PC-6318 光电隔离模入接口卡技术说明书

PC-6318 光电隔离模入接口卡技术说明书
1. 概述：
PC-6318 光电隔离模入接口卡适用于具有ISA 总线的PC系列微机，具有很好的兼容性，CPU从目前广泛使用
的64位处理器直到早期的16位处理器均可适用，操作系统可选用经典的MS-DOS，目前流行的 Windows 系列，高
稳定性的Unix等多种操作系统以及专业数据采集分析系统 LabVIEW 等软件环境。在硬件的安装上也非常简单，使
用时只需将接口卡插入机内任何一个ISA总线插槽中，信号电缆从机箱外部直接接入。接口卡的模拟信号由卡前端
的 37芯D型插头输入。允许采用32路单端输入方式或16路双端输入方式。用户可根据需要选择测量单极性信号
或双极性信号。
PC-6318光电隔离模入接口卡采用三总线光电隔离技术，使被测量信号系统同计算机之间完全电气隔离。适用
于恶劣环境的工业现场数据采集以及必须保证人身安全的人体信号采集系统。
PC-6318 光电隔离模入接口卡采用了高性能的仪用放大器，具有极高的输入阻抗和共模抑制比，并具有最高可
达 1000 倍的放大增益，可直接配接各种传感器，以完成对不同信号的放大处理，同时，本卡自带DC／DC隔离电
源模块，无需用户外接电源。
本接口卡出厂配装×1；×10；×100；×1000的程控放大器，如需配装×1；×2；×4；×8的程控放大器，
应在定货时加以说明。
2. 主要技术指标：
2.1 输入通道数：
单端32路*／双端16路；(标*为出厂标准状态，下同)
2.2 输入信号范围：0V～10V*；±5V；±10V
2.3 最大允许输入电压：±15V
2.4 输入阻抗：≥10MΩ
2.5 共模抑制比(典型值)：
90dB(G＝1)；
110dB(G＝10)；
130dB(G＞100)
2.6 放大器可选程控增益：×1*；×10；×100；×1000(倍)
2.7 A／D转换分辨率：12位
2.8 A／D芯片转换时间：10μS
2.9 系统单通道最高采集速率：66KHz／S
2.10 通道切换时间：
模拟开关导通时间3 .5μS＋放大器建立时间
(G=1，23μS；G=10，28μS；G=100，140μS；G=1000，1300μS)
2.11 系统综合误差：≤0.2％FSR (×1倍时)
2.12 A／D启动方式：程序启动／外触发启动
2.13 A／D工作方式：程序查询
2.14 A／D转换输出码制：单极性原码*／双极性偏移码或补码
2.15 隔离形式：三总线光电隔离型
2.16 隔离电压：≥500V
2.17 电源功耗：＋5V(±10％)≤900mA
2.18 使用环境要求：
工作温度： 10℃～40℃
相对湿度： 40％～80％ RH
存贮温度：－55℃～＋85℃
2.19 外型尺寸：(不含档板)长×高＝177.8mm×106.7mm(7英寸×4.2英寸)
3. 工作原理：
PC-6318光电隔离模入接口卡主要由模拟多路开关电路、高性能放大器电路、模数转换电路、接口控制逻辑电路、
光电隔离电路及 DC／DC电源电路组成。
3.1 工作原理框图：
PC-6318 光电隔离模入接口卡工作原理框图见图1。
1图1 工作原理框图
3.3 高性能放大器电路：
本卡选用BB公司的PGA204作为信号处理放大器，PGA204是一种低功耗、高精度的仪表放大器，具有良好的交
直流特性，并且可以方便的改变放大增益。本卡在出厂时是按照 ×1、×10、 ×100、×1000 倍的增益设计的，
通过程序可以方便地改变增益，以配合不同的传感器或信号源。如果换装BB公司的PGA205仪表放大器，则可得到
×1、×2、×4、×8倍的程控增益。
3.4 模数转换电路：
本卡选用新一代的串行 A／D转换器件 ADS7808作为本卡的模数转换器件。该器件内部自带采保和精密基准电
源，其工作特点为启动A/ D转换的同时将上次转换的结果传送出来。即第N次转换后读出的数据为第N－1次转换
的结果。A／D 转换可以由程序启动，也可由外部触发信号启动。A／D 转换结束的标志可以由程序查询检出。
3.5 接口控制逻辑电路及光隔电路：
接口控制逻辑电路用来产生与各种操作有关的控制信号。光隔电路采用6N137高速光耦对系统总线与模拟信号
之间进行光电隔离，以避免相互间的干扰。
3.6 DC／DC电源电路：
