IMP3595系列數(shù)據(jù)采集器常用類型
35951C數(shù)據(jù)采集板一般常用于直流電壓測量、直流電流測量和熱電偶溫度測量。每塊IMP具有3端開關(guān)切換,20個(gè)通道,直流電壓±12V、直流電流0-20mA(帶100Ω分流電阻),熱電偶類型有B、E、J、K、N、T、R、S(熱電偶需要冷端補(bǔ)償)。
35951B數(shù)據(jù)采集板一般常用于直流電壓測量、輸入電阻測量和的應(yīng)力應(yīng)變測量。每塊IMP具有6端開關(guān)切換,10個(gè)通道,直流電壓±2V,應(yīng)變1/4、1/2和全橋,電阻0-25kΩ,PRT0-100,單電流和雙電流工作。
IMP數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)一般是由筆記本、采集儀、采集板和現(xiàn)場儀表組成。系統(tǒng)具備以下特點(diǎn):
l 分布式測量
l 測量設(shè)備可布置在被測點(diǎn)附近,降低了外部干擾的影響;
l 減少了測量導(dǎo)線,降低了測量成本,并且方便接線工作;
l 系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計(jì),組網(wǎng)便捷,不可滿足多測點(diǎn)試驗(yàn)(比如不少于400測點(diǎn)),而且也可滿足少測點(diǎn)(比如不多于10測點(diǎn))試驗(yàn)的數(shù)據(jù)采集要求,使用簡單便捷;
l 多可擴(kuò)展模塊數(shù)為200塊(2000通道),模塊間的擴(kuò)展距離不小于100m;
l 在增加采集卡的基礎(chǔ)上,可根據(jù)需要組成多個(gè)測量系統(tǒng),同時(shí)完成多個(gè)試驗(yàn)工作,方便快捷。
l 數(shù)據(jù)通訊和饋電在一根電纜上,可以節(jié)省大量的工程電纜。也更好的數(shù)據(jù)不受前端電源引入的干擾而受到影響。
l 采集高
l IMP中使用了16位模數(shù)轉(zhuǎn)換器,具有較高的測量。以直流電壓測量為例,其測量范圍可以從1μV到120V,可達(dá)0.01%×讀數(shù)±0.01%×滿量程,這在國內(nèi)現(xiàn)有的A/D板中還是的。
l 干擾性能
l 采用雙積分A/D采樣技術(shù),具有硬件結(jié)構(gòu)上的干擾能力;
l 雙恒流源技術(shù),大地消除平衡和靈敏度控制帶來的干擾;
l 系統(tǒng)每個(gè)通道均相互,可以通過軟件設(shè)置采集信號(hào)類型;
l 共模抑制比大于140db;
l 串模抑制比大于60db;
l 采集通道之間要有承受過壓500V的能力;
l 過載保護(hù)電壓(連續(xù))為50V。
l 總線通訊特點(diǎn)
l 采用電源載波技術(shù),設(shè)備饋電和測量數(shù)輸為同一條總線的通訊方式,減小了信號(hào)通訊傳輸線纜及外配設(shè)備電源成本,簡化了測量工作,降低了測試工作強(qiáng)度。
l 的溫度測量
l IMP在進(jìn)行溫度測量時(shí)有其的優(yōu)點(diǎn),可以直接接入熱電偶或熱電阻信號(hào),IMP內(nèi)部裝有熱敏元件自動(dòng)進(jìn)行冷端溫度補(bǔ)償。IMP通過采集崐轉(zhuǎn)換和非線性處理,直接向計(jì)算機(jī)傳送被測溫度值,這樣避免了過去采用溫度信號(hào)放大器或變送器而造成的漂移、校正以及冷端補(bǔ)償?shù)纫幌盗袉栴},使得溫度測量簡單方便,準(zhǔn)確,并可節(jié)省中間變送或放大環(huán)節(jié)的大量投資。
l 其他方面特點(diǎn)
l 平均無故障時(shí)間合MIL217E標(biāo)準(zhǔn),為106,000小時(shí);
l 系統(tǒng)工作環(huán)境滿足IP55標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的條件;
l 采集設(shè)備具有接線方便、體積小、干擾、沖擊等特點(diǎn);
