorgungsspannung V DC braun 2 Akku 4,2V weiß 3 GND Versorgungsspannung blau 4 Akku GND schwarz 25

26 Anschlussbelegung GSV-4T M2 uchsenseite 5-pol eschreibung Farbe 2 -US negative rückenspeisung weiß +US positive rückenspeisung braun 3 +UD positiver Differenzeingang blau 4 -UD negativer Differenzeingang schwarz 5 AUX in konfektionierbarer Eingang grau Anschlussplan für GSV-4T M2 Halbbrücke Viertelbrücke +Us +Us R R3 R -Ud -Ud +Ud R5 AUX +Ud R2 R2 R4 R4 -Us Spannungs Eingang 26 -Us potentiometrischer Eingang

27 PT000 Thermokabel Typ K Messauflösung Das erreichbare Verhältnis Signal/ Rauschen hängt von den Umgebungsbedingungen (Kabellänge, Schirmung) und von der eingestellten Datenrate ab. Die Grafik zeigt die Auflösung mit m Anschlusskabel, Messbereich ±2mV/V und 350 Ohm DMS - Simulator an Kanal. 27

28 estellvarianten GSV-4T Typ eschreibung GSV-4T Miniatur Variante, externer Akku Li-Ion S/P/2.6Ah Li-Ionen Akku, 2,6Ah, für GSV-4T Adapter-GSV-4T Anschluss Adapter mit Lötanschluss für GSV-4T Adapter-GSV-4T MST Anschluss Adapter mit Schraubklemmen RM2,5 für GSV4T luetooth-us-adapter luetooth Empfänger mit US Port (bis 00m) GSV-4T M2 Variante mit Gehäuse und Steckverbinder, integrierter Akku, Long-Distance in Verbindung mit luetooth US-Dongle UD00 GSV-4T LD Miniatur Variante, externer Akku, Long Distance bis 300m in Verbindung mit luetooth US-Dongle UD00 luetooth US-Dongle UD00 luetooth Empfänger mit US Port (bis 300m, in Verbindung mit GSV-4T M2 oder GSV-4T LD 28

29 Programmierung / Konfiguration Zur Programmierung stehen eine Windows DLL sowie Labview VIs auf der Website zum Download. Alternativ kann der Messverstärker direkt über die serielle Schnittstelle bzw. US mit ASCII Codes programmiert werden. Skalierung der Messwerte Jeder Kanal kann individuell für einen bestimmten Messbereich konfiguriert werden, z.. für die Messung mit Dehnungsmessstreifen 2 mv/v, mit Dehnungsmessstreifen 0 mv/v, mit aktiven Sensoren 0-5 V, mit Temperaturfühlern PT000, mit Thermoelementen Typ K, mit aktiven Sensoren 0-0 V. Der Messbereich wird über den efehl set_gain eingestellt. 05% des Eingangssignal entsprechen einem Wertebereich von 0x0000 bis 0xFFFF. Messbereich 2,0 mv/v Messbereich ±2 mv/v (set_gain 0x2 <p> <p2>) mit p=ch, p2=0x0 Eingangssignal in mv/v Messbereich in % 6 it Ausgangswert (hexadezimal) 2, 05,00% FFFFh 2,0 00,00% F9E7h 0,0 0,00% 8000h -2,0-00,00% 068h -2, -05,00% 0000h Umrechnung von digitalem Ausgangswert zu analogem Eingangssignal: Ausgangswert = Highbyte * Lowbyte; Eingangssignal Ud = (Ausgangswert ) / * 2,0 mv/v; Messbereich 0,0 mv/v Messbereich ±0 mv/v (set_gain 0x2 <p> <p2>) mit p=ch, p2=0x02 Eingangssignal in mv/v Messbereich in % 6 it Ausgangswert (hexadezimal) 0,5 05,00% FFFFh 0,0 00,00% F9E7h 0,0 0,00% 8000h -0,0-00,00% 068h -0,5-05,00% 0000h 29

