CR1000數(shù)據(jù)采集器

1、CR1000 數(shù)據(jù)采集器數(shù)據(jù)采集器主講人：蘇彥數(shù)據(jù)采集器培訓總覽：數(shù)據(jù)采集器培訓總覽：1 數(shù)據(jù)采集器介紹2 CR1000接線面板3 數(shù)據(jù)采集器參數(shù)4 數(shù)據(jù)儲存5 loggernet軟件6 數(shù)據(jù)采集器編程7 通訊方式1 1 數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集器介紹器介紹n 忠實的數(shù)據(jù)采集和存儲單元n 將電子信號轉換為工程單位的設備n 能對采集的數(shù)據(jù)進行計算n 能對收集的數(shù)據(jù)進行篩選n 可編程的電子信號測量n 可編程電學輸出n 可測量大多數(shù)的傳感器n 支持所有的標準通訊協(xié)議數(shù)據(jù)采集器工作過程數(shù)據(jù)采集器工作過程傳感器輸出傳感器輸出模擬量模擬量熱電偶，電壓，電流，周期，橋式測量電阻熱電偶，電壓，電流，周期，橋式測量電阻

2、脈沖量脈沖量開關，低壓交流，高頻信號開關，低壓交流，高頻信號數(shù)字數(shù)字I/O： TTL，RS232，高頻，脈沖，開關，高頻，脈沖，開關，sdi-12.數(shù)據(jù)采集器數(shù)據(jù)采集器信號整合信號整合模擬模擬-數(shù)字數(shù)字轉換轉換數(shù)字數(shù)字采集采集加工加工數(shù)據(jù)儲存數(shù)據(jù)儲存數(shù)據(jù)檢索數(shù)據(jù)檢索外部儲存外部儲存直接直接/遠程通訊遠程通訊計算機計算機數(shù)據(jù)采集器測量過程演示按照接線編寫程序RAMDestination Variables：Eg:TA，RH，C，D，XX，YY，WS,WD。計算程序calculatorCalltable最終最終表格表格數(shù)據(jù)采集器測量過程演示scan通道介紹 模擬通道 脈沖通道 數(shù)字I/O通道 其它

3、通道 通道分時擴展模擬電壓模擬電壓橋式輸入橋式輸入熱電偶熱電偶周期周期/頻率信號頻率信號模擬通道單單端端接法接法差分差分接接法法單端通道標號差分通道標號模模擬電壓測量擬電壓測量01002003004005006000 0.4 0.8 2 1.6 2 2.4 2.8有有電磁干擾時傳感器輸入端對地電壓電磁干擾時傳感器輸入端對地電壓電壓（mv）020040060000.20.40.60.8121.41.61.822.22.42.62.83無電磁干擾時傳感器輸入端對地電壓無電磁干擾時傳感器輸入端對地電壓電壓（mv）0200400600800000001111122H端對地電壓L端對地電壓0200400

4、600800000001111122Vh-VLH-LVoltSEVoltSE( Dest, Reps, Range, SEChan, MeasOff, SettlingTime, Integ, Mult, Offset )Variable to store the results The number of repetitions for the measurevoltage range for measurechannel number of measruemeasure the offset voltage 模擬通道RangeCR1000 Range 測量的關鍵設置,有關測量時序和測量階段

5、整合信號的時間 Settling time 有兩個選擇，0和非0如果選擇0，就默認settling time和integ相等。非0的選擇，單位為微秒（us）Integ有三個選擇：250ms,_60Hz,_50Hz -20246800.751.52.2533.754.55.2566.757.58.2599.7510.5被測信號電磁噪音疊加信號-6000-4000-200002000400060001 4 7 1013161922252831Setup &Settle12位位A/DConv.Settling Time ParameterIntegrationParameterInteg.R

