Funktionsgenerator. Module. Paneel. Beschreibung. Parameter

Transkript

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3 Inhalt Module Funktionsgenerator 2 Programmierbare Spannungsquelle 4 Voltmeter 6 Operationsverstärker 8 Bipolar ransistor 8 Buffer 9 Elemente odul 0 Widerstandsdekade 1 11 Widerstandsdekade 2 11 Kondensatordekade 12 Kondensatorset 12 Spule 13 Universalmodul für Digitaltechnik 14 Logik Probe 15 Logik Selektor 15 Zeitgenerator 16 Sockel Modul MotorGeneratorRegelstrecke 17 PID Regler 19 Verzögerungsglieder 19 Differenzglied 20 PC Interface ADDU 2 1

4 Funktionsgenerator Beschreibung VALUE Frequency Voltage Ampl Offs khz Hz V mv OUT AC Fuse Sync Programmierbare Funktionsgenerator (Sinusund Rechteckspannung). Hoch präzise und stabile Frequenzeistellung (Direct Digital Synthesis Methode) Genaue inkrementale Einstellung von allen Parametern Frequenz, Amplitude und Offset Potentialfreie Generatorsausgang AC MODE SHIFT FUNC Synchronisationsausgang Sync dient zum Starten des Messens Freq Ampl Offs Init Ausgang gegen Überlastung (Steuereinheit löscht die Ausgangsspannung) elektronisch gesichert. Ausgangswiderstand R OUT < 0,1 (Generator verhält sich als ideale Quelle) FUNCTION GENERATOR Abmessungen 100x100x 0mm Parameter Frequenz [Hz] Amplitude [V] Offset [V] I OUT [ma] R OUT [ Bereich Genauigkeit (1) min max [%] 0,01 10k ±0,001 0,2 10 ±1, ,0%A+1,0%O+2mV (2) < 25 < 0,1 (1) Temperaturinterval 15 C 35 C. Wärmezeit 15 Minuten. (2) A AmplitudeEinstellung, O OffsetEinstellung 2

5 Steuerung 1) Funktionsblöcke VALUE OUT MODE SHIFT FUNC Einstellung und Spannungsdarstellung Ausgang + Sicherung Parameterswahl Position und Werteänderung Funktionswahlund Einstellung der Anfangsbedingungen 2) Anfangsbedingungen Nach dem + 5V Anschluss oder nach dem Init Tasten werden folgende Parameter eingestellt Frequenz Amplitude Offset Funktion 100 Hz 5,00 V 0,00 V Sinus 3) Parametereinstellung Frequenz Freq ZifferPosition Werteänderung ZifferPosition blickende Ziffer blickendes LED Hz oder khz blickende Ziffer +/1 blickendes LED x10/10 blickende Ziffer Amplitude Ampl Werteänderung blickendes LED V oder mv blickende Ziffer +/1 blickendes LED x10/10 ZifferPosition blickende Ziffer Offset Offs Werteänderung blickende Ziffer +/1 Sinus Funktion Rechteck 3

6 Programmierbare Spannungsquelle Beschreibung Voltage Volt MEM VALUE Coarse FINE V OUT DC Fuse SET Durch Prozessor gesteuerte Quelle der höchststabilen Spannung Genaue und stabile Steuerung der Ausgangsspannung (grob durch Taste Coarse, fein durch Taste Fine) Potentialfreie Spannungsausgang DC Niedriger Ausgangswiderstand R OUT <50m (Modul verhält sich als ideale Spannungsquelle) Write Step Hold Clear Read PROGRAMMABLE DC SUPPLY Max Zero Min Der Ausgang geschützt gegen Überlastung elektronische Sicherung Speicher (MEM) acht Werte der Ausgangsspannung Abmessungen 100x100x 0mm Parameter Spannung [V] Schritt [mv] Feinstellung Schritt [ V] I OUT [ma] R OUT [ ] Bereich Genauigkeit (1) min max [%] 10,24 +10,24 ±(0,02%+0,8mV) 1 50 ±0,2mV < 25 < 0,05 (1) Temperaturinterval 15 C 35 C. Wärmezeit 15 Minuten. 4

7 Steuerung 1) Funktionsblöcke VALUE OUT MEM FINE SET Einstellung und Spannungsdarstellung Ausgang + Sicherung Speicher von 8 Spannungswerten Feinstellung der Spannung Vordefinierte Werte 2) Anfangsbedingungen Nach dem + 5V Anschluss oder nach dem Zero Tasten wird der Ausgang auf 0,000V eingestellt 3) Parametereinstellung Ausgangs spannung grob Ausgangs spannung fein Werteänderung Werteänderung Hold Write VALUE Coarse Ziffer +/1 FINE Step Ziffer +/1 Wert der Feineinstellung blockiert Schreiben Speicher Clear Löschen Read Lesen Max V Vordefinierte Werte Zero 0.000V Min V 5

