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Datenblatt Typ 5171A... - Kistler Instrumente AG

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Electronik & Software
Ladungsverstärker-Modul
Typ 5171A...
für National Instruments CompactRIO™
Embedded Control System
Dieses universelle Ladungsverstärker-Modul kann überall dort
eingesetzt werden, wo mechanische Grössen mit piezoelektrischen Sensoren gemessen werden. Piezoelektrische Sensoren
erzeugen eine elektrische Ladung, die in direktem Verhältnis
zur Last steht, die auf den Sensor einwirkt. Mit dem Modul
5171A können die Ladungswerte direkt digitalisiert und von
der CompactRIO™-Plattform von National Instruments verarbeitet werden.
• 1- oder 4-Kanal-Ladungsverstärker
• Direkte Integration in die NI CompactRIO™-Plattform
• 24-Bit A/D-Wandlung mit bis zu 50,8 kSps pro Kanal
• Konfiguration, Steuerung und Betrieb durch LabVIEW™,
LabVIEW™ Real-Time und LabVIEW™ FPGA
• Beispiel-Quellcode für eine typische CompactRIO™ Anwendung
• Tiefe Rausch- und Driftwerte
• Statusanzeige pro Kanal durch LED
5171A_003-147d-12.14
Beschreibung
Der Kistler Typ 5171A... ermöglicht die einfache Integration piezoelektrischer Sensoren in Anwendungen mit NI
CompactRIO™. Die Ladungssignale der Sensoren werden
mit 24 Bit direkt digitalisiert und von FPGA und Echtzeit-Betriebssystem verarbeitet. Für eine optimale Auflösung sind
vier Messbereiche implementiert. Jüngste Innovationen im
Bereich des Analog-Front-Ends ermöglichen extrem geringe
Drift-Werte.
Der Typ 5171A... integriert sich vollständig in CompactRIO™.
Reset/Measure-Signal, Bereichsauswahl und Datenübertragung werden mit den entsprechenden LabVIEW™-Werkzeugen gesteuert und programmiert. Die BeispielVI's ermöglichen
die schnelle Integration in eigene Projekte.
Zur Bedienerfreundlichkeit wird der Kanalzustand mittels LED
direkt am Modul angezeigt.
Technische Daten
Anschlüsse
Anzahl Kanäle
1 (5171A1)
4 (5171A4)
Anschlusstyp Eingang
BNC neg.
Schnittstelle CompactRIO™
15-pol. D-Sub
Ladungseingang
Messbereiche
pC
Messunsicherheit
%FSO
<±1
Temperaturkoeffizient, typisch
ppm/K
<50
Linearitätsfehler
1)
±1 000 … 1 000 000
%FSO
<±0,01
Drift
pC/s
<±0,03
Frequenzbereich (–3 dB)
FS-Bereich ≤10 000 pC
FS-Bereich >10 000 pC
Hz
Eingangsbezogenes Rauschen 1)
pCpp
Reset/Measure-Sprung
1)
≈0 … 20 000
≈0 … 2 000
pC
Zeitkonstante (long)
s
Minimale Sensorimpedanz
Ω
Überlast
%FS
Übersprechen zwischen Kanälen
pC
1)
≤0,5
<±0,3
>100 000
>1011
≈±105
0,5
Bereich 1000 pC, Filter Aus
Seite 1/3
Die Informationen entsprechen dem aktuellen Wissensstand. Kistler behält sich
technische Änderungen vor. Die Haftung für Folgeschäden aus der Anwendung
von Kistler Produkten ist ausgeschlossen.
©2014, Kistler Group,Eulachstrasse 22, 8408 Winterthur, Schweiz
Tel.: +41 52 224 11 11, Fax: +41 52 224 14 14, info@kistler.com, www.kistler.com
Kistler ist eine registrierte Handelsmarke der Kistler Holding AG.
Ladungsverstärker-Modul – für National Instruments CompactRIO™ Embedded Control System,
Typ 5171A...