6、esetMult，offset 選項（偏移和倍乘）自然信息轉換函數(shù)電學信號VoltDiff( Dest, Reps, Range, DiffChan, RevDiff, SettlingTime, Integ, Mult, Offset ) 差分測量指令中的參數(shù)設置和單端測量基本相同，唯一不同的是RevDiff這一項，這一項只有兩個選擇，false or ture。如果選擇ture，這條指令會額外測量一次，不過這次的測量順序是先測量L通道，然后測量H通道，最后將兩次測量的結果取平均值。 差分測量可有效消除電磁干擾， RevDiff用于減少系統(tǒng)自身工作時所出現(xiàn)的隨機誤差。模擬通道橋式測量 半橋

7、四線半橋 六線半橋 四線全橋 六線全橋模擬通道橋式測量-半橋模擬通道橋式測量-半橋BrHalf( Dest, Reps, Range, SEChan, ExChan, MeasPEx, ExmV, RevEx, SettlingTime, Integ, Mult, Offset )The Variable to store the resultsEg : xThe excitationChannel numbleEg : VX1The number of sensors to excite Eg : 1The excitation voltage in millivoltsrange 2500

8、mVEg : 1000whether the excitation should be reversed這個選項的目的是這個選項的目的是 消除系統(tǒng)誤差。消除系統(tǒng)誤差。 系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差是由一些固有的因素（如測量方法的缺陷）產(chǎn)生的， 理論上總是可以通過一定的手段來消除。如天平的兩臂應是等長的，可實際上是不可能完全相等的；天平配置的相同質量的砝碼應是一樣的，可實際上它們不可能達到一樣。電子學中，導線和測量儀器的接觸電阻，傳感器輸出線不等長，所有這些都是系統(tǒng)誤差的來源。 消除系統(tǒng)誤差的一個普遍方法叫換位測量（反向激發(fā)）。Eg: 1 or 0RevEx換位測量： 比如在天平稱重系統(tǒng)中，系統(tǒng)誤差的來源之

9、一是因天平橫臂不等長，我們通過 換位測量來消除這種誤差。其它橋式測量其它橋式測量全橋全橋6線全橋線全橋四四線半橋線半橋熱電偶測量熱電偶基本定律熱電偶基本定律（1）組成熱電偶回路的兩種導體材料相同時，無論兩接點的溫度如何，回路總熱電勢為零；（2）若熱電偶兩接點溫度相等，即T=T0，回路總熱電勢仍為零；（3）熱電偶的熱電勢輸出只與兩接點溫度及材料的性質有關，與材料A、B的中間各點的溫度、形狀及大小無關。（4）在熱電偶中插入第三種材料，只要插入材料兩端的溫度相同，對熱電偶的總熱電勢沒有影響。這一定律稱之為中間導體定律。熱電偶測量TCDiff( Dest, Reps, Range, DiffChan,

10、 TCType, TRef, RevDiff, SettlingTime, Integ, Mult, Offset )TCSE( Dest, Reps, Range, SEChan, TCType, TRef, MeasOff, SettlingTime, Integ, Mult, Offset )TCType Tref熱電效應熱電效應（塞貝克效應） 熱電偶回路中產(chǎn)生的電勢差為： 上式中前一項是由于兩種不同材料金屬連接時產(chǎn)生的接觸電勢差，取決于材料的電子密度；而后一項是因同一種材料的均質導體兩端溫度不同時產(chǎn)生的溫差電勢，即所謂湯姆遜效應湯姆遜效應。但由于導體湯姆遜效應引起的電勢差甚小，?？珊雎?/p>

11、。于是當材料 A、B的特性（NA、NB）為已知時，并使一端溫度T0固定，則待測溫度 T是電動勢EAB（T，T0）的單值函數(shù)。這給工程中用熱電偶測量溫度帶來極大的方便。TTTNNTTeTTE0dln)(),(BABA00ABTCType Tref熱電偶類型（TCType）：Alphanumeric Numeric TypeTypeT 0 銅/ 銅鎳合金TypeE 1 鎳鉻合金 / 銅鎳合金TypeK 2 鎳鉻合金 / 鎳鋁合金TypeJ 3 鐵/ 銅鎳合金TypeB 4 鉑銠30合金/鉑銠6合金TypeR 5 鉑銠13/鉑TypeS 6 鉑銠10合金/鉑TypeN 7 鎳鉻硅合金 / 鎳硅合金冷

