A/D D/A Wandlerkarten

A/D- und D/A-Karten ermöglichen die Kommunikation eines PCs mit analogen Geräten. AD-Karten insbesondere, dienen der Digitalisierung, Messung und Visualisierung von Spannungen und Vorgängen. DA-Karten wiederum setzen digitale Signale in analoge, wie z.B. Spannungen um.

 
Seriell  
 
    A/D D/A
Bus Kanäle Auflösung Wandelzeit Kanäle Auflösung Wandelzeit
               
SERAD8DAC2SER 8 12 -11Bit 20µs 2 10Bit 3,5µs
Serielles A/D Messmodul mit D/A Wandler
4 A/D Kanäle (12 Bit Auflösung im Differential-Ended Modus) oder
8 A/D Kanäle (11 Bit Auflösung im Single-Ended Modus)
2 D/A Kanäle (10 Bit Auflösung)
24 TTL I/O via 37 pol. D-SUB Buchse
2 Zähler via 37 pol. D-SUB Buchse max. 1MHz Eingangsfrequenz  Mehr Infos ...

               
SERAD8DAC2/14SER 8 14-13Bit 20µs 2 10Bit 3,5µs
Serielles A/D Messmodul mit D/A Wandler
4 A/D Kanäle (12 Bit Auflösung im Differential-Ended Modus) oder
8 A/D Kanäle (11 Bit Auflösung im Single-Ended Modus)
2 D/A Kanäle (10 Bit Auflösung)
24 TTL I/O via 37 pol. D-SUB Buchse
2 Zähler via 37 pol. D-SUB Buchse max. 1MHz Eingangsfrequenz  Mehr Infos ...


Beschreibung:

Ein am Analog-Eingang der Karte anliegendes Signal wird mittels AD-Wandler in ein 8, 10, 12 oder mehr Bit breites digitales Signal umgesetzt. Die Datenausgänge werden in einer Routine vom Rechner ausgelesen und weiterverarbeitet.
Die Erfassung von Wechselsignalen hängt vor allen Dingen von der max. Abtastrate des Wandlers ab. Je öfter ein Signal innerhalb einer Periode abgetastet wird, desto genauer ist es reproduzierbar. Um Fehler zu vermeiden, sollte die Abtastrate mindestens doppelt so hoch wie die maximale Frequenz des Analogsignals sein. (Beispiel: CD-Player 44,1kHz). Wichtig ist, immer mit dem kleinst möglichen Meßbereich zu arbeiten (siehe auch Auflösung). Eine D/A-Karte geht den umgekehrten Weg: Sie liest Daten vom Datenbus des Rechners und setzt diese in Analogwerte um. Innerhalb eines bestimmten Bereichs kann so eine Spannung oder einen Strom ausgeben werden. (Beispiel: Soundkarte).
Unsere A/D- und D/A-Karten können sowohl unipolar als auch bipolar geschaltet werden, das heißt, sie können entweder einen Bereich von Null bis zu einem vorgegebenen Wert erfassen bzw. ausgeben, oder aber im bipolaren Betrieb sowohl positive als auch negative Spannungen und Ströme messen oder erzeugen. Außerdem liefern wir auch Kombikarten, die sowohl einen A/D- als auch einen D/A-Teil besitzen.


Einsatzgebiete:

A/D- und D/A-Karten finden ihren Einsatz vor allem in der Prozeßsteuerung, Prozeßüberwachung, bei Messungen im Labor und bei Messungen mit besonderen zeitlichen Vorgaben, also bei der Protokollierung und Auswertung von Langzeitmessungen, aber auch bei der Erfassung zeitkritischer Meßwerte, die besonders schnell eingelesen werden müssen und bei der simultanen Erfassung von Meßwerten und Zeitpunkt der Messung. In Kombination eignen sich die Karten zur Regelung von Prozeßabläufen und zur Prozeßautomatisierung überall dort, wo im Prozeß auf äußere Bedingungen flexibel reagiert werden muß. Als Allround-Karte bieten wir die MFB51-Karte an, die 16 A/D- und vier D/A-Kanäle mit je zwölf Bit Auflösung, 24 TTL-I/Os und einen programmierbaren Eingangsverstärker mit bis zu 100-facher Verstärkung vereinigt. Durch den Verstärker sind Messungen auch im Millivoltbereich und der Anschluß eines Temperaturfühlers möglich.


Begriffe und Erläuterungen:

Meßwerterfassung:
Für die verschiedenen Einsatzgebiete liefern wir Karten unterschiedlicher Auflösung und mit verschiedenen Geschwindigkeiten. Im A/D-Bereich reicht unser Angebot von der Low-Cost-Lösung mit acht Bit Auflösung und sechzehn Kanälen, bis hin zu High-End-Karten wie der AD16 mit bis zu fünfzehn Bit Genauigkeit bei sechzehn Bit Auflösung.

