CR1000数据采集器

1、CR1000 数据采集器数据采集器主讲人：苏彦数据采集器培训总览：数据采集器培训总览：1 数据采集器介绍2 CR1000接线面板3 数据采集器参数4 数据储存5 loggernet软件6 数据采集器编程7 通讯方式1 1 数据采集数据采集器介绍器介绍n 忠实的数据采集和存储单元n 将电子信号转换为工程单位的设备n 能对采集的数据进行计算n 能对收集的数据进行筛选n 可编程的电子信号测量n 可编程电学输出n 可测量大多数的传感器n 支持所有的标准通讯协议数据采集器工作过程数据采集器工作过程传感器输出传感器输出模拟量模拟量热电偶，电压，电流，周期，桥式测量电阻热电偶，电压，电流，周期，桥式测量电阻

2、脉冲量脉冲量开关，低压交流，高频信号开关，低压交流，高频信号数字数字I/O： TTL，RS232，高频，脉冲，开关，高频，脉冲，开关，sdi-12.数据采集器数据采集器信号整合信号整合模拟模拟-数字数字转换转换数字数字采集采集加工加工数据储存数据储存数据检索数据检索外部储存外部储存直接直接/远程通讯远程通讯计算机计算机数据采集器测量过程演示按照接线编写程序RAMDestination Variables：Eg:TA，RH，C，D，XX，YY，WS,WD。计算程序calculatorCalltable最终最终表格表格数据采集器测量过程演示scan通道介绍 模拟通道 脉冲通道 数字I/O通道 其它

3、通道 通道分时扩展模拟电压模拟电压桥式输入桥式输入热电偶热电偶周期周期/频率信号频率信号模拟通道单单端端接法接法差分差分接接法法单端通道标号差分通道标号模模拟电压测量拟电压测量01002003004005006000 0.4 0.8 2 1.6 2 2.4 2.8有有电磁干扰时传感器输入端对地电压电磁干扰时传感器输入端对地电压电压（mv）01002003004005006000 0.40.8 2 1.6 2 2.42.8无电磁干扰时传感器输入端对地电压无电磁干扰时传感器输入端对地电压电压（mv）0100200300400500600700800000001111122H端对地电压L端对地电压0

4、200400600800000001111122Vh-VLH-LVoltSEVoltSE( Dest, Reps, Range, SEChan, MeasOff, SettlingTime, Integ, Mult, Offset )Variable to store the results The number of repetitions for the measurevoltage range for measurechannel number of measruemeasure the offset voltage 模拟通道RangeCR1000 Range 测量的关键设置,有关测量时

5、序和测量阶段整合信号的时间 Settling time 有两个选择，0和非0如果选择0，就默认settling time和integ相等。非0的选择，单位为微秒（us）Integ有三个选择：250ms,_60Hz,_50Hz -2-10123456701.12.23.34.45.56.67.78.89.9被测信号电磁噪音叠加信号-6000-4000-200002000400060001 4 7 1013161922252831Setup &Settle12位位A/DConv.Settling Time ParameterIntegrationParameterInteg.ResetMu

6、lt，offset 选项（偏移和倍乘）自然信息转换函数电学信号VoltDiff( Dest, Reps, Range, DiffChan, RevDiff, SettlingTime, Integ, Mult, Offset ) 差分测量指令中的参数设置和单端测量基本相同，唯一不同的是RevDiff这一项，这一项只有两个选择，false or ture。如果选择ture，这条指令会额外测量一次，不过这次的测量顺序是先测量L通道，然后测量H通道，最后将两次测量的结果取平均值。 差分测量可有效消除电磁干扰， RevDiff用于减少系统自身工作时所出现的随机误差。模拟通道桥式测量 半桥 四线半桥 六

7、线半桥 四线全桥 六线全桥模拟通道桥式测量-半桥模拟通道桥式测量-半桥BrHalf( Dest, Reps, Range, SEChan, ExChan, MeasPEx, ExmV, RevEx, SettlingTime, Integ, Mult, Offset )The Variable to store the resultsEg : xThe excitationChannel numbleEg : VX1The number of sensors to excite Eg : 1The excitation voltage in millivoltsrange 2500mVEg :