12、端溫度(Tref) 在Crbasic中，可以用PanelTemp( PTemp, Integ)指令來調用數(shù)據(jù)采集器接線面板溫度。我們用Ptemp來做冷端溫度補償。周期/頻率信號測量0501234567891011121314151617181920a列1列2VibratingWire ( Dest, Reps, Range, SEChan, ExChan, StartFreq, EndFreq, TSweep, Steps, DelMeas, NumCycles, DelReps, Multiplier, Offset ) Range CodeGainSignal (peak-to-peak)

13、 MinSignal (peak-to-peak) MaxMin Pulse-WidthMax FrequencymV25001500 mV10 V2.5 us200 kHzmV2501010 mV2 V10 us50 kHzmV25335 mV2 V62 us8 kHzmV2_51002 mV2 V100 us5 kHzstartFreq和EndFreg是頻率范圍，頻率范圍為20Hz5KHz1/T2檢波分布次數(shù)，假設我們要測量某未知頻率為、1kHz左右的波，我們將頻率范圍設置為100Hz1.5KHz如果steps設置為100，那么在測量頻率時，每140Hz跳一次。如果輸入-1，數(shù)據(jù)采集器將進

14、行全頻率掃描測量前延時時間（ms）循環(huán)測量次數(shù)兩次測量時間間隔（ms）and 檢波刷新周期（ms）周期/頻率信號測量202402468101214161820a列1列2PeriodAvg(Dest, Reps, Range, SEChan, Threshold, Option, Cycles, Timeout, Mult, Offset)閾值，一般閾值，一般設為峰值的設為峰值的1/20：輸出周期：輸出周期1：輸出頻率：輸出頻率要測量周期數(shù)，如果輸入要測量周期數(shù)，如果輸入3最后輸出最后輸出3個周期測量均值個周期測量均值當當Cycles不為不為1時，時，兩次測量間隔兩次測量間隔脈沖通道 （puls

15、e）開關次數(shù)計數(shù)高頻頻率輸出低壓交流信號頻率/周期脈沖通道l 開關計數(shù)：開關最少時間周期 = 11mS 其中：至少5mS 打開, 至少6mS 關閉l 高頻測量，頻率不能超過 250kHzl 低壓交流信號測量，見下表：脈沖通道 （pulse） 測量指令：PulseCount( Dest, Reps, PChan, PConfig, POption, Mult, Offset )測量方式選擇，一共有三種方式：測量方式選擇，一共有三種方式：0 高頻1 低壓交流2 開關量測量結果儲存測量結果儲存方式選擇，共方式選擇，共3種種：0 計數(shù)1 儲存頻率1 儲存周期 數(shù)字I/O通道數(shù)字輸入輸出PortGet、

16、PortSet、ReadIO、TimerIO、WriteIO開關計數(shù)(150 Hz max.)高頻通道(400k Hz max.)SDI 通訊口(C1, C3, C5, C7)標準RS232串行通訊口（C1&C2，C3&C4，C5&C6，C7&C8 ）一共四個SDM 通訊口C1，C2，C3數(shù)字I/O通道 作為數(shù)字輸入輸出通道 輸入特性輸入特性 H 3.8 to 5.3 VDC L -0.3 to 1.2 VDC輸出特性輸出特性 H(on) = 5V +/- 0.1V L (off) = 0.1V 最大通道電流= 1mA數(shù)字I/O通道用于SMD通訊字符串傳輸Pak

17、bus協(xié)議傳輸文件傳輸標準RS232協(xié)議傳輸利用繼電器控制電磁閥實現(xiàn)自動補水波紋比換位控制系統(tǒng)其它通道恒壓源VX1、VX2、VX3 2500mv25 mA Max可控制12V供電SW12 900 mA 20C 360 mA 85C12V供電兩個12V + SW12V 3.00 A 20C 1.56 A 85C5V供電口一個 200 mA擴展口，用與外圍設備擴展CFM100儲存卡槽，NL115等通道分時擴展sensor1sensor2sensor3通道分時擴展 可擴展的通道： 所有模擬通道，電壓激發(fā)通道EX1、EX2、EX3，所有數(shù)字通道C1、C2、C8。用來做通道擴展的設備-擴展板CR1000