8 Voltmeter Beschreibung DC 4,5 stelliger Voltmeter IN Hi V Voltage VALUE V mv DC Eingangswiderstand Rin=10M (200mV, 2V, 20V) Rin>10G (200mV, 2V) Lo Mode DC AC Trig 20V RANGE Math Man Auto AC 3,5 stelliger True RMS Voltmeter AC Eingangsimpedanz Z IN =10M / 50pF 2V 200mV Shift AC Frequenzbereich 5Hz10kHz (0,1dB) Rin 10G Min Max MATH Null Hold Automatische und manuelle Bereichswahl Mathematische Funktionen Abmessungen 100x100x 0mm VOLTMETER DC & AC RMS Parameter Parameter Bereich Genauigkeit (1) DC AC 4½ R in 3½ Z in 200mV 2V 5Hz10kHz 0,1 db 200mV 2V 20V 10M >10G ±(0,05%+5 Digit) ±(0,04%+3 Digit) 20V 10M 200mV 2V 20V ±(1%+5 Digit) ±(0,8%+5 Digit) 200mV 2V 10M 50pF 20V (1) Temperaturinterval 15 C 35 C. Wärmezeit 15 Minuten. 6

9 Steuerung 1) Funktionsblöcke VALUE IN RANGE MATH Spannungsdarstellung DC/AC Wahl. Eingangswiderstand Automatische und manuelle Bereichswahl Mathematische Funktionen 2) Anfangsbedingungen Nach dem + 5V Anschluss werden folgende Funktionen eingestellt IN Mode Rin RANGE DC 10M Auto 3) Parametereinstellung DC/AC Wahl Bereich Eingangs widerstand Rin Math Funktionen DC AC Auto Man Rin Min Max Null Hold Gleichspannugsmessung Wechselspannugsessung Automatischer Bereich Manueller Bereich 200mV, 2V oder 20V 10M >10G LED leucht Kleinstwert Größtwert Inkrementsmessung "Gefrieren" der dargestellten Daten 7

10 Operationsverstärker IN 1 IN 2 IN 3 IN 4 IN 5 A OUT A Operationsverstärker (Typ OP132) VerstärkerOffset <50 V Verstärkung der geöffneten Schleife 120dB Eingangsstrom 100pA CMMR 100dB Ausgangsspannung ±10V für Lastwiderstand R L =400 Ausgangsstrom 25mA Abmessungen 100x100x mm OPERATIONAL AMPLIFIER Bipola ransistor C B E c b IN B C E +Ucc OUT1 OUT2 Schaltungsmodul des bipolaren Transistors mit einem Schutzsystem für Transistor BC546 oder einen ähnlichen Typ Transistorschutz für Übergang BE R B =220 Übergang CE R C =120 Parameter des Transistors BC546 Verstärkerfaktor ß = bei U CE = 5 V, I C = 2mA Max. Kollektorstrom I Cmax = 100mA Saturationsspannung U CEsat < 0,6V bei I C = 100 ma, I B = 5mA TRANSISTOR BIPOLAR Abmessungen 100x100x mm 8

11 Buffer Beschreibung Leistungsoperationsverstärker mit Verstärkung A=1 AMPLIFIER IN OUT 1 A A OVERLOAD Curr Temp Fuse Ausgangsstrom begrenzt auf 00 ma. Indikation der Überlastung und Abschaltung des Ausgangs. Modul geschützt gegen Warmeüberlastung mit der Indikation und Abschaltung des Ausgangs. Zur Speisung wurde ein spezieller Konnektor mit einem Schutz gegen Umpolung benutzt. Abmessungen 100x50x mm BUFFER Parameter Bereich Genauigkeit (1) min max [%] Verstärkung +1 ±0,5 Frequenz Ausgang 0 10kHz ±12V R IN [ ] 10k ±1 I OUT [ma] Speisung 00 V V ±5 (1) Temperaturinterval 15 C 35 C. Wärmezeit 15 Minuten. 9

12 Elemente odul Universales Schaltungsfeld für Gleichstromund Wechselstromkreise Für die Einschaltung von Gleichstromkreisen beinhaltet die innere Referenzspannung mit einer Indikation von Überlastung 10V Fine Referenzspannung (15 C 35 C) 10,000V ±12,5mV Feineinste lung (Schritt 0,4mV) Ausgangswiderstand < 0,1 Belastungstrom 25mA bei der Überlastung leuchtet rote LED) Abmessungen 100x100x mm COMPONENT BOARD 10