30 Umrechnung von digitalem Ausgangswert zu analogem Eingangssignal: Ausgangswert = Highbyte * Lowbyte; Eingangssignal Ud = (Ausgangswert ) / *0,5 mv/v; Messbereich 0,0 bis 5V Messbereich 0-5 V (set_gain 0x2 <p> <p2>) mit p=ch, p2=0x03 Eingangssignal in V Messbereich in % 6 it Ausgangswert (hexadezimal) 5,25 05,00% FFFFh 5,0 00,00% F9E7h 0,0 0,00% 8000h Umrechnung von digitalem Ausgangswert zu analogem Eingangssignal: Ausgangswert = Highbyte * Lowbyte; Eingangssignal Ue = (Ausgangswert ) / * 5,25 V; Messbereich 0,0 bis 0V Messbereich 0-0 V (set_gain 0x2 <p> <p2>) mit p=ch, p2=0x07 Eingangssignal in V Messbereich in % 6 it Ausgangswert (hexadezimal) 0,5 05,00% FFFFh 0 00,00% F9E7h 0,0 0,00% 8000h Umrechnung von digitalem Ausgangswert zu analogem Eingangssignal: Ausgangswert = Highbyte * Lowbyte; Eingangssignal Ue = (Ausgangswert ) / * 0,5 V; Messbereich PT000 Messbereich PT000 (set_gain 0x2 <p> <p2>) mit p=ch, p2=0x04 Eingangssignal in C Messbereich in % 6 it Ausgangswert (hexadezimal) % FFFFh % F9E7h 0,0 0,0% 8000h -40-4% 6D0h Umrechnung von digitalem Ausgangswert zu analogem Eingangssignal: Ausgangswert = Highbyte * Lowbyte; Eingangssignal Ue = (Ausgangswert ) / * 050 C; Messbereich K-Thermokabel Messbereich K-Thermokabel (set_gain 0x2 <p> <p2>) mit p=ch, p2=0x06 Eingangssignal in C Messbereich in % 05% 6 it Ausgangswert (hexadezimal) FFFFh

31 Messbereich K-Thermokabel (set_gain 0x2 <p> <p2>) mit p=ch, p2=0x % F9E7h 0,0 0,0% 8000h -40-4% 6D0h Umrechnung von digitalem Ausgangswert zu analogem Eingangssignal: Ausgangswert = Highbyte * Lowbyte; Eingangssignal Ud = (Ausgangswert ) / * 050 C; Kommandos zur Konfiguration Zur Konfiguration wird der code des betreffenden Kommandos an den Messverstärker gesendet. Einige Kommandos erwarten Parameter, z.. die Kanalnummer ch und eventuelll weitere ytes. Hinweis: Zum Setzen der Konfiguration sollte die Datenübertragung unterbrochen werden, indem das Kommando stop_transmission gesendet wird. Nach dem Abschluss der Konfiguration kann die Datenübertragung wieder gestartet werden, indem das Kommando start_transmission ausgeführt wird. Hinweise: Nach jedem Einschalten muss der Normal-Modus eingestellt werden, um efehle senden zu können (0x C 69 6E). Liste der Kommandos Die Tabelle listet die verfügbaren Kommandos (rev0x0) und ihre hexadezimalen codes. Kommando Code p p2 p3 p4 p5 p6 p7 p8 p9 set_zero 0C ch save_konfiguration 09 restore_konfiguration 0A set_offset 0 ch get_offset 0D ch set_frequency 2 get_frequency 6 get_serial_number F set_serial_number E set_threshold 20 H L get_threshold 2 stop_transmision 23 start_transmision 24 set_mode 26 get_mode 27 H L 3

32 Kommando Code p p2 p3 p4 p5 p6 p7 p8 p9 set_tx_status 28 get_tx_status 29 get_firmware_version 2 set_power_on 2C get_power_on 2D set_threshold_mode 2E get_threshold_mode 2F get_value 3 set_cal_factor ch 88 ch get_cal_factor 89 ch set_rs232 0 get_rs232 set_gain 2 get_gain 3 set_unit H L ch 4 ch get_unit 5 ch set_digital 6 get_digital 7 set_digital_on_off 8 get_digital_port 9 set_user_scale A ch H L get_user_scale ch H L set_user_sring C H L get_user_sring D reserviert E get_digital_port A F set_can_bitrate C0 get_can_bitrate C reserviert C2 reserviert C3 set_can_id C5 H L 32