18、基本參數(shù)供電要求和功耗供電要求和功耗正常工作溫度范圍正常工作溫度范圍通訊波特率通訊波特率 CR1000的SRAM（Static Random Access Memory）有2M和4M兩種可供選擇。其中1.6M用于數(shù)據(jù)儲存，其它空間用于儲存程序和支持程序運行。我們可以通過外圍設備擴展儲存空間。 SRAM用內部鋰電池供電，所以當外部12V供電斷開時，內部數(shù)據(jù)和程序并不會丟失，內部鋰電池電壓3v以上算正常。當我們給數(shù)據(jù)采集器供電時會自動給內部鋰電池充電。一旦內部鋰電池電壓低于1.9V,標志著該鋰電池已經(jīng)過度耗損，必須更換鋰電池才能保證數(shù)據(jù)和程序不會丟失，這種情況一般是因為將數(shù)據(jù)采集器擱置太長時間造成

19、的。當數(shù)據(jù)采集器正常工作時，我們查看其狀態(tài)即可看到當前鋰電池電壓。數(shù)據(jù)儲存數(shù)據(jù)儲存數(shù)據(jù)儲存間隔單位數(shù)據(jù)儲存間隔儲存條件觸發(fā)后到正式儲存前的時間間隔表格容量，如果此處輸入-1，當表格存滿時循環(huán)覆蓋。如果輸入其它整數(shù)，比如1000，表示表格存1000條數(shù)據(jù)后不再存入數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)儲存數(shù)據(jù)儲存在導入新程序時，原來的表格將會被清除表格儲存的數(shù)量，數(shù)據(jù)長度，等由程序控制當表格存滿時，通過程序可控制表格數(shù)據(jù)是要循環(huán)覆蓋或者存滿即停。DataTable(Name, TrigVar, Size)DataInterval( TintoInt, Interval, Units, Lapses ) *Minimum (1

20、,batt_volt,FP2,0,False) *EndTable表格名稱表格儲存觸發(fā)條件。如果此處為1，則當程序中calltalbe時，馬上儲存數(shù)據(jù)記錄丟失數(shù)據(jù)的次數(shù)CR1000 Programming變量x表格變量x（Average）新建子程序新建主程序測量變量通道將掃描結果存入變量 Calltable測量指令新建主掃描（掃描間隔&次數(shù)）nextscan建立一個程序數(shù)據(jù)結構： FLOAT 4 byte 浮點型 Ex: 1.234567LONG 4 byte 整形數(shù)據(jù) Ex: -123BOOLEAN True (-1) or False (0)STRING ASCII 字符串 Ex:

21、 Back 40 Weather Station IEEE4 4 byte 浮點型 Ex: 1.234567 FP2 CSI 2 byte 浮點型 Ex: 1.234 Binary Internal, output數(shù)據(jù)結構 指令系統(tǒng)：例 1 建立一個變量 2 建立一個表格 3 建立一個主程序 4 建立一個掃描 10次 5 測量一個單端通道 6 測量一個差分通道 7 p1口計數(shù) 8 調用計數(shù)器 9 C1口電平輸出程序測量練習u1分鐘儲存u風向平均值u風向瞬時值u一秒測量間隔一個熱T型熱電偶測量一個風向探頭風向參數(shù):l10K Ohm 的線圈l5 度的空隙（0-355度）BrHalf( Dest,

22、Reps, Range, SEChan, ExChan, MeasPEx, ExmV, RevEx, SettlingTime, Integ, Mult, Offset )Dest: WindDirReps: 1Range: mV2500SEChan: 1ExChan: 1MeasPEx: 1ExmV: 2500RevEx: TrueSettling Time: 0Integ: 50HzMult: 355Offset: 0BrHalf(WindDir,1,mV2500,1,1,1,2500,True,0,_60Hz,355,0)LoggerNet 建立連接 自動采集 查看數(shù)據(jù) 查看狀態(tài) 建立程

