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USB001数字记录仪(双踪慢扫描示波器)     返回

一、概述

      USB001数字记录仪(双踪慢扫描示波器) ,由USB001.exe软件与USB001采集器 或其它带通讯的数字仪表组成;主要用于数据采集记录,替代传统的有纸记录仪,并且兼有慢扫描示波器的功能。主要用于转速和频率动态测量;并且有稳态数据分析和输出报告的功能,用于转速仪表、传感器和发生器的计量校验。 还可以用于计数的即时记录和查询。

二、主要技术特性:

采样时间:30mS 1000,000mS

波特率:4800960057600115200bps(用户可以调节)

图象缓存时点:1000(文件记录不受时点限制)

数字误差限:0.03%

显示方式:点、折线、曲线、数字

记录方式:图象、数据

三、软件概貌

USB001.exe软件

双击“USB001.exe”可见软件界面如右:

端口号,根据使用的计算机串行口来选择;

波特率,根据采集器(或智能仪表)的波特率来决定;

采样时间,根据采集目的来决定,一般选择302500mS,它表示记录或显示的两点之间的时间间隔。

地址1和地址2分别表示采集器(或智能仪表)的通讯地址,如果采集器(或智能仪表)采用RS485通讯时可以选用两个地址,采用RS232通讯时只能选用一个或两个相同的地址。采用USB001数字采集器可以同时选择两个不同的地址,进行双路转速(或频率)的测量、记录和分析。

选择地址1 或地址2 表示选择通道1或通道2, 如果需要记录数据,选择对应通道的“保存”;测量结果将以 “测量数据1.xls”或 “测量数据2.xls”的文件格式保存在DATA文件夹中。注意:与USB001.exe同目录需要DATA文件夹,如果没有,运行DulScan.exe时会自动生成。双通道数据将以“测量数据_ch1.xls”和“测量数据_ch2.xls”的文件格式保存在DATA文件夹;用户在运行前可以将文件名中的“测量数据”以其它文字替代修改。

双踪慢扫描示波器的纵坐标可以选择定值或自动,

方法:移动光标至纵坐标的某个数字,用右键非选或选“自动调整Y标尺”;非选“自动调整Y标尺”,即定值时,纵坐标的数值可以根据需要任意修改。

横坐标为实时时间,右边数字的大小可以修改。用户根据需要调整纵坐标和横坐标(方法同纵坐标)

右键选择“Plot0”或“Plot1”可以修改曲线的颜色。

USB001数字记录仪(双踪慢扫描示波器),在选择“动态”工作时,按采集“开始”启动双踪慢扫描示波器。

 

 

以下是标准转速校验装置转速变动时测量的结果:

 

 

如果需要停止测量,点击“停止”键。结束工作,可以点击“退出”,退出软件程序。

保存的数据,可以作出各种格式的报告,具体方法同Microsoft Excel工作表。

也可以以简图的方式,将数据以下图的方式保存,两路测量记录,可以用于性能比对,下图是SRSG-05标准转速发生装置和普通信号发生的稳定性比较:

 

如下图所示,通道1的数据还可以输出稳态测量报告,主要用于计量校验。

 

 

四、硬件

USB001采集仪具有串行口(USB)与计算机连接,将两路转速(频率)测量结果送入计算机,由软件完成显示、记录和分析等功能。

USB001智能转速采集仪

(一)概述

   USB001智能转速采集仪,是一款智能转速记录仪表。具有双路转速(或频率)测量,并有USB通讯端口;通过USB通讯端口与计算机连接, 与相应的转速传感器配套。除了对一般的转速进行检测外,还能对超低速和超高速进行测量。USB001智能转速采集仪与软件USB001.exe配合使用,用于动态测量、记录和分析。

    USB001智能转速采集仪,有10组用户参数,用户可以通过计算机来查询/修改,修改确认的参数可以长久保存。满足了各类工程需要,成为名副其实的智能转速采集仪。

(二)主要技术特性

   1.供电电源:11 24VDC

   2.    耗:不超过2W

   3.输入信号:

      频率10 20kHz ( 正弦波 );幅值0.3   10V   (交流有效值 ) 

               频率0.002 50kHz(方波)  ;低电平<1.0 ,高电平>4V    

   4.基本误差:0.2% (数字,采样时间30ms200ms

               0.05%(数字,采样时间200ms400ms

               0.03%(数字,采样时间400ms以上)              

   5.使用环境:温    -20 65

               相对湿度  85                  

   6.外形尺寸:110×72×30

   7.    量:小于300g

(三)主要功能及配置参数

1.主要功能

     USB001智能转速采集仪,具有USB接口的串口通讯等功能。

                  通讯波特率用户可以自行选择:4800bps9600bps57600bps115200bps

主要特色:

·                       精确可靠:输入标准信号,测试记录1000000条,无超差

·                       测量超低速:最低频率可达0.002Hz

·                       测量超高速:最高转速可达100000.00r/min

·                       动态测试记录:与软件配合可动态记录转速变化,刷新(采样)时间最短为30mS

·                       抗干扰能力强:适用于各类工业现场

·                       10组参数:可以通过面板上的操作键或计算机来查询/修改,且长久保存

2             信号输入方式:

