DS2004 High-Speed A/D Board1)

Schnelles und präzises Digitalisieren analoger Signale

Das DS2004 High-Speed A/D Board kommt in modularen dSPACE Systemen zum Einsatz, um analoge Eingangssignale mit hohen Abtastraten zu digitalisieren. Die 16-Bit-A/D-Wandler des DS2004 verfügen über differentielle Eingänge. Das Board bietet viele verschiedene auf Hardware und Software basierende Trigger-Mechanismen sowie Datenpuffer für Burst-Datenübertragung.

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Vorteile

Die 16 Kanäle des DS2004 haben je einen unabhängigen A/D-Wandler mit einer Auflösung von 16 Bit sowie differentielle Eingänge. Die Wandlungszeit beträgt 800 ns pro Kanal. Neben Messmodi bietet das Board 4 externe Trigger-Eingänge sowie umfangreiche Trigger-Funktionen und ermöglicht sowohl die Wandlung einzelner Messwerte als auch ganzer Sequenzen. Das Board speichert bis zu 16.384 Werte pro Kanal und überträgt diese anschließend blockweise an das Prozessor-Board. Dadurch wird das Kommunikationsaufkommen verringert und die Leistung des Gesamtsystems verbessert.

Anwendungsbereiche

Mit der getriggerten Messung des DS2004 können Sie Messdaten in einem definierten Fenster basierend auf Trigger-Ereignissen aufzeichnen. Zum Beispiel können winkelsynchrone Messungen bei einem Verbrennungsmotor von einem externen Software-Trigger gestartet werden. Mögliche Anwendungen sind zylinderdruckbasierte Regelungen oder die Messung von Klopfsignalen in einem Winkelfenster.

Zwei Burst-Modi

Im Burst-Modus bietet das DS2004 zwei unterschiedliche Möglichkeiten zur Konvertierung kompletter Sequenzen.

  • Kontinuierliche Messung: Eine Sequenz startet automatisch nach Ende der vorangegangenen Sequenz. Die Wandlung der einzelnen Messwerte innerhalb einer Sequenz wird per Software, durch einen internen Timer oder durch einen externen Trigger ausgelöst.
  • Getriggerte Messung: Eine Sequenz wird per Software oder durch ein Trigger-Ereignis gestartet.

Arbeiten mit Real-Time Interface

Die Real-Time-Interface (RTI)-Bibliotheken für das A/D-Board stellen RTI-Blöcke bereit, mit denen Sie Funktionalität und I/O-Optionen der Boards in Simulink®-Modellen implementieren können. Die RTI-Blöcke werden per Drag & Drop zu einem Simulink-Modell hinzugefügt.

Parameter Specification
General
  • 16 A/D input channels (differential)
  • 16 independent A/D converters
  • 16-bit resolution
  • 0.8 µs ... 1 s trigger interval (adjustable)
  • ±5 V or ±10 V input voltage range (programmable for each channel)
  • ±12 V input voltage working range
  • 4 external trigger input lines
A/D channels1), 2) Conversion time
  • 800 ns
Initial offset error
  • ±1 mV
Initial gain error
  • ±0.1% of FSR
Input offset drift
  • ±2 ppm of FSR/K
Gain drift
  • ±20 ppm of FSR/K
Linearity error
  • ±0.003% of FSR
Differential linearity error
  • ±0.003% of FSR
Missing codes No missing codes at 15-bit
SNR (signal-to-noise ratio)
  • ≥+85 dB (at 10 kHz, 10 V range)
  • ≥+83 dB (at 10 kHz, 5 V range)
THD (total harmonic distortion)
  • ≤-85 dB (at 10 kHz, 10 V range)
  • ≤-83 dB (at 10 kHz, 5 V range)
Channel crosstalk
  • ≤-95 dB
CMRR (common mode rejection ratio)
  • ≥+85 dB (at 10 kHz signal frequency)
Input impedance
  • 1 MΩ
Input overvoltage protection
  • ±50 V continuous, ±60 V for up to 10 s
Interrupt controller
  • Burst start
  • Data ready
  • Data lost
  • Conversion trigger overflow
External trigger input Input voltage
  • CMOS level
Input overvoltage protection
  • ±50 V continuous, ±60 V for 10 s
Host interface
  • One 8- or 16-bit ISA slot (power supply only)
Physical characteristics Physical size
  • 340 x 125 x 15 mm (13.4 x 4.9 x 0.6 in)
Ambient temperature
  • 0 … 55 ºC (32 … 131 ºF)
Power supply
  • +5 V ±5%, max. 1.5 A
  • +12 V ±10%, 1.5 A

1) Angaben zu Zeit und Geschwindigkeit beschreiben die Leistungsmerkmale der Hardware-Komponenten und Schaltkreise von dSPACE Produkten. Abhängig von der Komplexität der Software kann die erreichbare Gesamtleistung deutlich von der Hardware-Spezifikation abweichen.
2) Typische Werte bei 25 °C , 16-Bit-Auflösung und ±10 V Eingangsspannungsbereich (FSR = Full-Scale Range).

1)The end of life of the dSPACE PHS (peripheral high-speed) hardware for modular systems is planned for December 31, 2024. You can still buy the related products up to and including December 31, 2021. New Releases of dSPACE software will still support the dSPACE PHS hardware for modular systems until at least the end of 2023. After the end of life, no services of any kind will be available for these products. We advise against using the PHS hardware products in new projects. For new projects we recommend that you use SCALEXIO, the latest dSPACE technology for modular real-time systems.

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