23、序 運用幫助 Short Cut通訊通訊類型類型 1.短途直通 2.多點總線 3.以太網(wǎng)絡 4.無線通訊 5.電話通訊 6.衛(wèi)星通訊短途直通RS-232多點總線MD485是一個智能RS - 485模塊。它可以同時使用三個接口中的任何兩個（ RS 485，RS - 232和CS I / O）。它既可以實現(xiàn)點對點的通訊，也可以實現(xiàn)一點對多點的通訊?？傆嬰娎|長度可以達到4000feet。RS - 485接口 2個RS - 232接口CS I/O接口多點總線多點總線MD485用作RS-232與CS I/O轉換器CS I/ORS-232多點總線MD485點對點通訊系統(tǒng)CS I/ORS-232RS-485

24、多點總線MD485一點對多點通訊系統(tǒng)CS I/OCS I/OCS I/ORS-232RS-485以太網(wǎng)絡NL115以太網(wǎng)/閃存模塊提供兩個獨立的功能：1.使10baseT以太網(wǎng)通信2.存儲數(shù)據(jù)的抽取式Compact Flash卡。 它允許數(shù)據(jù)采集器通過TCP / IP協(xié)議在本地網(wǎng)絡或專用網(wǎng)絡連接中實現(xiàn)通訊。 10baseT接口以太網(wǎng)絡優(yōu)點：可以通過網(wǎng)絡進行連接，可通過網(wǎng)頁訪問。 缺點：傳輸距離有限。直連電腦 10M路由器（不能用Hub代替） 100M 以太網(wǎng)絡NL115風能NL115OPECNL115梯度光纖轉換器光纖轉換器光纖PC錫林浩特實例無線通訊天線SIM卡槽RS-232國產(chǎn)無線模塊采用

25、內置一個SIM卡連接到C/G網(wǎng)絡然后連接到Internet一個指定的IP地址收集數(shù)據(jù)，配置該IP地址的計算機安裝一個vspmp虛擬串口軟件，然后使用LoggerNet軟件通過虛擬串口實現(xiàn)收集程序以及實時監(jiān)控功能。 國產(chǎn)無線模塊點對點通訊系統(tǒng)RS-232無線通訊C/G網(wǎng)Inter網(wǎng)光纖、寬帶等國產(chǎn)無線模塊一點對多點通訊系統(tǒng)無線通訊Inter網(wǎng)C/G網(wǎng)光纖、寬帶等RS-232RS-232RS-232Inter網(wǎng)C/G網(wǎng)光纖、寬帶等RS-232RS-232RS-232無線通訊RF400是900兆赫，跳頻，擴頻通信，數(shù)據(jù)廣播/調制解調器的點對點和點對多點的通信模塊。通信距離的1/4-5英里使用全方位天

26、線，10至20英里使用9dB定向天線。CS I/ORS-232天線無線通訊CS I/ORS-232RF400點對點通訊系統(tǒng)無線通訊RF400一點對多點通訊系統(tǒng)CS I/OCS I/OCS I/ORS-232電話通訊電話通訊CS I/O電話線接口COM220是一個可控波特率的電話模塊。它主要用于通過電話線遠程連接數(shù)據(jù)采集器。RJ11C jack衛(wèi)星通訊是無線通訊的一種。衛(wèi)星通訊平臺在衛(wèi)星通訊公司。例如：五道梁站的中國衛(wèi)通公司接收數(shù)據(jù)可采用網(wǎng)絡TCP/IP協(xié)議傳輸也可直接發(fā)送到終端機。中國的北斗衛(wèi)星。衛(wèi)星通訊北斗衛(wèi)星分為東星和西星，即一顆衛(wèi)星覆蓋中國東部大部分地區(qū)，另一顆覆蓋中國西部大部分地區(qū)（北斗衛(wèi)星共三顆衛(wèi)星