8、 1000whether the excitation should be reversed这个选项的目的是这个选项的目的是 消除系统误差。消除系统误差。 系统误差系统误差是由一些固有的因素（如测量方法的缺陷）产生的， 理论上总是可以通过一定的手段来消除。如天平的两臂应是等长的，可实际上是不可能完全相等的；天平配置的相同质量的砝码应是一样的，可实际上它们不可能达到一样。电子学中，导线和测量仪器的接触电阻，传感器输出线不等长，所有这些都是系统误差的来源。 消除系统误差的一个普遍方法叫换位测量（反向激发）。Eg: 1 or 0RevEx换位测量： 比如在天平称重系统中，系统误差的来源之一是因天平横

9、臂不等长，我们通过 换位测量来消除这种误差。其它桥式测量其它桥式测量全桥全桥6线全桥线全桥四四线半桥线半桥热电偶测量热电偶基本定律热电偶基本定律（1）组成热电偶回路的两种导体材料相同时，无论两接点的温度如何，回路总热电势为零；（2）若热电偶两接点温度相等，即T=T0，回路总热电势仍为零；（3）热电偶的热电势输出只与两接点温度及材料的性质有关，与材料A、B的中间各点的温度、形状及大小无关。（4）在热电偶中插入第三种材料，只要插入材料两端的温度相同，对热电偶的总热电势没有影响。这一定律称之为中间导体定律。热电偶测量TCDiff( Dest, Reps, Range, DiffChan, TCTyp

10、e, TRef, RevDiff, SettlingTime, Integ, Mult, Offset )TCSE( Dest, Reps, Range, SEChan, TCType, TRef, MeasOff, SettlingTime, Integ, Mult, Offset )TCType Tref热电效应热电效应（塞贝克效应） 热电偶回路中产生的电势差为： 上式中前一项是由于两种不同材料金属连接时产生的接触电势差，取决于材料的电子密度；而后一项是因同一种材料的均质导体两端温度不同时产生的温差电势，即所谓汤姆逊效应汤姆逊效应。但由于导体汤姆逊效应引起的电势差甚小，常可忽略。于是当材料

11、 A、B的特性（NA、NB）为已知时，并使一端温度T0固定，则待测温度 T是电动势EAB（T，T0）的单值函数。这给工程中用热电偶测量温度带来极大的方便。TTTNNTTeTTE0dln)(),(BABA00ABTCType Tref热电偶类型（TCType）：Alphanumeric Numeric TypeTypeT 0 铜/ 铜镍合金TypeE 1 镍铬合金 / 铜镍合金TypeK 2 镍铬合金 / 镍铝合金TypeJ 3 铁/ 铜镍合金TypeB 4 铂铑30合金/铂铑6合金TypeR 5 铂铑13/铂TypeS 6 铂铑10合金/铂TypeN 7 镍铬硅合金 / 镍硅合金冷端温度(Tr

12、ef) 在Crbasic中，可以用PanelTemp( PTemp, Integ)指令来调用数据采集器接线面板温度。我们用Ptemp来做冷端温度补偿。周期/频率信号测量012301234567891011121314151617181920a列1列2VibratingWire ( Dest, Reps, Range, SEChan, ExChan, StartFreq, EndFreq, TSweep, Steps, DelMeas, NumCycles, DelReps, Multiplier, Offset ) Range CodeGainSignal (peak-to-peak) Min

13、Signal (peak-to-peak) MaxMin Pulse-WidthMax FrequencymV25001500 mV10 V2.5 us200 kHzmV2501010 mV2 V10 us50 kHzmV25335 mV2 V62 us8 kHzmV2_51002 mV2 V100 us5 kHzstartFreq和EndFreg是频率范围，频率范围为20Hz5KHz1/T2检波分布次数，假设我们要测量某未知频率为、1kHz左右的波，我们将频率范围设置为100Hz1.5KHz如果steps设置为100，那么在测量频率时，每140Hz跳一次。如果输入-1，数据采集器将进行全频率

14、扫描测量前延时时间（ms）循环测量次数两次测量时间间隔（ms）and 检波刷新周期（ms）周期/频率信号测量2012302.557.51012.51517.520a列1列2PeriodAvg(Dest, Reps, Range, SEChan, Threshold, Option, Cycles, Timeout, Mult, Offset)阈值，一般阈值，一般设为峰值的设为峰值的1/20：输出周期：输出周期1：输出频率：输出频率要测量周期数，如果输入要测量周期数，如果输入3最后输出最后输出3个周期测量均值个周期测量均值当当Cycles不为不为1时，时，两次测量间隔两次测量间隔脉冲通道 （pu

