Digilent MCC 172 – 24-битный IEPE измерительный DAQ HAT для Raspberry Pi

Описание

Digilent MCC 172

• Два входа IEPE
• Два 24-битных АЦП, 51,2 кС/с (по одному на канал)
• Связанные по переменному току ±5 В
• 10-32 и винтовые клеммные соединения для поддержки OEM
• Синхронные преобразования АЦП между несколькими платами

24-битный IEPE Measurement DAQ HAT для Raspberry Pi

Measurement Computing MCC 172 — это HAT по напряжению (аппаратно подключаемый сверху), разработанный для использования с Raspberry Pi®. MCC 172 имеет два канала для проведения измерений звука и вибрации с датчиков IEPE, таких как акселерометры и микрофоны. Два 24-битных дифференциальных аналоговых входных канала одновременно получают данные со скоростью до 51,2 кС/с. Пользователи могут включать и выключать ток возбуждения IEPE. Каждый канал имеет выделенный АЦП. Оба АЦП используют одни и те же часы и синхронизированы для одновременного запуска преобразований для синхронных данных. Несколько MCC 172 HAT могут быть синхронизированы с одним тактовым генератором выборки. Часы программируются для частоты выборки от 51,2 кС/с до 200 С/с. Вход триггера (терминал TRIG) используется для задержки сканирования входа до тех пор, пока на входе триггера не будет выполнено указанное условие.

Параметры конфигурации HAT хранятся во встроенной памяти EEPROM, что позволяет Raspberry Pi автоматически настраивать контакты GPIO при подключении HAT. Библиотека команд MCC DAQ HAT с открытым исходным кодом на C/C++ и Python позволяет пользователям разрабатывать приложения на Raspberry Pi с использованием Linux. Библиотека MCC DAQ HAT поддерживает работу с несколькими MCC DAQ HAT, работающими одновременно. Для каждого API доступны примеры программ на основе консоли и пользовательского интерфейса (UI).

Компоненты платы

Коаксиальные разъемы 10-32

• CH0 и CH1 (CHx): аналоговые входные разъемы (не подключайте источник входного сигнала к разъемам 10-32 и винтовым клеммам одновременно).

Винтовые клеммы

• CH0+/CH0- и CH1+/CH1- (CHx+/CHx-): аналоговые входные клеммы (не подключайте источник входного сигнала к разъемам 10-32 и винтовым клеммам одновременно).
• Триггер (TRIG): внешний цифровой входной разъем триггера. Режим запуска настраивается программно для чувствительности к фронту или уровню, нарастающему или спадающему фронту, высокому или низкому уровню.
• DGND (GND): цифровая земля для клеммы запуска.

Перемычки адреса

• A0 – A2: используются для идентификации каждого HAT при подключении нескольких плат. Первый HAT, подключенный к Raspberry Pi, должен иметь адрес 0 (без перемычки). Установите перемычки на каждой дополнительной подключенной плате, чтобы задать нужный адрес.

Светодиод состояния

Светодиод включается, когда плата подключена к Raspberry Pi с поданным внешним питанием, и мигает при обмене данными с платой. Пользователь может мигать светодиодом.

Разъем заголовка

Заголовок платы используется для подключения к Raspberry Pi.

Функциональные подробности

Такт АЦП

АЦП на плате используют одни и те же часы и синхронизируются для одновременного запуска преобразований для синхронных данных. Тактовые сигналы и синхронизированные сигналы также могут совместно использоваться через заголовок Raspberry Pi GPIO для синхронизации нескольких MCC 172. Тактовые сигналы программируются для различных частот дискретизации от 51,2 кСм/с до 200 См/с.

Триггер

Вход триггера (терминал TRIG) используется для задержки начала сканирования аналогового входа до тех пор, пока на входе триггера не будет выполнено требуемое условие. Входным сигналом триггера может быть логический сигнал TTL или CMOS напряжением 3,3 В или 5 В. Входным условием может быть нарастающий фронт, падающий фронт, высокий уровень или низкий уровень. Триггер также может быть общим для заголовка Raspberry Pi GPIO для синхронизации нескольких MCC 172.

Из-за характера фильтрации в АЦП существует задержка на входе в 39 выборок, поэтому данные, поступающие от преобразователей в любой момент времени, задерживаются на 39 выборок от текущего времени. Это наиболее заметно при использовании триггера — в захваченных данных будет примерно 39 выборок до события триггера.

Подавление ложных сигналов

При низких частотах дискретизации определенные высокочастотные сигналы (кратные 128 * частоте дискретизации) могут опускаться ниже частоты среза фиксированного аналогового фильтра сглаживания и создавать ложные сигналы в данных. Использование преобразователей с полосой пропускания ниже 100 кГц не должно влиять на результаты измерений. Выборка с частотой 10,24 кГц или выше также гарантирует, что фильтр сглаживания подавит все сигналы, которые могут накладываться на данные.

Обновления прошивки

Используйте инструмент обновления прошивки для обновления прошивки на платах MCC 172. «0» в примере ниже — это адрес платы. Повторите команду для каждого адреса MCC 172 в стеке плат. В этом примере показано, как обновить прошивку на MCC 172, установленной по адресу 0:mcc172_firmware_update 0 ~/daqhats/tools/MCC_172.fw