Technische Daten (Fortsetzung)
Datenerfasung
Anforderungen an die Stromversorgung
ADC-Auflösung
Bits
24
ADC-Typ
Delta-Sigma
Abtastmodus
simultan
Interne Master-Zeitbasis (fM)
Frequenz
Genauigkeit
Datenrate-Bereich (fS)
bei Verwendung interner
Master-Zeitbasis
bei Verwendung externer
Master-Zeitbasis
MHz
ppm
13
≤±100
kSps
1,638 … 50,781
kSps
0,391 … 52,734
Datenraten (fS)
Leistungsaufnahme vom Chassis
Aktiver Modus
Sleep-Modus
W
µW
≤1
<1,5
Wärmeableitung (bei 70 °C)
Aktiver Modus
Sleep-Modus
W
µW
≤1
<1,5
Allgemeine Daten
Betriebstemperaturbereich
°C
–40 … 70
Lagertemperaturbereich
°C
–40 … 80
Rel. Feuchtigkeit,
nicht kondensierend
%
≤90
Schutzart (EN 60529)
LED-Statusanzeige
Modul erkannt
IP40
Aussenabmessungen (BxHxT)
mm
Gewicht
kg
23x88,1x87,5
0,2
gelb blinkend
Strom Ein/Standby
gelb leuchtend
Reset
blau blinkend
Messen
blau leuchtend
Überlast
rot leuchtend
Betrieb
Konfiguration, Steuerung und Betrieb werden mit den grafischen Programmier-Werkzeugen LabVIEW™, LabVIEW™
Real-Time und LabVIEW™ FPGA programmiert. Beispiel-VI's
werden bereitgestellt.
Anwendung
Wo piezoelektrische Kraft-, Druck-, Beschleunigungs- oder
Drehmomentsignale zusammen mit anderen Signalen in
Echtzeit gemessen und verarbeitet werden sollen, ist der Typ
5171A... in Verbindung mit der CompactRIO™-Plattform von
National Instruments eine ausgezeichnete Wahl. Aufgrund der
robusten Konstruktion kann das System perfekt in einer Produktionsumgebung, aber auch in mobilen Datenerfassungsanwendungen oder in einem Forschungslabor eingesetzt werden.
Blockschema
Case
Channel
Status
Indication
Analog Front-End
Reset
Range
LP
5171A_003-147d-12.14
AI0
ADC
LP
ADC
AI1
Control
LP
ADC
AI2
15 pin
D-Sub
SPI Interface
LP
AI3
Bild 1:
ADC
Blockschema des Ladungsverstärker-Moduls Typ 5171A...
Die Informationen entsprechen dem aktuellen Wissensstand. Kistler behält sich
technische Änderungen vor. Die Haftung für Folgeschäden aus der Anwendung
von Kistler Produkten ist ausgeschlossen.
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©2014, Kistler Group,Eulachstrasse 22, 8408 Winterthur, Schweiz
Tel.: +41 52 224 11 11, Fax: +41 52 224 14 14, info@kistler.com, www.kistler.com
Kistler ist eine registrierte Handelsmarke der Kistler Holding AG.
Type 5171A
0
Type 5171A
0
Type 5171A
Type 5171A
0
0
Kistler Type 5171A
4-Ch 24-Bit
Kistler
Type Charge
5171A Amplifier
AI0+
for Piezoelectric
Sensors
4-Ch
24-Bit Charge
Amplifier
Kistler
Type
5171A
AI0–
AI0+
1for000
... 1 000
000
pC 5171A
Kistler
Type
4-Ch
24-Bit
Charge Amplifier
Piezoelectric
Sensors
≤70
°C
4-Ch
24-Bit
Amplifier AI0–
for000
Piezoelectric
Sensors
1–40
000°C...≤Ta
1 000
pC Charge
Piezoelectric
Sensors
1 000
pC
–40 °CAI0-AI3
≤Ta for
≤70
°C... 1 000 000
1–40
000°C
... 1≤Ta
000≤70
000°CpC
AI0-AI3 –40
R °C ≤Ta ≤70 °C
AI1+
AI0-AI3
C
R
AI0-AI3
AI1–
AI1+
R
C
AI+
R
AI1–
C
1
1
2
2
88,1
88,1
88,1
88,1
1
1
2
2
3
3
AI+
AI-
+- AI+
AI-
+
Diff
Diff
AI+
AIAI-
+
C
ADC
-
ADC
Diff
Diff
+
AI3+
AI3–
AI3+
AI3–
87,5
87,5
23
23
Type 5171A
5171A
Type
00
AI0+
AI0+
AI0–
AI0–
Bestellschlüssel
AI1+
AI1+
AI1–
AI1–
Einkanal
4-Kanal
ADC
ADCAI2+
AI2–
AI2+
AI2–
3
3
23
23
Type 5171A
0
Type 5171A
0
interne und externe Fertigung
interne und externe Fertigung Mitgeliefertes Zubehör
interne und externe Fertigung
interne und externe Fertigung
• Quick Start Anleitung
• CD mit Software-Beispielen
AI2+
AI2+
AI2–
AI2–
Typ 5171A
1
4
AI3+
AI3+
AI3–
AI3–
87,5
87,5
Kistler Type 5171A
Kistler Type
Type
5171A
Kistler
5171A
4-Ch 24-Bit
Charge
Amplifier
Kistler
Type4-Ch
5171A
4-Ch
24-BitCharge
ChargeAmplifier
AmplifierAI0+
24-Bit
for Piezoelectric
Sensors
4-Ch
24-Bit for
Charge
Amplifier
AI0–
Sensors
forPiezoelectric
Piezoelectric
Sensors
AI0+
1for000
...