15、lse）开关次数计数高频频率输出低压交流信号频率/周期脉冲通道l 开关计数：开关最少时间周期 = 11mS 其中：至少5mS 打开, 至少6mS 关闭l 高频测量，频率不能超过 250kHzl 低压交流信号测量，见下表：脉冲通道 （pulse） 测量指令：PulseCount( Dest, Reps, PChan, PConfig, POption, Mult, Offset )测量方式选择，一共有三种方式：测量方式选择，一共有三种方式：0 高频1 低压交流2 开关量测量结果储存测量结果储存方式选择，共方式选择，共3种种：0 计数1 储存频率1 储存周期 数字I/O通道数字输入输出PortGe

16、t、PortSet、ReadIO、TimerIO、WriteIO开关计数(150 Hz max.)高频通道(400k Hz max.)SDI 通讯口(C1, C3, C5, C7)标准RS232串行通讯口（C1&C2，C3&C4，C5&C6，C7&C8 ）一共四个SDM 通讯口C1，C2，C3数字I/O通道 作为数字输入输出通道 输入特性输入特性 H 3.8 to 5.3 VDC L -0.3 to 1.2 VDC输出特性输出特性 H(on) = 5V +/- 0.1V L (off) = 0.1V 最大通道电流= 1mA数字I/O通道用于SMD通讯字符串传输P

17、akbus协议传输文件传输标准RS232协议传输利用继电器控制电磁阀实现自动补水波纹比换位控制系统其它通道恒压源VX1、VX2、VX3 2500mv25 mA Max可控制12V供电SW12 900 mA 20C 360 mA 85C12V供电两个12V + SW12V 3.00 A 20C 1.56 A 85C5V供电口一个 200 mA扩展口，用与外围设备扩展CFM100储存卡槽，NL115等通道分时扩展sensor1sensor2sensor3通道分时扩展 可扩展的通道： 所有模拟通道，电压激发通道EX1、EX2、EX3，所有数字通道C1、C2、C8。用来做通道扩展的设备-扩展板CR10

18、00基本参数供电要求和功耗供电要求和功耗正常工作温度范围正常工作温度范围通讯波特率通讯波特率 CR1000的SRAM（Static Random Access Memory）有2M和4M两种可供选择。其中1.6M用于数据储存，其它空间用于储存程序和支持程序运行。我们可以通过外围设备扩展储存空间。 SRAM用内部锂电池供电，所以当外部12V供电断开时，内部数据和程序并不会丢失，内部锂电池电压3v以上算正常。当我们给数据采集器供电时会自动给内部锂电池充电。一旦内部锂电池电压低于1.9V,标志着该锂电池已经过度耗损，必须更换锂电池才能保证数据和程序不会丢失，这种情况一般是因为将数据采集器搁置太长时间

19、造成的。当数据采集器正常工作时，我们查看其状态即可看到当前锂电池电压。数据储存数据储存数据储存间隔单位数据储存间隔储存条件触发后到正式储存前的时间间隔表格容量，如果此处输入-1，当表格存满时循环覆盖。如果输入其它整数，比如1000，表示表格存1000条数据后不再存入数据数据储存数据储存在导入新程序时，原来的表格将会被清除表格储存的数量，数据长度，等由程序控制当表格存满时，通过程序可控制表格数据是要循环覆盖或者存满即停。DataTable(Name, TrigVar, Size)DataInterval( TintoInt, Interval, Units, Lapses ) *Minimum

20、(1,batt_volt,FP2,0,False) *EndTable表格名称表格储存触发条件。如果此处为1，则当程序中calltalbe时，马上储存数据记录丢失数据的次数CR1000 Programming变量x表格变量x（Average）新建子程序新建主程序测量变量通道将扫描结果存入变量 Calltable测量指令新建主扫描（扫描间隔&次数）nextscan建立一个程序数据结构： FLOAT 4 byte 浮点型 Ex: 1.234567LONG 4 byte 整形数据 Ex: -123BOOLEAN True (-1) or False (0)STRING ASCII 字符串 E