33 Kommando Code p p2 p3 p4 p5 p6 p7 p8 p9 get_can_id C6 reserviert C7 ch reserviert C8 ch reserviert D0 reserviert D ch reserviert D2 reserviert D3 reserviert D4 reserviert D5 reserviert D6 Tabelle 4: efehlsliste für GSV-4; (ch = Kanalnummer, =byte, H= highbyte, L=low byte) efehle in grau sind reserviert für die Ersteinrichtung bzw. Kalibrierung. Nur die grau hinterlegten efehle sind nach dem Neustart verfügbar. eschreibung der Kommandos set_gain (2) Mit dem efehl set_gain lassen sich die 4 Eingänge des Messverstärkers individuell für verschiedene Sensortypen konfigurieren. Parameter in HEX eschreibung 0 DMS Eingang ±2 mv/v 02 DMS Eingang ±0 mv/v 03 Analogeingang 0 5 V 04 Eingang für PT C C 06 Eingang für K-Thermokabel -40 C C 07 Analogeingang 0 0 V set_frequency (2) Mit dem efehl set_frequency wird die Datenfrequenz eingestellt. Die Messdaten werden mit der Datenfrequenz erfasst und stehen mit der Datenfrequenz bereit zur Übertragung über die Schnittstelle (CANus, RS232, luetooth, GPRS, etc). Mit der Einstellung der Datenfrequenz ergibt sich automatisch eine Einstellung für das digitale Filter, siehe Datenfrequenzen und Filtereigenschaften. Nach der Ausführung des efehls start_transmission werden die Messdaten kontinuierlich mit der eingestellten Datenfrequenz gesendet. Nach der Ausführung des efehls stop_transmission werden die Messdaten nur auf Anforderung gesendet. Die 33

34 Anforderung kann über das Kommando get_value oder bei Geräten mit CAN us über die CAN-Sync_ID erfolgen (Seite 44). Hinweis: Es sollte darauf geachtet werden, dass die Anforderung der Messwerte nicht häufiger als mit der eingestellten Datenfrequenz erfolgt. Es steht sonst nicht zu jedem Zeitpunkt einer Anforderung ein aktueller Messwert zur Verfügung. Es werden gleiche Messwerte wiederholt angefordert. Parameter in HEX Datenfrequenz in Hz( nominell) Datenfrequenz in Hz( effektiv) A0 0,63 0,625 A,25,250 A2 2,5 2,500 A3 3,75 3,750 A4 6,25 6,250 A5 7,5 7,500 A6 2,5 2,400 A7 5 4,7 A ,4 A AA A AC 937,

35 set_can_bitrate (C0) / get_can_bitrate (C) Parameter in HEX itrate in kbit/s (Standard) save_konfiguration (0A) / restore_konfiguration (09) Die gesamte Konfiguration (Datenfrequenz, Konfiguration der Eingänge, etc) kann als Parametersatz abgespeichert und wiederhergestellt werden. Es stehen zwei Speicher für die Konfiguration zur Verfügung. Parameter in HEX eschreibung 0 Hersteller-Einstellung 02 enutzer-einstellung 03 enutzer-einstellung 2 set_user_scale (A) / get_user_scale () Für jeden Kanal lässt sich ein Skalierungsfaktor im 32 it Format abspeichern. Dieser Skalierungsfaktor wird im EEProm des Messverstärkers gespeichert und kann mit get_user_scale ausgelesen werden. Parameter in HEX Speicher-Nr. ezeichnung 0 Kanal 02 2 Kanal Kanal Kanal 4 Zahlenformat: Vorzeichen it 0 Exponent it... it 8 Mantisse it 9... it 3 35