DC／DC电源电路由电源模块及相关的滤波元件组成。该电源模块的输入电压为＋5V，输出电压为与原边隔离的
±15V 和＋5V，原付边之间隔离电压可达1500V。
4. 安装及使用注意：
本卡的安装十分简便，只要将主机机壳打开，在关电情况下，将本卡插入主机的任何一个空余扩展槽中，再将
档板固定螺丝压紧即可。
本卡采用的模拟开关是 COMS 电路，容易因静电击穿或过流造成损坏，所以在安装或用手触摸本卡时，应事先
将人体所带静电荷对地放掉，同时应避免直接用手接触器件管脚，以免损坏器件。
禁止带电插拔本接口卡。本卡跨接选择器较多，使用中应严格按照说明书进行设置操作。设置接口卡开关、跨
接套和安装接口带缆均应在关电状态下进行。
当模入通道不全部使用时,应将不使用的通道就近对地短接,不要使其悬空,以避免造成通道间串扰和损坏通
道。
为保证安全及采集精度，应确保系统地线（计算机及外接仪器机壳）接地良好。特别是使用双端输入方式时，
为防止外界较大的共模干扰，应注意对信号线进行屏蔽处理。
ADS7808的时序规定第N次转换后读出的数据为第N－1次转换的结果。这点在用户编程时要特别注意。
本卡的最高采集速率约为 66KHz，这在单通道采集时容易实现。在多通道连续采集时，由于模拟开关切换及放
大器信号建立需要一定的时间，故而会降低采样速率。但是考虑到A／D转换器件本身占用的转换时间可以在编程
时加以利用，也可以使多通道采样速率达到66KHz。这点在编程举例时还会加以说明。
5．使用与操作：
5.1 主要可调整元件位置见图2 。
2图2 主要可调整元件位置图
5.2 输入接口定义：
本卡前端37芯D型插座的信号定义见表1（见下页），用户可按实际需要选择连接信号线(单端)或信号线组(双
端)，为减少信号串扰和保护通道开关，凡不使用的信号端应与模拟地短接，这一点在小信号放大使用时尤其重要。
表1 输入插座接口定义
插座引脚号 信 号 定 义 插座引脚号 信 号 定 义
1 模拟地 20 模拟地
2 CH1 (CH1+) 21 CH17(CH1-)
3 CH2 (CH2+) 22 CH18(CH2-)
4 CH3 (CH3+) 23 CH19(CH3-)
5 CH4 (CH4+) 24 CH20(CH4-)
6 CH5 (CH5+) 25 CH21(CH5-)
7 CH6 (CH6+) 26 CH22(CH6-)
8 CH7 (CH7+) 27 CH23(CH7-)
9 CH8 (CH8+) 28 CH24(CH8-)
10 CH9 (CH9+) 29 CH25(CH9-)
11 CH10(CH10+) 30 CH26(CH10-)
12 CH11(CH11+) 31 CH27(CH11-)

当然可以。PC-6318光电隔离模入接口卡是一种专门为工业自动化和控制系统设计的电子设备，其技术说明书详细阐述了以下内容： 1. 产品概述：介绍PC-6318光电隔离模入接口卡的主要功能，如提供安全的数据输入通道、支持模拟信号的光电转换以及对现场信号进行隔离等特性，以保护控制系统免受电磁干扰。 2. 技术规格： - 输入通道数量与类型：可能包括模拟电压/电流输入，以及数字信号（如干接点）的数量和接口标准（如RS-485、CAN、Profibus等）。 - 光电隔离模块：解释如何通过光耦合器实现电气隔离，确保输入信号在电气上独立于系统主体，提高抗干扰能力。 - 工作电压与电流范围：明确适用的工作电源电压及各输入通道的最大允许电流值。 - 数据传输速率与波特率支持：说明接口卡支持的通信速率及其兼容的波特率范围。 3. 接口与连接方式：介绍接口卡的物理尺寸、端子布局、针脚定义，以及如何正确连接到控制系统的电缆类型和线序要求。 4. 功能描述与操作流程：包括设置参数的方法、初始化步骤、数据采集与处理逻辑、错误检测与处理机制等内容。 5. 安装与维护：提供安装前准备、硬件安装指南、注意事项、常见问题解决办法以及预防性维护建议。 6. 性能指标与测试方法：列出产品的关键性能指标，如输入精度、响应时间、稳定性以及环境适应性等相关性能参数，并附带相应的测试方法和结果。 7. 安全与合规性声明：确保用户理解和遵守所有相关安全规定、认证标志以及符合的国际或行业标准。 总之，PC-6318光电隔离模入接口卡技术说明书会详尽地为用户提供该设备的技术细节、使用指导以及相关的安全保障信息。