l 響應(yīng)時(shí)間20ms;
l 環(huán)境溫度限制(/) -20 ℃~+85℃。
采集器主要選型:IMP35951C
35951C數(shù)據(jù)采集板一般常用于直流電壓測量、直流電流測量和熱電偶溫度測量。其內(nèi)部采用密封式干簧管進(jìn)行掃描切換,這樣就使其在干擾方面的性能。35951C板輸入端的共模干擾電壓可以允許有500V,為現(xiàn)場環(huán)境較差的應(yīng)用場合(如干擾嚴(yán)重的發(fā)電廠)進(jìn)行數(shù)據(jù)采集提供了很大方便。35951C的測量電壓為0-12V。三個(gè)輸入端中的一端為高端(信號(hào)正端);一個(gè)為低端(信號(hào)負(fù)端);另一個(gè)為保護(hù)端,用于克服共模干擾。
1、 性能指標(biāo)
35951C IMP板各項(xiàng)性能指標(biāo)
通道數(shù) | 20 |
通道切換方式 | 舌簧管繼電器,三端輸入 |
舌簧管繼電器壽命 | >1 0000 0000次操作 |
測量信號(hào) | ±12V |
輸入電壓 | ±14V |
過載保護(hù)電壓(連續(xù)) | 50V |
通道間隔離電壓 | 200V |
IMP板間共模電壓 | 500V |
平均無故障時(shí)間(MIL217E計(jì)算) | 64,000h(IMP) 69,000h(IMC) |
直流電壓測量(不帶可選連接器) | 0~±12V |
直流電流測量(默認(rèn)取樣電阻為100Ω) | 0~20mA |
可測熱電偶的類型 | B,E,J,K,N,T,R,S |
熱電偶開路檢測 | 可編程 |
重量 | 5Kg以下 |
2、干擾度
35951C IMP板干擾能力
干擾類型 | 積分時(shí)間20ms/16.67ms | 積分時(shí)間5ms/4.17ms/1.25ms/1.04ms |
普通模式時(shí) | >60dB | >0dB |
共模干擾時(shí) 直流 50或60Hz±0.1% |
>140dB >140dB |
>80dB |
3、直流電壓測量
測量范圍為0~12V,分辨率為1μV,可選自動(dòng)量程或指定量程,其測量指標(biāo)如下表所列。如果接35953D(降壓連接器),那么要外加“100μV+0.04%讀數(shù)”的誤差。
直流電壓測量指標(biāo)(積分時(shí)間20ms/16.67ms)
量程 | 滿刻度 | 靈敏度 | 測量誤差范圍 |
20mV | 22.000 | 1μV | ±[0.02%讀數(shù)+5μV] |
200mV | 220.000 | 10μV | ±[0.02%讀數(shù)+0.01%滿刻度] |
2V | 2.2000 | 100μV | ±[0.01%讀數(shù)+0.01%滿刻度] |
12V | 12.000 | 1mV | ±[0.05%讀數(shù)+0.01%滿刻度] |
4、直流電流測量
進(jìn)行直流電流測量時(shí)要求在連接器內(nèi)輸入端并接適當(dāng)?shù)娜与娮瑁缙渥柚挡坏扔?00Ω,則測量出的電流值應(yīng)在主機(jī)內(nèi)進(jìn)行換算,其換算關(guān)系如下:
(ma)
直流電流測量指標(biāo)
量程(取樣電阻為100Ω) | 0~20mA |
靈敏度(取樣電阻為100Ω) | 10nA |
測量誤差 | 直流電壓測量誤差+取樣電阻誤差+泄漏電流誤差 |
5、熱電偶溫度測量
可直接接入B、E、J、K、N、T、R、S八種類型的標(biāo)準(zhǔn)熱電偶信號(hào),其內(nèi)部固化程序按照IEC 584標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行線性化處理和單位換算, 可選擇內(nèi)部自動(dòng)溫度補(bǔ)償和外部標(biāo)準(zhǔn)冷端溫度補(bǔ)償,還可進(jìn)行熱電偶斷線等故障檢查。采用IMP內(nèi)部熱敏電阻測量環(huán)境溫度作為冷端補(bǔ)償時(shí),實(shí)測溫度誤差小于0.4℃(-15~+60℃)。