13 Widerstandsdekade 1 Widerstandbereich Schritt 1 RESISTOR R 20 R [ ] U < 15V Genauigkeit (15 C 35 C) ,5% ,2% ,1% Temperaturkoeffizient 25ppm/ C Sicherung für 15V mit Strombeschränkung 250mA mit akustischem Alarm Abmessungen 100x50x 0mm R DECADE 1 Widerstandsdekade 2 Widerstandbereich 1k 999k Schritt 1k RESISTOR R R [ k ] Genauigkeit (15 C 35 C) 0,1% Temperaturkoeffizient 25ppm/ C Sicherung für 15V mit Strombeschränkung 250mA mit akustischem Alarm Abmessungen 100x50x 0mm U < 15V R DECADE 2 11

14 Kondensatordekade Kapazitätsbereich 1 nf 999 nf Schritt 1nF CAPACITOR C Genauigkeit (15 C 35 C) 0,8 % ±15pF Hochwertige Polypropylenkondensatoren Temperaturkoeffizient < 200 ppm/ C C [ nf] Spannung < 25 V Abmessungen 100x50x 0mm U < 25V C DECADE Kondensatorset CAPACITOR 1 F 2 F 2 F 5 F Kondensatorset mit Werten 1, 2, 2 und 5 F mit einer Möglichkeit der Parallelschaltung zu den Ausgangsklammen Genauigkeit (15 C 35 C) 0,8% Hochwertige Polypropylenkondensatoren Temperaturkoeffizient < 200 ppm/ C Spannung < 25 V Abmessungen 100x50x 0mm U < 25V C SET 12

15 Spule L=1H, R=35 INDUCTOR Genauigkeit (15 C 35 C) 0,8% Ferrit Kern DC ÜberlastungSchutz mit akustischem Alarm 1H Abmessungen 100x50x 0mm I< 0,25A L SET 13

16 Universalmodul für Digitaltechnik Universalmodul für Digitaltechnik. Wahl der einzelnen Typen von Kreisen der 74 Reihe durch magnetische Karten HCT Einund Ausgänge [5V Logik] Indikation der magnetischen Karten durch sensitive HallSensoren. Ein und Ausgangsschutz Abmessungen 100x50x mm UNI DIGI Karte Karten & 1 & 2 & 3 CU CD A B C D BO CA Q A Q B Q C Q D & 4 LD CLR

17 Logik robe LOW 0 1 A0 A1 A2 A3 HIGH 0 1 A4 A5 A6 A7 Mem Logische Achtkanal Tristate Probe TTL grüne LED L Pegel rote LED H Pegel es leuchtet keine LED nicht eingeschalteter Eingang oder Tristate Ausgang Logische Eingangspannungspegel TTL werden durch Amplitudenanalysatoren ausgewertet Indikation der logischen Pegel binäre LED Dioden hexadezimales Siebensegmentdisplay Funktion MEM "Gefrieren" der dargestellten Daten PROBE Abmessungen 100x50x 0mm Logik elektor Achtkanalselektor der logischen Pegel TTL Mem LOW A0 A1 A2 A3 HIGH A4 A5 A6 A7 SELECTOR Tri Indikation der logischen Pegel durch LED Tasterwahl der logischen Pegel mit einem Schutz gegen Prellungen Eingang MEM "Gefrieren" der gleichzeitigen logischen Pegel auf dem Selektorsausgang mit Möglichkeit der Einstellung von neuen logischen Pegeln Eingang TRI Einstellung der Selektorsausgänge in TristateAusgang (Zustand der hohen Impedanz) Möglichkeit der Schaltung zum µp Bus Abmessungen 100x50x 0mm 15

18 Zeitgenerator OSCILLATOR 100 khz 10 khz 1 khz 100 Hz 10 Hz 1 Hz Run KristallOszillator (HCT Ausgänge) Frequenzbereich 1Hz100kHz (dekadisch) StartFunktion Unabhängiger Frequenzteiler mit Teilverhältnis 2, 5 und 10 Abmessungen 100x50x 0mm In DIVIDER Div 2 Div 5 Div 10 Reset TIME BASE Sockel Modul 40 Universal 40 Pin Sockel ZIF Abmessungen 100x100x mm BOARD 40 16

