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ZH-LN系列傳感器信號線性調理器

ZH-LN系列傳感器信號線性調理器

前言

對于各類模擬量輸出的傳感器而言,由于傳感器固有的物理特性而造成的傳感器輸出信號線性度不符合現場使用要求,這個問題總是困擾著使用者。為了徹底解決傳感器輸出信號的非線性問題,我公司基于FPGA技術結合高速ADCDAC研制出一種對傳感器信號運用“線性插值法”來進行補償的線性調理器,以滿足高精度用戶的使用要求。
















一、 基本原理

ZH-LN系列傳感器信號線性調理器,內部采用大電流超低紋波二次穩壓的電源系統,供傳感器和調理器使用,調理器的FPGA通過ADC采樣傳感器的原始信號,并以該信號內容為地址在FLASH存儲器中尋找到對應數據,該數據是對成品傳感器對應的原始數據進行線性插值處理過的,然后直接送入高速DAC進行D/A變換,提供給用戶后級數據采集系統使用。

 本調理器可以根據傳感器定制多種輸入信號格式,也可根據后級使用定制多種輸出信號格式。用戶只需一條USB轉串口適配線(3.3V)接到本調理器下載口,通過本公司提供的電腦上位機軟件,填入傳感器原始數據,然后計算生成插值線性修正表并完成下載,最后拔除串口適配器就可以正常脫機使用。









 

二、特色功能

1FPGA高速架構,分工協作,合理布局,高效節能。

2、超大16bit總線FLASH存儲器,帶物理寫保護,斷電不丟數據。

312/14位高精度高速并行ADC,零值誤差和非線性誤差極小。

416位并行總線DMADAC,輸出方式靈活可變,高精度線性輸出。

5、大電流超低紋波二次穩壓的電源系統,可用使用普通開關電源供電。

6、配合電腦上位機軟件,用戶可以很方便自行更新查表數值,也可定制數據出廠。

7、對于傳感器的偏差、老化、更換不同被測材料、換算單位等,均可調理。












三、基本參數

輸入信號:電壓或電流輸入,支持常用傳感器信號類型,如-2~-18V+/-5V0~+10V等。

傳感電源:提供常用傳感器電源,如+24V-24V+15V-15V+5V等。

輸出接口:電壓或電流輸出,含偵測指示燈。

設備電源:默認+24V供電,電流<300mA,自身功耗<1W

下載接口:串口電平3.3V,串口格式9600bps-8-1 none

修正速率:120K SPS

通道數量:1CH

ADC位數:12bit/14bit

DAC位數:12bit/16bit

使用溫度:-10~40℃。

使用濕度:85%

外形尺寸:111*64*37

本體重量:約300g 防水殼體。

安裝方式:安裝片安裝。

















 

 

四、下載方式

  FPGA程序已經在出廠前燒錄好,用戶只需使用一個USB轉串口適配器(3.3V)根據傳感器原始數據更新片外FLASH數據即可。

 下載步驟如下:

1、打開蓋子,將USB串口適配器一端連接下載線接口,一端連接電腦USB接口。

2、打開上位機軟件,輸入獲取 的各個原始點數據,之后點擊“計算”按鈕生成線性插值補償表格數據。

3、按“載入”按鈕,自動完成:擦除->寫入->讀出->校驗的FLASH操作。

4、拔掉下載線 ,就會禁止FLASH芯片修改數據,蓋上蓋子重新上電,即完成更新。

 












五、使用舉例

舉例:本公司未經硬件線性調理的半成品12.5mm量程。

1、用測試儀,測試量程內21個采樣點,算出輸出線性度。

2、打開軟件,輸入采樣點,生成后完成下載。

3、再次測試,檢查修正后的線性度并對比。






六、產品選型

A   B  C   D  E   F  G

ZH-LN-□□-□□-□□-□□-□□-□□-□□

 

A調理通道數:011個通道  02:2個通道  定制:N個通道

B輸入信號格式:010~10V   02+/-10V  030~-20V  044~20mA  其他:定制

C傳感器電源類型:01+24V  02+/-15V   03-24V  其他:定制

D輸出信號格式:010~10V  02+/-10V  030~-20V   044~20mA 其他:定制

E調理器供電電壓:01+24V  02+/-15V  03-24V  04USB_5V

F連接器類型:01:航空插頭 02:插拔端子 03:螺絲端子

G外殼形式:00:裸板 01:鑄鋁防水殼 02:塑料防水殼 03:中型塑料殼 04:臺式儀表殼。


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