Zjednodušený 16bit A/D modul s USB

Externí A/D modul s rozlišením až 26 bitů, respektive 16bitů pro verzi AD16USB připojený a napájený přímo z USB sběrnice. S nízkým šumem. Diferenciální verze se střídavou modulací vstupu, což ještě snižuje šum vstupního zesilovače. Šum modulu je při použití modulace 15 nVšš a je tak použitelný i pro nejnáročnější měření.

AD24USB je USB měřicí modul, který obsahuje autonomním procesorem řízený A/D převodník s vysokou rozlišovací schopností, který je galvanicky oddělen od obvodů počítače. A/D převodník pracuje na principu modifikované metody vyrovnávání náboje používané u multimetrů vyšších tříd přesnosti. Integrační princip převodu a galvanické oddělení zajišťují vysokou odolnost vůči rušivým napětím, modul je ideální pro měření malých signálů např. z různých čidel.

Vysoká přesnost AD24USB je dána využitím metody autokalibrace, modul je možno použít všude tam, kde jsou kladeny vysoké nároky na přesnost, linearitu a rozlišovací schopnost. modul svými parametry může nahradit až 6-ti dekádové multimetry při podstatně nižší ceně.

AD24USB umí měřit termočlánky, odporové můstky a odporová teplotní čidla jako např. Pt100. Více informací o způsobu připojení čidel najdete níže v dokumentu Připojení čidel k AD24USB.

Šum připojeného odporového senzoru Pt100

Technické parametry

• AD část: Galvanicky oddělený integrační převodník s programovatelným rozlišením 22 až 26 bitů, 8 differenciálních vstupů nebo 16 SE, vst. rozsah 0-10 V/ ±5 V, programovatelné zesílení 1 až 128 (1 až 512 pro differenciální verzi), šum 15 nVšš pro 1 měření/sec, expandery pro připojení termočlánků, tenzometrů nebo Pt100.
• DA část: Rozlišení 14 bitů, rozsahy 0-5 V (10 V) nebo jako zdroj proudu 0-20 mA (100 mA).
• Číslicové vstupy/výstupy: 2 digitální vstupy/4 digitální výstupy.
• Software: Driver pro systémy Win95/98/NT/2000/XP/Vista/Win7 a obslužná knihovna v DLL tvaru umožňující obsluhu karty z prostředí Delphi, Visual Basic, C++,LabView atd. Pro LabView rovněž existují VI. Součástí dodávky je rovněž obslužný program AD25control umožňující odměr dat, jejich zobrazení, a uložení na disk.

Šum AD24USB a možnosti střídavé modulace

Vstup USB měřicího modulu AD24USB je tvořen diferenciálním nízkošumovým zesilovačem s bipolárními operačními zesilovači. Charakteristickou vlastností těchto zesilovačů je šum typu 1/f, díky kterému šum směrem k nižším frekvencím narůstá. Proto se na vstupu nanovoltmetrů používají zesilovače se střídavou modulací - „chopper zesilovače“, které uvedeným neduhem netrpí. Nevýhodou těchto zesilovačů je kromě větší složitosti i delší doba ustálení po skoku vstupního napětí, takže zesilovač tohoto typu není vhodný pro aplikace s multiplexovanými vstupy.

AD24USB tento problém řeší poněkud jiným způsobem. Na vstupu diferenciálního zesilovače je dvojitý přepínač, který umožňuje prohození vstupů, ovšem demodulace a následná filtrace se neprovádí analogově nýbrž číslicově – AD24USB provede odměr napětí pro obě polarity vstupu a oba výsledky od sebe odečte. Tyto rozdíly jsou dále akumulovány s volitelným počtem odměrů a průměrovány. Výsledek je tedy totožný jako u klasického modulačního zesilovače ale toto uspořádání má následující výhody: odpadá demodulační část zesilovače, počet vzorků, z nichž se počítá průměr, je jednoduše proměnný a určuje celkovou dobu převodu a zároveň i šířku pásma a tedy i velikost výsledného šumu. Rovněž je možno bez jakéhokoliv zpoždění přepínat vstupy pomocí vstupního multiplexeru. Nevýhodou tohoto řešení je nutnost používat bipolární vstupní rozsahy a poměrně nízká modulační frekvence. Při použití AD24USB je vhodné volit základní dobu integrace 20 ms, modulační frekvence je pak cca 24 Hz. Použití delších dob integrace je možné ale snižuje se modulační frekvence pod 10 Hz a zde již narůstá vliv šumu 1/f, naopak při použití kratší doby integrace již klesá rozlišení AD převodníku a není potlačen kmitočet 50 Hz a jeho násobky. Díky eliminaci šumu 1/f je možno velmi snadno volit optimální kompromis mezi celkovou dobou převodu a šumem.

Šum při zapnuté střídavé modulaci výstupu 16 x 20 ms, rozsah ±10 mV

Podrobné informace o extrémně nízkém šumu AD24USB najdete v dokumentu, který je ke stažení níže...