36 Protokoll für Messwerte Messwerte werden von einem Prefix 0xA5 und einem Postfix aus den Zeichen 0x0D 0x0A eingerahmt (Carriage Return Linefeed). Der gesamte Rahmen hat eine Länge von ytes. Prefix A5 Kanal H L Kanal 2 H L Kanal 3 H Kanal 4 L H L Postfix 0D 0A Tabelle 5: Protokoll zur Übertragung der Messwerte via RS232 Schnittstelle Protokoll für Kommandos Nach dem Einschalten können nur die Kommandos: get_value (0x3) set_mode (0x C 69 6E) get_mode (0x27) get_tx_status (0x29) get_firmware_version (0x2) benutzt werden! Um alle Kommandos benutzen zu können muss einmal set_mode gesendet werden. Kommandos beginnen mit dem Code, gefolgt von Parametern. Code Parameter xx p p2... pn eispiele: Abfragen der Seriennummer F Nullsetzen von Kanal : 0C 0 Protokoll für Antworten auf Kommandos Antworten werden von einem Prefix 0x3 und einem Postfix aus den Zeichen 0x0D 0x0A eingerahmt (Carriage Return Linefeed). Der gesamte Rahmen hat eine variable Länge. Die Anzahl der noch folgenden Rahmen wird mit n angegeben. Die Anzahl variablen ytes ist im vierten und fünften yte mit dem Datenwort len definiert. Die Gesamtlänge der Antwort ist (0 + len) ytes. Eine Ausnahme bildet das Kommando get_value. Die Antwort auf dieses Kommando erfolgt mit einem Protokoll für Messwerte. Prefix 3 Code xx n len H L Nr. aa bb len ytes cc p p2... Postfix pn 0D Tabelle 6: Protokoll für Antworten auf Kommandos 36 0A

37 eispiel: Freischalten der Kommandos 0x C 69 6E eispiel: Verriegeln der Kommandos 0x C 69 6E eispiel: Abfragen der Seriennummer 0x23 0xF Empfangen 0x 3 F D 0A Senden 0x24 Ergebnis: Die Seriennummer ist eispiel: Status(Messwert Senden AUS/EIN) ändern Für das dauerhafte Speichern des Wertes Stopp- oder Start-Messwert senden kann das Kommando set_tx_status (0x28 <p>) benutzt werden. Parameter in HEX Parameter in it Aktuell Messwert Senden AUS Messwert Senden AUS Messwert Senden AUS Messwert Senden EIN Messwert Senden EIN Messwert Senden AUS Messwert Senden EIN Messwert Senden EIN Empfangen : Nach dem Einschalten 0x23 0x29 0x D 0A Ergebnis: Aktuell-AUS, Nach dem Einschalten-EIN 0x x29 Empfangen : 0x D 0A Ergebnis: Aktuell-EIN, Nach dem Einschalten-AUS Digitale IO's Es wird immer der gesamte Port ausgelesen (IO8 bis IO). GSV-4CAN Zuordnung: Digital IO GSV-4CAN GSV-4T Port 0 Digital IO IO 02 - IO2 IO2 03 Digital 2 IO3 IO3 IO4 IO

38 Digital IO GSV-4CAN GSV-4T Port 05 Digital 3 IO5 IO5 IO6 IO Digital 4 IO7 IO7 08 Digital 5 IO8 IO8 eispiel: Port auslesen Empfangen : 0x23 0x9 0x D 0A Ergebnis: alle Ein- und Ausgänge sind low Parameter in HEX Parameter in it Port IO8 IO7 IO6 IO5 IO4 IO3 IO2 IO Der digitale Port kann mit set_digital (0x6 <p><p2>) und set_digital_on_off(0x8 <p> <p2>) konfiguriert werden. Mit <p> wird der Port festgelegt. set_digital (0x6 <p> <p2>) Parameter in HEX <p2> eschreibung 00 Eingang 0 Ausgang 02 get_value 0A Tara all 0 Tara Kanal 0C Tara Kanal2 0D Tara Kanal3 0E Tara Kanal4 0F Slave 0 Master SW 2 SW2 3 SW3 38

39 Parameter in HEX <p2> eschreibung 4 SW4 5 SW5 6 SW6 7 SW7 8 SW8 2 SW rel SW8 rel. 3 SW s SW8 s 4 SW rel. s SW8 rel. s 5 SW inv SW8 inv. 6 SW inv. rel SW8 inv. rel. 7 SW inv. s SW8 inv. s 8 SW inv. rel. s 39