Steuerung:
Auch hier liefern wir eine breite Palette von unterschiedlichen Karten für Ihre Anwendungen. Viele unserer A/D-Karten enthalten auch einen D/A-Teil, als Einzellösung bieten wir die zweikanalige DAC16BitDUAL-Karte an, die mit sechzehn Bit Auflösung betrieben wird, und die vierkanalige DAC-4 U/I-Karte, die vier galvanisch getrennte Kanäle bietet.

Temperaturmessung:
Unsere Karte MFB51 enthält einen Eingangsverstärker, der mit bis zu 100-facher Verstärkung den direkten Anschluß eines einfachen Thermoelements ermöglicht.

Auflösung:
Die Auflösung einer Karte gibt an, wie fein der Meß- oder Ausgabebereich unterteilt ist. Bei einer Auflösung von acht Bit zum Beispiel, wird der Bereich in 2^8 = 256 Teile unterteilt.
Bei einem Meßbereich von null bis fünf Volt bedeutet das, daß der Bereich in Schritten von 5V/256=19,5 Millivolt angesprochen werden kann (zum Vergleich: Bei sechzehn Bit Auflösung erreichen Sie eine Unterteilung desselben Bereichs in Schritte von 0,076 Millivolt).
Beachten Sie dabei aber, daß Sie, wenn Sie nicht den vollen Meßbereich ausnutzen, eine geringere Genauigkeit erwarten müssen. Haben Sie zum Beispiel den Meßbereich ±10 V eingestellt und messen tatsächlich nur im Bereich von -1 bis 1 V, so erreichen Sie bei einer Auflösung von acht Bit nur effektiv eine Unterteilung in 2V/(20V/256)=25 Schritte. Wählen Sie daher den Meßbereich immer möglichst so, daß er dem Bereich der tatsächlich zu erfassenden Meßwerte entspricht.

Linearität:
Die Linearität einer Karte gibt an, wie viele Bits der Auflösung mit Sicherheit verläßlich sind. Hat zum Beispiel eine Karte eine Auflösung von sechzehn Bit und eine Linearität von 14 Bit (entspricht einer Toleranz ±2 LSB), so hat dies bei einem Meßbereich von ±10 V eine Meßunsicherheit von (20V/2^16)*3 = ±0,92 mV zur Folge.
Um den entstehenden Fehler möglichst gering zu halten, sollten Sie Meßbereich und zu messende Spannung möglichst gleich groß wählen. Nutzen Sie den Meßbereich von ±10 V voll aus, so ergibt sich bei einer Karte mit den obengenannten Spezifikationen ein Fehler von nur 0,005 %. Messen Sie im selben Meßbereich dagegen nur Spannungen um ±1 V, so erhalten Sie schon einen Fehler von 0,05 %.

Galvanische Trennung:
Bei galvanisch getrennten Anschlüssen besteht keine leitende Verbindung zwischen den Anschlüssen untereinander und zum Rechner hin. Dadurch können auch Geräte mit anderem Potential an die Karte angeschlossen werden, außerdem wird eine Zerstörung des Rechners durch Spannungen von außen vermieden. Bis zu welchem Potential, bezogen auf den Rechner, unsere Karten sicher betrieben werden können, steht jeweils in den technischen Daten.

DC/DC-Wandler:
Dieses Bauteil dient unseren Karten als eigene Stromquelle im PC. Dadurch wird eine sehr gute Konstanz der Ausgangssignale und Meßwerte erreicht, die hohe Präzision unserer Karten wird erst durch die Verwendung eines DC/DC-Wandlers ermöglicht.

Unipolar:
Bei unipolarem Betrieb, können die Karten nur Werte mit positivem Vorzeichen erfassen oder ausgeben (z. B. null bis fünf Volt).

LSB:
Niederwertigstes Bit binären Signals

Bipolar:
Bei bipolarem Betrieb können die Karten Werte mit positivem oder negativem Vorzeichen erfassen oder ausgeben (z. B. -2,5 bis +2,5 Volt).

Single-ended:
Beim Single-ended-Betrieb teilen sich die Meßanschlüsse eine gemeinsame Masse.

Differential-ended:
Beim Differential-ended-Betrieb verfügt jeder Ein-/Ausgang über zwei eigene Anschlüsse. Dies ist wichtig beim Erfassen von Werten mit unterschiedlichem Potential. Im Gegensatz zum Betrieb von galvanisch getrennten Meßeingängen sind aber dem Potential zum Rechner hin enge Grenzen gesetzt.