21、x: Back 40 Weather Station IEEE4 4 byte 浮点型 Ex: 1.234567 FP2 CSI 2 byte 浮点型 Ex: 1.234 Binary Internal, output数据结构 指令系统：例 1 建立一个变量 2 建立一个表格 3 建立一个主程序 4 建立一个扫描 10次 5 测量一个单端通道 6 测量一个差分通道 7 p1口计数 8 调用计数器 9 C1口电平输出程序测量练习u1分钟储存u风向平均值u风向瞬时值u一秒测量间隔一个热T型热电偶测量一个风向探头风向参数:l10K Ohm 的线圈l5 度的空隙（0-355度）BrHalf( Dest

22、, Reps, Range, SEChan, ExChan, MeasPEx, ExmV, RevEx, SettlingTime, Integ, Mult, Offset )Dest: WindDirReps: 1Range: mV2500SEChan: 1ExChan: 1MeasPEx: 1ExmV: 2500RevEx: TrueSettling Time: 0Integ: 50HzMult: 355Offset: 0BrHalf(WindDir,1,mV2500,1,1,1,2500,True,0,_60Hz,355,0)LoggerNet 建立连接 自动采集 查看数据 查看状态 建

23、立程序 运用帮助 Short Cut通讯通讯类型类型 1.短途直通 2.多点总线 3.以太网络 4.无线通讯 5.电话通讯 6.卫星通讯短途直通RS-232多点总线MD485是一个智能RS - 485模块。它可以同时使用三个接口中的任何两个（ RS 485，RS - 232和CS I / O）。它既可以实现点对点的通讯，也可以实现一点对多点的通讯。总计电缆长度可以达到4000feet。RS - 485接口 2个RS - 232接口CS I/O接口多点总线多点总线MD485用作RS-232与CS I/O转换器CS I/ORS-232多点总线MD485点对点通讯系统CS I/ORS-232RS-4

24、85多点总线MD485一点对多点通讯系统CS I/OCS I/OCS I/ORS-232RS-485以太网络NL115以太网/闪存模块提供两个独立的功能：1.使10baseT以太网通信2.存储数据的抽取式Compact Flash卡。 它允许数据采集器通过TCP / IP协议在本地网络或专用网络连接中实现通讯。 10baseT接口以太网络优点：可以通过网络进行连接，可通过网页访问。 缺点：传输距离有限。直连电脑 10M路由器（不能用Hub代替） 100M 以太网络NL115风能NL115OPECNL115梯度光纤转换器光纤转换器光纤PC锡林浩特实例无线通讯天线SIM卡槽RS-232国产无线模块

25、采用内置一个SIM卡连接到C/G网络然后连接到Internet一个指定的IP地址收集数据，配置该IP地址的计算机安装一个vspmp虚拟串口软件，然后使用LoggerNet软件通过虚拟串口实现收集程序以及实时监控功能。 国产无线模块点对点通讯系统RS-232无线通讯C/G网Inter网光纤、宽带等国产无线模块一点对多点通讯系统无线通讯Inter网C/G网光纤、宽带等RS-232RS-232RS-232Inter网C/G网光纤、宽带等RS-232RS-232RS-232无线通讯RF400是900兆赫，跳频，扩频通信，数据广播/调制解调器的点对点和点对多点的通信模块。通信距离的1/4-5英里使用全方

26、位天线，10至20英里使用9dB定向天线。CS I/ORS-232天线无线通讯CS I/ORS-232RF400点对点通讯系统无线通讯RF400一点对多点通讯系统CS I/OCS I/OCS I/ORS-232电话通讯电话通讯CS I/O电话线接口COM220是一个可控波特率的电话模块。它主要用于通过电话线远程连接数据采集器。RJ11C jack卫星通讯是无线通讯的一种。卫星通讯平台在卫星通讯公司。例如：五道梁站的中国卫通公司接收数据可采用网络TCP/IP协议传输也可直接发送到终端机。中国的北斗卫星。卫星通讯北斗卫星分为东星和西星，即一颗卫星覆盖中国东部大部分地区，另一颗覆盖中国西部大部分地区（北斗卫星共三颗卫星