40 Parameter in HEX <p2> eschreibung SW8 inv. rel. s set_digital_on_off(0x8 <p> <p2>) Parameter in HEX <p2> Parameter in it Port eschreibung Für IO bis IO Für IO bis IO8 ON eispiel: IO ändern Empfangen : 0x23 0x x7 0x D 0A Ergebnis: IO ist als Tara für kanal konfiguriert Empfangen : 0x x7 0x D 0A 0x24 Ergebnis: IO ist als Eingang konfiguriert und kann mit 0x9 ausgelesen werden set_threshold (0x20 <p> <p2>) Parameter in HEX <p> eschreibung Kanal Zuordnung Schaltschwelle 0 SW EIN 02 SW AUS 03 SW2 EIN 04 SW2 AUS 05 SW3 2 EIN 06 SW3 2 AUS 07 SW4 2 EIN 08 SW4 2 AUS 09 SW5 3 EIN 0A SW5 3 AUS 40

41 Parameter in HEX <p> eschreibung Kanal Zuordnung Schaltschwelle 0 SW6 3 EIN 0C SW6 3 AUS 0D SW7 4 EIN 0E SW7 4 AUS 0F SW8 4 EIN 0 SW8 4 AUS Durch das unterschiedliche Festlegen der Ein- und Aus- Schaltschwelle kann eine Hysterese programmiert werden. Der zweite Parameter (<p2>) ist die Schaltschwelle in HEX z..: 0x89 FF. Achtung um den Schwellwert direkt mit dem Messwert vergleichen zu können muss dieser mit 0x80 00 addiert werden. eispiel: Konfiguration des SW IO8 ( bzw. Digital 5) 0x 23 0x 6 08 IO8 für den SW konfigurieren. 0x Die Einschaltschwelle von SW ist auf 0x8 00 eingestellt. 0x FE 00 Die Ausschaltschwelle von SW ist auf 0x7E 00 eingestellt. Wenn der Messwert über 0x8 00 steigt, wird IO8 eingeschaltet. Singt der Messwert unter 0x7E 00, wird IO8 ausgeschaltet. Analogeingang eispiel: Abfragen der Konfiguration der Analogeingänge 0x23 0x3 Empfangen 0x D 0A Senden 0x24 Ergebnis: Kanal = 2 mv/v, Kanal 2 = 2 mv/v, Kanal 3 = 0 mv/v, Kanal 4 = 0 5 V; 4

42 eispiel: Setzen der Konfiguration der Analogeingänge Vorgabe: Kanal bis Kanal 4 für PT000 konfigurieren 0x23 0x x x x Senden 0x24 eispiel: Setzen der Datenfrequenz auf 2,5Hz Vorgabe: Die Messwerte sollen kontinuierlich mit einer Frequenz von ca. 2,5/s gesendet werden: 0x23 0xA6 Senden 0x24 42

43 CAN us Geräte mit CAN us haben die gleiche efehlsstruktur, wie Geräte mit serieller Schnittstelle, bzw. luetooth oder GPRS. Prefix und Postfix entfallen, wenn die Messwerte und Antworten in einem CAN us Rahmen gesendet werden. Protokoll für Messwerte Messwerte über CAN werden immer in einem CANus Rahmen übertragen. Die ytes bis 8 enthalten die Messdaten der 4 Kanäle mit je 6 bit. Es wird zuerst das Highbyte (H) und dann das Lowbyte (L) gesendet. Kanal H Kanal 2 L H L Kanal 3 H Kanal 4 L H L Tabelle 7: CAN Rahmen mit Messdaten; Protokoll für Kommandos Kommandos beginnen mit dem Code, gefolgt von Parametern. Code Parameter xx p p2... pn eispiele: Abfragen der Seriennummer F Nullsetzen von Kanal : 0C 0 Protokoll für Antworten auf Kommandos efehle für den Messverstärker werden in den CAN-Frame (Datenbereich) übertragen. Wenn der Messverstärker eine Antwort sendet wird ein efehlsantwort-frame gesendet. Kopfrahmen: Prefix 3 Code xx n len H Nr. L aa bb cc Tabelle 8: Kopfrahmen für Antworten auf Kommandos über CAN us Rahmen... n Tabelle 9: Folgerahmen für Antworten auf Kommandos über CAN us 43