采集器主要選型:IMP35951B
35951B采集板板亦為固態(tài)開關(guān)模擬量輸入通道,允許輸入信號(hào)為+-2V,輸入端的允許共模電壓為14V。它具有6端輸入,通過內(nèi)部恒流源橋路可直接測量電阻值和應(yīng)變。
35951B的連接器中有三個(gè)端子提供IMP內(nèi)部的雙恒流源,采用雙恒流源技術(shù),省去了通常在應(yīng)變測量中所須的平衡和靈敏度控制,也無須專門的電壓調(diào)節(jié)。此外,雙恒流源測量的優(yōu)點(diǎn)在于克服了常規(guī)電壓平衡法中由于橋源引線電阻變化所造成的測量誤差,適于引線較長時(shí)的應(yīng)變測量。此外,雙恒流源允許采用三線制,這種方式尤其對(duì)于鉑電阻的輸出引線很長時(shí)為方便,既能克服長線引入的誤差又能節(jié)省電纜費(fèi)用。
1、性能指標(biāo)
35951B板的10路輸入通道也可分別接入不同類型的被測信號(hào),只須通過軟件對(duì)其各通道進(jìn)行設(shè)定即可。
通道數(shù) | 10 |
通道切換方式 | 固態(tài)繼電器,六端輸入 |
輸入阻 | >10GΩ |
直流電壓測量 | 0~±2V |
電阻測量(3端或4端) | 0~±2.5KΩ |
熱電阻測量(3端或4端) | PT100 |
應(yīng)變測量 | 1/4橋、半橋、全橋 |
輸入電壓 | ±14V |
過載保護(hù)電壓(連續(xù)) | 50V |
通道間隔離電壓 | 200V |
IMP板間共模電壓 | 500V |
平均無故障時(shí)間(MIL217E計(jì)算) | 106,000h(IMP) |
A/D轉(zhuǎn)換分辨率 | 16位 |
2、直流電壓測量
測量范圍為0~2V,分辨率為1μV,可選自動(dòng)量程或指定量程,其測量指標(biāo)如下表所列。如果接35953D(降壓連接器),那么要外加“100μV+0.04%讀數(shù)”的誤差。
直流電壓測量指標(biāo)(積分時(shí)間20ms/16.67ms)
量程 | 滿刻度 | 靈敏度 | 測量誤差范圍 |
20mV | 22.000 | 1μV | ±【0.02%讀數(shù)+5μV】 |
200mV | 220.000 | 10μV | ±【0.02%讀數(shù)+0.01%滿刻度】 |
2V | 2.2000 | 100μV | ±【0.01%讀數(shù)+0.01%滿刻度】 |
3、電阻測量及鉑電阻測量
電阻值的測量范圍在0—2.5kΩ,靈敏度為1.25mΩ,測量結(jié)果直接以真歐姆值返回主機(jī)其指標(biāo)參見如下:
電阻測量及鉑電阻(100Ω測溫)
量程 | 靈敏度 | 測量誤差范圍 |
25Ω 250Ω 205kΩ | 1.25mΩ 12.5mΩ 0.125Ω | +-【0.03%+6mΩ】 +-【0.03%讀數(shù)+0.01%滿刻度】 +-【0.02%讀數(shù)+0.01%滿刻度】 |
-200—490℃ 490—600℃ | 0.1℃ 0.1℃ | <0.4℃ <1.2℃ |
4、應(yīng)變測量
使用35951B板的內(nèi)部橋路進(jìn)行應(yīng)變測量時(shí),可采用1/2橋,1/4橋,全橋和三線四種連接方式,測量范圍為0-10000微應(yīng)變,激勵(lì)電流有四種:0.8mA,4mA,1.6mA和8mA。測試指標(biāo)如表2所示,其中重復(fù)性指標(biāo)是指采用120Ω應(yīng)變片,應(yīng)變系數(shù)為2時(shí),在溫度不變條件下的測量重復(fù)性。
應(yīng)變測試指標(biāo)
橋路類型 | 靈敏度ue | 測量誤差范圍 | 重復(fù)性u(píng)e |
1/4橋(4mA電流單應(yīng)變片) | 1.0 | +-【0.06%讀數(shù)+14με】 | 10 |
1/2橋(4mA電流單應(yīng)變片) | 1.0 | +-【0.06%讀數(shù)+8με】 | 4 |
全橋(8mA電流雙應(yīng)變片) | 1.0 | +-【0.06%讀數(shù)+6με】 | 2 |