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USB 总线光电隔离高速采集板 400Ksps 光电隔离 12 位 32 通道 AD/16 通道高速同步数字输入 16 通道数字输出 高速光隔 USB 采集板 RBH8271 使用说明书 北京瑞博华控制技术有限公司 二 00 七年五月 400Ksps 光电隔离 12 位 32 通道 AD/16 通道高速同步数字输入 16 通道数字输出 高速光隔 USB 采集板 RBH8271 使用说明书 一、性能特点： 本板采用 USB2.0 总线接口的光电隔离高速连续采集板。 本板通过采用高速高精度 AD 芯片、高精度的放大器、高密度 FPGA 逻辑芯片、精细地布线以及优良的制版工艺，实现了高速、高精度实时数据采集，具有以下性能特点： 1、 采用 USB2.0 接口,光电隔离模拟量采集。一方面满足高速采集的速率要求，另 一方面满足 USB 接口在工业现场的可靠性要求。 2、 灵活的供电电源方式，能够满足不同现场的需要。用户可以提供外接的模拟电源，这样就可以实现模拟信号与计算机系统之间的隔离电压高达 2500V 以上，大大提高系统的可靠性。如果用户使用板上的 DC-DC，则可以用笔记本非常方便地进行工业现场的信号采集与记录，此时的隔离电压为 500V。 3、 16 通道的开关量输入与模拟量同步采集，能够满足用户的同步触发，同步启动， 状态同步检测等要求。 4、 AD 幅值采集高精度：12 位采集精度，长时间采集时，误差跳码为±1.5LSB,相 对精度优于 0.07％。 5、 AD 高速度： AD 芯片的速度为 1Msps,由于受高速光耦的速度限制，实际总的采集贯通了速率为 400KSPS,16 位的开关量输入构成一个通道与模拟量一起采集。采集方式为连续采集，为用户实现各种触发与启动方式提供条件。用户采集的数据量仅仅决定于用户的硬盘，为用户海量存储提供条件。 6、 AD 采集定时高精度：本板直接在 CPLD 控制下工作，由硬件时钟直接控制采集与传输，采集精度与晶振精度相同，缺省定时精度误差小于 50PPM。对于有特殊要求的用户，可以通过更换晶振的方式，达到 0.1PPM 精度，甚至更高精度。 7、 软件校准：将校准信息存储在板卡上，用户不用打开仪器设备就可以进行校准， 使用方便。 8、 丰富的备用扩展资源：板上 CPLD 资源非常丰富，可以为用户的特殊需求进行定制，如旋转编码器接口、脉冲周期测量接口、PWM 输出接口、外同步接口、触发记录接口、开关量控制接口等。 1 二、功能与指标 AD 的性能指标： AD 采样精度：12 位 AD 通道数：单端方式 32 通道，双端方式为 16 通道。 AD 系统数据采集实际贯通率：400KSPS(400000 SAMPLE PER SECOND)。 AD 采集的综合跳码误差为±1.5LSB。 模拟采集的定时精度：缺省情况下为 50PPM,特殊要求可以定制 AD 输入电压范围：-5V 到+5V 或 0－10V。可以按照用户要求定制 AD 输入阻抗：1000 千欧 模拟输入安全电压：±25 伏。当超过 AD 输入超过信号量程时，不会引起硬件损坏，但会导致削顶现象。 抗静电电压：2000 伏 采集方式：连续采集 隔离电压：当采用板上的 DC-DC 电源时，隔离电压为 500V,当采用外接电源时，隔离电压为 2500 伏。 模拟部分隔离方法：数字隔离方式。在模拟端，A/D 芯片将模拟量信号变成数字量后通过光藕送到计算机内，隔离方式采用数字隔离模式，大大提高采集精度。 隔离端外接电源：当用户采用外接电源方式时，用户输入的电源电压是－15 伏和 ＋15 伏。 接口： 总线方式：USB2.0 总线 开关量指标: 16 路数字量输入，TTL 电平方式，高电平输入为高于 2.4V,低电平低于 0.8V 开关量采集与模拟量采集同步进行，16 路开关量输入合成一个 16 位的字，与模拟量采集一起送到 PC 机，并且占用第一个通道的位置。进行通道设置时，本通道与模拟量通道一起设置。 开关量输入的电流，小于 1uA 16 路数字量输出,上电复位清零功能,高电平输出大于 2.4V，低电平输出低于 0.8V 开关量输出的电流大于 5mA，小于 10mA。 电源： 本板数字仅仅需要＋5 伏电源，不需要其它电源。 电源供电有两种方式，一种时计算机 USB 供电，另一种是通过板上接头输入。一般情况下，直接采用 USB 供电即可。当采用外部供电时，外部供电电压＋5V±5%,电流 1A。 2 工作环境 工作温度：0－70℃ 环境湿度：95％以内 形状尺寸 外形尺寸：160mm×105mm×18mm 定位孔位置：144mm×93mm 定位孔尺寸：4×Φ3.5mm 三、AD 板工作原理简介 RBH8271 板的硬件组成原理框图如图 1 所示。 数字