44 eispiel: Abfragen der Seriennummer Empfangen 0x23 0xF 0x 3 F x Senden 0x24 Ergebnis: Die Seriennummer ist eispiel: Abfragen der Konfiguration der Analogeingänge Empfangen 0x23 0x3 0x x Senden 0x24 Ergebnis: Kanal = 2 mv/v, Kanal 2 = 2 mv/v, Kanal 3 = 0 mv/v, Kanal 4 = 0 5 V; eispiel: Setzen der Konfiguration der Analogeingänge Vorgabe: Kanal bis Kanal 4 für 0-5V konfigurieren 0x23 0x x x x Senden 0x24 Konfiguration der CAN-ID set_id(0xc5 <p> <p2>) CAN-ID für das Empfangen von Messdaten <p>=0x0 Die Voreinstellung der CAN-ID für das Empfangen von Messdaten ist 0x (<p2>). CAN-ID für das Empfangen von Antworten <p>=0x02 Die Voreinstellung der CAN-ID für das Empfangen von Antworten ist 0x (<p2>). CAN-ID für das Senden von efehlen <p>=0x06 Die Voreinstellung der CAN-ID für das Senden von efehlen ist 0x (<p2>). CAN-ID für die Synchronisation der Messdaten <p>=0x05 Für das Anfordern von Messwerten steht bei allen Messverstärkern die gleiche CAN-ID zur Verfügung (CAN-Sync-ID). Alle Rahmen mit dieser CAN-Sync-ID lösen das Senden eines 44

45 Messwertes aus. Die Voreinstellung für die CAN-Sync-ID für das Senden ist 0x (<p2>). Hinweis: Das ändern der CAN-ID erfolgt sofort (das ist besonders bei der ID für das Senden von efehlen und der CAN-audrate zu beachten) eispiel: Konfiguration der CAN-itrate 0x 23 0x C0 60 Umstellen der audrate auf 250kit auf dem CAN-us (bzw. CAN-Adapter) Empfangen 0x C 0x 3 C x 60 Senden 0x 24 eispiel: Konfiguration der CAN-ID Empfangen 0x 23 0x C6 06 0x 3 C x Die CAN-ID zum Empfang von Kommandos ist auf 0x eingestellt. 0x C Umstellen der ID auf 0x für das Senden von Kommandos im Programm. Empfangen Senden 0x C6 06 0x 3 C x x 24 Die CAN-ID zum Empfang von Kommandos ist auf 0x eingestellt. Datenfrequenz und Filter Analogfilter Der eingebaute Analog Filter ist ein Tiefpass.Ordnung mit einer Eckfrequenz von 450Hz. Es wird als Antialiasing Filter für den AD-Wandler eingesetzt. Dieser Filter ist fest eingebaut und kann nicht verändert werden. Digitalfilter Der digitale Filter wird indirekt mit der Datenfrequenz eingestellt. Die effektive Datenfrequenz kann geringfügig von der eingestellten (nominellen) Datenfrequenz 45

46 abweichen. Die rot markierten Einstellungen werden empfohlen, da bei diesen Einstellungen Störungen mit einer Netzfrequenz von 50 Hz optimal unterdrückt werden durch das eingebaute Notch-Filter. ei einer Netzfrequenz von 60 Hz werden die grün markierten Einstellungen empfohlen. Datenfrequenz Datenfrequenz Notchfrequenz -3db in Hz in Hz (effektiv) in Hz Grenzfrequenz in (nominell) Hz (digital Filter) Parameter für set frequency xA xAA xA , xA8 5 4, xA7... 2, xA6 2,5... 7,5... 7, xA5 6, , xA4 3, , xA3 2,5... 2, xA2,25..., xA 0, , xA0 Tabelle 0: Datenfrequenzen und Filtereigenschaften 50 Hz Notch Filter 60 Hz Notch Filter 46

47 Anhang Anschlussbilder für GSV-4T SD und GSV-4T LD Abbildung 6: DMS-Viertelbrücke Abbildung 7: DMS-Halbbrücke 47

48 Abbildung 8: DMS-Vollbrücke Abbildung 9: PT000 48

49 Abbildung 0: Spannung Abbildung : Anschluss Akku, optional Anschluss Ladespannung 5V 49

50 50

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