19 MotorGeneratorRegelstrecke FUNCTION r/min r/sec Fuse Mode IN 1 AMP 1 AMP IN 2 OUT 4 Dir A B OPTO MOTOR1 MOTOR 2 TACHO AMP 3 1 AMP 4 >1 Gain =1 AMP 5 1 FILTER 1M 1 OUT 1 OUT 2 F / V C A OUT 3 I / V OUT 5 I / V OUT 6 A MOTOR GENERATOR BOARD Beschreibung Regelstrecke von zwei Gleichstrommotoren Motoren mit einer HiTechnologie von eisenlosem Rotor, die eine niedrige Reibung, sowie eine geringe Anlaufsspannung sicherstellt, sie eliminiert die Verluste im Eisen, eine hohe Wirksamkeit und gute Wärmebedingungen Eine sehr genaue koaxiale Schaltung über OLDHAM Kupplung gewährleistet vervollkommne Schaltung von zwei Motoren Motor M1 wird mit dem optischen Inkrementalgeber OPTO verbunden, auf dessen Ausgang auch der Frequenz/Spannung Umformer geschaltet wird Übertag der Digitalinformation erfolgt über die Drehzahl auf einen Analogwert Motor M2 wird mit linearem Tachodynamo TACHO mit sehr kleinem Massenträgheitsmoment geschaltet Ausgangsspannung von Tachodynamo kann man auf zwei Weisen messen: a) über Trennungsverstärker AMPL 3 b) über ein Filter mit Verstärker mit variabler Verstärkung AMPL 4 (sie ermöglicht Normierung von Kennlinien) Beide Motoren werden durch genaue Operationsverstärker AMPL 1 und AMPL 2 angesteuert, die gegen Überlastung gesichert werden 17

20 Unabhängige Ansteuerung von Motor M2 ermöglicht die Belastung für Motor M1 mit beliebiger Steuerungsweise zu realisieren Drehzahlblock (REPETITION) indiziert die Motordrehzahl in zwei Arten U/min oder U/sec; LEDDioden indizieren Drehrichtung Die Zusammenstellung wird so gemacht, um neben einer breiten Ausnutzung in der Regeltechnik auch die Benutzung auf dem Gebiet der Messung auf kleinen Gleichstrommotoren zu ermöglichen. Abmessungen 250x150x40mm Parameter Motor Optischer Inkremental geber Tachodynamo Umformer F/V Umformer I/V Spannung [V] Leerlaufdrehzahl [U/min] A, B [Impulse/U] DIR Bereich Genauigkeit (1) min max [%] 0, U OUT [V] 1V / 1000U/min ±2,0 U OUT [V] 1V / 1000U/min ±2,0 U OUT [V] 1A / 5V ±2,0 (1) Temperaturinterval 15 C 35 C. Wärmezeit 15 Minuten. Fehler Diagnostik E01 MOTOR1 Leistung > 3,5W E02 MOTOR1 U M1 > 14V E03 AMPL1 Temperatur > 80 C E04 KUPPLUNG Umdrehungen > 4000ot/min E05 MOTOR2 Leistung > 3,5W E06 MOTOR2 U M2 > 14V E07 AMPL2 Temperatur > 80 C E08 SPEISUNG U SP < +14V E09 SPEISUNG U SP > 14V 18

21 PID Regler IN P R 1 + R 2 r i P 10 k Möglichkeit der Parallelund Kettenschaltung von Reglern P, I und D Unabhängige Einstellung von Parametern (Verstärkung und Zeitkonstante) bei Einzelgliedern ohne die gegenseitige Beeinflussung IN I R i C i 10 k I 10 k + + OUT Max/MinWerte der Ausgangsspannung ±12V Ausgang des Summators ist kurzschlussfest IN D R r d C d d D + 10 k S Abmessungen 100x100x mm A A PID CONTROLLER Verzögerungsglieder IN1 R1 T1 + OUT1 IN2 R2 T2 + OUT2 Vier unabhängige Verzögerungsglieder 1.Ordnung Möglichkeit der Parallel und Serienschaltung von einzelnen Gliedern A C1 C2 A RC Glieder sind durch Verstärker abgetrennt Glieder werden nach einer gegenseitigen Schaltung nicht beeinflusst R3 IN3 A T3 + C3 OUT3 IN4 R4 T4 + C4 A OUT4 Max/MinWerte der Ausgangsspannung ±12V Ausgänge der Glieder sind kurzschlussfest Abmessungen 100x100x mm DELAY ELEMENTS 19

22 Differenzglied Der zur Bildung von Regeldifferenz bestimmte Differenzverstärker IN1 IN2 10 k 10 k 10 k + OUT Max/MinWerte der Ausgangsspannung ±12V Ausgang des Differenzverstärkers ist kurzschlussfest A 10 k A Zusätzliches Relais mit TTL Eingang Abmessungen 100x50x mm IN 1 A Re On Off 2 DIFFERENCE 20

