高速以太网通讯数据采集卡使用说明

1、16位64 通道500KSPS光隔AD16通道光隔数字入/16通道光隔数字出T9255使用说明书一、性能特点：本板采用有线10M/100M以太网口的数据采集器。本采集卡提供基于 DLL的编程技术，用户不需要网络知识就可以实现网络采集与 控制功能。本板通过采用高速高精度 AD芯片、高精度的放大器、高密度FPGA逻辑芯片、精细地布线以及优良的制版工艺，实现了高速、高精度实时数据采集，具有以下性能特点：1、 64通道模拟量高速采集。可以设置1 - 64通道采集，起始通道号可以自由设2、 定。AD幅值采集高精度：16位采集精度，长时间采集时，误差跳码为 2LSB, 相对精度优于0.001%，直流电压波

2、动小于 0.1毫伏。3、软件校准：将校准信息存储在板卡上，用户不用打开仪器设备就可以进行校准，使用方便，一般情况下不需要用户进行任何校准。4、丰富的备用扩展资源：板上CPLD资源非常丰富，可以为用户的特殊需求进行定制，如旋转编码器接口、脉冲周期测量接口、PWM输出接口、外同步接口、触发记录接口、开关量控制接口等（定制）。提供外部时钟模式：在该模式下，外部时钟信号启动所有通道采集一次，从而实现多通道与外时钟同步采集模式（定制）。提供外部触发启动模式：在该模式下，只有当外部给出上升延触发信号后才开始采集，从而实现用户外触发采集模式的需要（定制）。、功能与指标AD的性能指标：AD采样精度：16位AD

3、通道数：单端方式 64通道。AD采集的综合跳码误差为土2LSB。模拟采集的定时精度：缺省情况下为50PPM,特殊要求可以定制AD输入电压范围：-5V到+5V、0 10V可选，或根据用户需要定制量程。AD输入阻抗：100千欧模拟输入安全电压：土15伏。当超过AD输入量程时，只要不超过安全电压就不会损坏硬件。建议用户尽可能使输入信号在量程范围内。抗静电电压：2000伏采集方式：连续采集模拟量安全电压：当输入电压超过士20V时，有可能造成硬件损坏，由此造成的损失不在保修范围内。接口：总线方式：10M/100M以太网开关量指标：16路数字量输入，独立光电隔离模式，TTL电平方式，高电平输入为 高于2.

4、4V，低电平低于0.8V,限流电阻1k欧姆。开关量输入的电流，小于1uA16路数字量输出，上电复位清零功能，高电平输出大于2.4V，低电平输出低于0.2V开关量输出的电流大于 5mA,小于10mA电源：外部电源输入 10-30V DC,电源电流200mA。尺寸：电路板尺寸：150mm*100mm电路板定位孔：140*90 3.5mm工作环境工作温度：0 70 C环境湿度：90%以内三、AD板工作原理简介T9255板采用高速的ARM技术，实现嵌入式以太网接口，把AD,开关量输入和开关量输出集成在一起，硬件组成原理框图如图1所示。图1原理框图图1中，ARM是整个采集硬件的核心，负责大部分的逻辑控制

5、与定时控制。一方面负责对AD,开关量输入和输出的逻辑定时控制，另一方面，实现网络接口功能。系统的工 作过程是：启动程序接受用户启动采集的命令，把采集的通道数与采样频率，时钟方式等 信息立即传送到 ARM后，立即实时地启动采集功能，并按照采样频率的要求，准确地定 时启动采集，并定时将信息传送到ARM 芯片内部的 FIFO中，然后通过以太网传送到上位机，上位机通过 DLL传送到用户缓冲区，从而实现用户高速、准确地采集功能。本板需要外部电源，电源电压DC10V到24V之间的直流电源，电源电流要求1A以上。对于有特殊需要的用户，也可以采用+5V电源的方式供电。AD与ARM是隔离电源；开关量输入是独立隔

6、离电源；开关量输岀时独立隔离电源四、硬件使用方法1、操作元件布置本板的操作元件布置如图 2所示。无隅密的+弭肉豪w模皑量亿氣孤t儿 阴奇類a谊输人X电黑光电陽虫的 模抢婁输人图2 T9255的电路板如图2所示，开关量输入、开关量输出、模拟量输入、以太网系统这4者之间完全隔离，大大提高系统的可靠性。左侧是以太网接头，采用标准的以太网接口线即可，一般情况下采用交叉网线。左侧的上端端是直流电源输入，电源的电压范围是DC10V到24V之间，一般采用DC12V或DC24V均可，上面的为电源的“ +”极，下面为“-”极。左侧下方光电隔离的开关量输入接头 Jin，其中包括信号输入和电源输入。为了 方便用户在

7、没有外接隔离电源情况下依然可以测试和使用开关量输入，在Jin 的左侧设计了 J7,可以从J7接入DC+5V电源，在J7的左端提供了 J10，J10是DC+5V输出， 当用户不需要隔离功能时，可以把J7和J10的对应两针短接，由J10给J7供电即可。接线方法是 J10的+5V接J7的P+，J10的GND接J7的GNB请注意，这种接 线方法的缺点是没有隔离功能。左侧的上方是光电隔离的开关量输出功能模块，对应的接头是Jout。这是独立的光电隔离模块，信号从Jout输出。隔离模块需要隔离的电源，该电源在Jout上从外部 引入，也可以从 J8上引入。如果现场没有隔离电源，可以把 J8的P+和板上J9的+5V 短接，J8的GND与J9的GND短接，但是，这样连接后，就没有光电隔离的功能。右侧是模拟量，如图3所示，JA1是模拟