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DS2004 High-Speed A/D Board

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.

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).

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