23 PC Interface ANALOG INPUT IN A CHANNEL A IN A PC / RS232 ANALOG OUTPUT OUT A IN B IN B CHANNEL B TIME OUTPUT 0 1 START TIME INPUT T1 / START T2 / STOP EXT TRIG DIGITAL INPUT 0 1 DIN 0 DIN 1 DIN 2 DIN 3 DIN 4 DIN 5 DIN 6 DIN 7 MEASURE UNIT OSCILLOSCOPE OSCILLOSCOPE + GEN FREQUENCY CHAR LOG ANALYZER LOG ANALYZER + GEN COUNTER STOP BUSY MARK INT CLK DIGITAL OUTPUT 0 1 D OUT 0 D OUT 1 D OUT 2 D OUT 3 D OUT 4 D OUT 5 D OUT 6 D OUT 7 ANALOG & DIGITAL DATA UNIT Beschreibung Modul ANALOG & DIGITAL DATA UNIT gewährleistet die Übertragung der Daten zwischen Lehrsystem µlab und PC (RS232 Verbindung). In der Verbindung mit den PC Programmen (rc 2000) ermöglicht es uns verschiedene MessenModen benutzen MessenModen 1) ZweikanalOszilloskop (Programm OSCILLOSCOPE) Zweikanalige differentielle Spannungsmessung 2) EinkanalOszilloskop &AnalogGenerator (Programm OSCILLOSCOPE+GEN) Einkanalige Spannungsgenerierung und Einkanalige differentielle Spannungsmessung 3) Amplitudengang &Phasengang Messungen (Programm FREQUENCY CHARACTERISTIC) Beide Kennlinien sind im Frequenzbereich 10 Hz10kHz gemessen 4) Logischer Analysator (Programm LOGIC ANALYZER) Achtkanalige Messung von logischen Signalen 5) Logischer Analysator &Logischer Generator ( Programm LOGIC ANALYZER+GEN) Achtkanalige Generierung von logischen Signalen und gleichzeitige achtkanalige Messung von logischen Signalen Abmessungen 200x150x mm 21

24 Parameter Mode Blok Eingang Ausgang Werte Zin 10M /50pF Zweikanal Oszilloskop ANALOG INPUT CHA CHB Verstärkung Frequenz Abtastung Zeitbasis Trigger Zin UNI 50mV/div 5V/div BIP 25mV/div 2,5V/div 0 10kHz (0,1 db) 1S/s 1MS/s 0,1ms/div 100s/div CHA, CHB, EXT, Level, Edge 10M /50pF Einkanal Oszilloskop & Analog Generator Amplitudengang & Phasengang Logischer Analyzator Logischer Analyzator & Logischer Generator ANALOG INPUT ANALOG OUTPUT ANALOG OUTPUT + ANALOG INPUT DIGITAL INPUT DIGITAL INPUT DIGITAL OUTPUT CHB OUT OUT + CHB D IN 0 D IN 7 D IN 0 D IN 7 D OUT 0 D OUT 7 Verstärkung Frequenz Abtastung Zeitbasis Rout Verstärkung UNI 50mV/div 5V/div BIP 25mV/div 2,5V/div 0 10kHz (0,1 db) 1S/s 1MS/s 0,1ms/div 100s/div <0,1 UNI 50mV/div 5V/div BIP 25mV/div 2,5V/div Frequenz 10kHz (0,1 db) Abtastung 1S/s 1MS/s Frequenz 10Hz 10kHz Übertrag ±45dB Phase ±180deg Uout Sinus 100mV 10V Mode Zeitanalyse Rin 10k Uout TTL Trigger 8bit Abtastung 1S/s 1MS/s Zeitbasis 0,1ms/div 100s/div Mode Zeitanalyse Rin 10k Uout TTL Trigger 8bit Abtastung 1S/s 1MS/s Zeitbasis 0,1ms/div 100s/div Rout 390 OUT TTL Abtastung 1S/s 1MS/s 22

25 Modul Pane l )

26 Modul Paramet Gener tor Konvert I/U Fre [Hz] U MX [V] (1) min max [%] 50 ±0,05 % 0,10 10,00 Napětí U RMS [V] 0,07 7,07 Offset U [mv] ±2,0 ±1,0 % [ ] 0, 120, 240 ±1,0 I M X [ma] 8,0 R OUT [ ] < 0,1 Konstant 1mA / 1V ±1,0 % Offset U [mv] ±10,0 R L [k ] >10,0 (1) Temperaturinterval 15 C 35 C. Anwärmzeit 15 Min. 2