两路都有汇集了两类常用的输入方式,适合了大多数转速传感器的匹配需要。

既适合与NPN-OC集电极开路输出类,以及二线制开关等各类开关类传感器的匹配(输入阻抗1.0kΩ);也可以与磁电传感器和电涡流传感器匹配(输入阻抗10 kΩ)。

选配传感器,首先要考虑测量范围、安装方式、使用环境。再者要注意传感器的输出特征,与USB001智能转速采集仪的输入特征要相匹配。

适合选配的传感器

典型产品

磁电传感器(二线)

SM-16,SZMB-1,SZMB-5,T-03,SZMB-9

开关NPN-OC(三线)

Hal-12,SMS-12

感应开关(二线)

D-2049X感应开关(德国),BI-2

3    主要功能及配置参数:

USB001智能转速采集仪最多有有10个参数,在需要的时候可供用户调整。

其中A为测量当量;D参数 小数点代表测量值保留的小数点;E参数为通讯专用参数,代表通讯地址;F参数为采样时间;J参数为采样时间延展倍数、通道选择以及波特率的选择。 详细见操作说明。

(四)接线端子说明

1.      接线端子图:

 

2.  信号输入端子

S1ac0V作为第一路交流信号输入,可以与磁电类传感器连接,1Po为第一路交流信号的放大整形输出(NPN-OC);

S1dc0V12VNPN类开关连接,如果需要方向判别时,方向信号与S1fx连接;

S2ac0V作为第二路交流信号输入,可以与磁电类传感器连接,2Po为第二路交流信号的放大整形输出(NPN-OC);

S2dc0V12VNPN类开关连接,如果需要方向判别时,方向信号与S2fx连接;

ABRS-485通讯端,可以进行RS-485级联。

信号输入端子,根据匹配传感器的变化,接线方法也有相应的变化。

连接NPN类传感器时,J参数最低位为单数 ;连接磁电传感器时,J参数最低位为双数 。

3.电源端子

USB001智能转速采集仪需要12V直流供电时,AC/DC12V电源适配器作为附加电源,可以为传感器提供12V的直流电源。

(五)参数定义

1. 参数定义:

代码

名称

备注

A

测量当量

用户参数

BCGHI

未 定义

未 定义

D

小数点保留位

用户参数*

E

通讯编码

用户参数

F

采样时间

用户参数

J

采样时间延时倍数

用户参数**

以上各参数都保存在USB001智能转速采集仪的内部存储器里。

* D参数的小数点位数决定测量值以及BCGHI参数的小数点位数。

用户参数,用户根据工程需要可以修改;

**J参数最低位作为输入信号的通道选择,双数选择通道S1,单数选择通道S2;同时J参数还是采样时间的延展倍数,详细见本说明条目5(采样时间)。J参数的小数点选择通讯波特率,详细见本说明条目4(通讯编码及通讯)。

2.测量当量

测量仪表从传感器接收脉冲信号,测量当量是脉冲频率与速度关系的导出值。

智能转速表的测量当量A=1时,测量显示值为被测信号的频率,单位为 1/S,亦即Hz

测量转速时,被测旋转物体每旋转一次,检测的传感器发出的脉冲数为P ,单位为1/r 

测量仪表从传感器接收脉冲信号,频率F(Hz)与转速v(r/S)的关系:

v = F/P (r/s)

v = F* 60/P (r/min)

A = 60/P

当转速显示单位是万转/分时,

A = 60/P/10000 = 0.006/P

如果测量的是线速度(m/min),除了考虑被测旋转物体每旋转一次,检测的传感器发出的脉冲数为P (单位为1/r);还要考虑被测旋转物体每旋转一次,对应行走的长度km/r)。

同样推出:测量当量A = 60*k/P  

3.通讯编码及通讯 

在多机通讯中,主机访问从机时,为区分不同从机,需给线上的所有从机编上唯一的身份代码,这就是USB001智能转速采集仪的通讯编码:E参数 ,出厂时两路地址分别是301E)和311F)。

通讯: RS4854800bps, 8,1,NC;(出厂设置为115200bps,波特率用户可以调整)

J参数的小数点位置代表不同的波特率:

xxxxx.: 4800bps

xxxx.x: 9600bps

xxx.xx: 57600bps

xx.xxx: 115200bps

协议:Modbus

下面的例子是主机从通讯编码为1EH30)的智能转速表读取测量数据,发出的查询帧:

Addr

 Fun

Data start Addr hi

Data start Addr lo

Data# of regs hi

Data #of regs lo

CRC16 lo

CRC16 hi

1EH

03H

00H

00H

00H

05H

87H

A6H

查询帧解读:

1E: 智能转速表的从地址

03:读取发讯(功能代码)

00:数据首地址高字节

00:数据首地址低字节

00:数据长度高字节

05:数据长度低字节

CRC16LoCRC校验码低字节

CRC16HiCRC校验码高字节

通讯编码为1EH30)的智能转速表向主机发出的响应帧:

Addr

Fun

Byte count

DATAf

DATA0

DATA1

DATA2

DATAx

CRC16 lo

CRC16 hi

1EH

03H

05H

00H

10H

27H

00H

00H

47H

15H

响应帧解读:

1E: 智能转速表的从地址

03:读取响应(功能代码)

05:字节数字

DATAf:表示符号,DATAf = 0,表示正,显示空格“ ”

                 DATAf = FF,表示负,显示负 “-

DATA0 - DATA2:低 - 高(三字节)

DATAx:表示小数点位数

CRC16LoCRC校验码低字节

CRC16HiCRC校验码高字节 

通过USB通讯口,主机还可以读取或修改USB001智能转速采集仪的各项参数,详见《参数设置软件说明书》

有关通讯协议参见附录:《通讯详解》

4.采样时间

USB001智能转速采集仪采用连续采样的方式,运算采样时间内的平均速度,并在运算结束时显示运算结果、输出模拟量,并做出控制判断和控制。

所谓连续采样,就是在连续的时间上,划分基本等份的时间段,分段运算每个时间段上的平均速度,而且上次采样结束时刻,做为下次采样的开始时刻;这种速度检测的采样方式,就叫连续采样。所划分时间段的长度就是采样时间。

采样时间和延时倍数的选择:

SKY-06智能测仪的采样时间F参数,用户一般可以在(1 250) ×10mS之间调节;当被测信号周期大于采样时间时,采样时间将延长到1个被测量的信号周期;比如采样时间为1.00S,被测信号周期为2.50S,这样采样时间将自动延长为2.50S。一般延时倍数不超过5倍;如果在5倍的采样时间内,检测不到一个完整的信号周期,USB001智能转速采集仪将显示“0”。在不同应用场合,有不同的采样时间和延时倍数选择。

在超低速测量时,采样时间延时倍数J根据需要在1250之间可调,采样时间仍然在0.03 2.50S之间可调,那么采样时间最多可以延长到250×2.50 = 625S,约10分钟。也就是说在10分钟内有一个完整的信号周期,USB001智能转速采集仪也能检测。

较短的采样时间适合动态记录,较长的采样时间,适合超低速测量。通常测量时,采样时间F选用1.00S,延展倍数J5

查询帧解读:

1E: 智能转速表的从地址

03:读取发讯(功能代码)

00:数据首地址高字节

00:数据首地址低字节

00:数据长度高字节

05:数据长度低字节

CRC16Lo:CRC校验码低字节

CRC16Hi:CRC校验码高字节

通讯编码为1EH(30)的智能转速表向主机发出的响应帧:

Addr

Fun

Byte count

DATAf

DATA0

DATA1

DATA2

DATAx

CRC16 lo

CRC16 hi

1EH

03H

05H

00H

10H

27H

00H

00H

47H

15H

响应帧解读:

1E: 智能转速表的从地址

03:读取响应(功能代码)

05:字节数字

DATAf:表示符号,DATAf = 0,表示正,显示空格“ ”

                 DATAf = FF,表示负,显示负 “-”

DATA0 - DATA2:低 - 高(三字节)

DATAx:表示小数点位数

CRC16Lo:CRC校验码低字节

CRC16Hi:CRC校验码高字节 

通过USB通讯口,主机还可以读取或修改USB002智能转速采集仪的各项参数,详见《参数设置软件说明书》

有关通讯协议参见附录:《通讯详解》

4.采样时间

USB002智能转速采集仪采用连续采样的方式,运算采样时间内的平均速度,并在运算结束时显示运算结果、输出模拟量,并做出控制判断和控制。

所谓连续采样,就是在连续的时间上,划分基本等份的时间段,分段运算每个时间段上的平均速度,而且上次采样结束时刻,做为下次采样的开始时刻;这种速度检测的采样方式,就叫连续采样。所划分时间段的长度就是采样时间。

采样时间和延时倍数的选择:

SKY-06智能测仪的采样时间F参数,用户一般可以在(1 250) ×10mS之间调节;当被测信号周期大于采样时间时,采样时间将延长到1个被测量的信号周期;比如采样时间为1.00S,被测信号周期为2.50S,这样采样时间将自动延长为2.50S。一般延时倍数不超过5倍;如果在5倍的采样时间内,检测不到一个完整的信号周期,USB002智能转速采集仪将显示“0”。在不同应用场合,有不同的采样时间和延时倍数选择。

在超低速测量时,采样时间延时倍数J根据需要在1250之间可调,采样时间仍然在0.03 2.50S之间可调,那么采样时间最多可以延长到250×2.50 = 625S,约10分钟。也就是说在10分钟内有一个完整的信号周期,USB002智能转速采集仪也能检测。

较短的采样时间适合动态记录,较长的采样时间,适合超低速测量。通常测量时,采样时间F选1.00S,延展倍数J为5。

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网页更新时间:2013-05-06 08:42:11