1
000
000
pC
Piezoelectric
Sensors
11000
......11000
000
000000
000pC
pC
AI0–
–40
°C
≤Ta
≤70
°C
1 000 ... 1 000
000
pC
–40
°C
–40
°C≤Ta
≤Ta≤70
≤70°C
°C
–40 °CAI0≤Ta ≤70 °C
AI0+
AI0+
AI0–
AI0–
AI0
AI0
AI0
R
RR
C
R
Das
Urheberrecht
anan
dieser
Zeichnung,
die
Das
Urheberrecht
dieser
Zeichnung,
diedem
demEmpfänger
Empfänger
persönlich
anvertraut
wird,
verbleibt
unserer
persönlich
anvertraut
wird,
verbleibt
unsererFirma.
Firma.
Ohne
unsere
schriftliche
Genehmigung
darf
Ohne
unsere
schriftliche
Genehmigung
darfdie
dieZeichnung
Zeichnung
weder
kopiert
noch
vervielfältigt,
noch
ananDrittpersonen
weder
kopiert
noch
vervielfältigt,
noch
Drittpersonen
mitgeteilt
oder
zugänglich
gemacht
werden.
mitgeteilt
oder
zugänglich
gemacht
werden.
AI+
Fig. 2:
Erstmals verwendet
Erstmals verwendet
Erstmals verwendet5171A
5171A
Erstmals
5171AverwendetÄnderung
Änderung
5171A
Änderung
Datum
100004541
Änderung
100004541
Datum
AI+
AI-
AI+-AI-
AI-
+
Ersatz für
Ersatz für
Ersatz für
Ersatz für
cRIO Ladungsverstärker
cRIO
Ladungsverstärker
cRIO Ladungsverstärker
cRIO Ladungsverstärker
20.01.2014 Wsa
100004541
gez.
gez.
gepr.
ges.
Diff
ges.
++
ADCDiff
Diff
ADC
ADC
ADC
Erste Proj.-Nr.
Erste Proj.-Nr.
Erste Proj.-Nr.D-00135-C1
Massstab
D-00135-C1
Massstab
1:1
1:1
D-00135-C1
Erste
Proj.-Nr.
D-00135-C1
1:1
1:1
siehe Tabelle
Zeichnungs-Nr.
Bl.
siehe
Zeichnungs-Nr.
Bl.
A4 Tabelle
1/1
A4 Tabelle
1/1
Zeichnungs-Nr.
Bl. siehe
1
/
1
Zeichnungs-Nr.
Bl.
1/1
Material-Nr.
measure. analyze. innovate.
Material-Nr.
measure. analyze. innovate.
measure. analyze. innovate.
measure. analyze. innovate.
Massstab
Massstab
Kopie Datum
Kopie Datum
Kopie Datum
Kopie Datum
Material-Nr.
Material-Nr.siehe Tabelle
gez.
gez. 20.01.2014 Wsa
gepr.
20.01.2014
gepr. Wsa
ges. Wsa
20.01.2014
KIWAG-SWX_A4h
gepr.
ges.KIWAG-SWX_A4h
Diff
- -
Werkstoffdes Kistler Ladungsverstärker-Moduls
Abmessungen
Werkstoff
Werkstoff
Typ
5171A…
Werkstoff
Datum
Datum
100004541
CC
C
AI+
- AI+
A4
A4
100.204.640
100.204.640
Ver.
100.204.640
100.204.640
Ver.
Ver.
Ver.
0
0
00
5171A_003-147d-12.14
h
h
Ladungsverstärker-Modul – für National Instruments CompactRIO™ Embedded Control System,
Typ 5171A...
NI CompactRIOTM, LabVIEWTM, LabVIEWTM FPGA und LabVIEWTM Real-Time
sind eingetragene Warenzeichen von National Instruments Corporation.
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Die Informationen entsprechen dem aktuellen Wissensstand. Kistler behält sich
technische Änderungen vor. Die Haftung für Folgeschäden aus der Anwendung
von Kistler Produkten ist ausgeschlossen.
©2014, Kistler Group,Eulachstrasse 22, 8408 Winterthur, Schweiz
Tel.: +41 52 224 11 11, Fax: +41 52 224 14 14, info@kistler.com, www.kistler.com
Kistler ist eine registrierte Handelsmarke der Kistler Holding AG.
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