Acquisizione analogica mixed tra diversi tipi di segnale

[Anonimo]

Ho acquistato il vostro modulo di espansione per ingressi analogici SlimLine (Codice PCB126C130). Consultando il manuale hardware del componente, nella sezione dedicata alle “Mixed acquisitions”, ho notato i riferimenti relativi alla soglia di tensione di 3.8v?

Vorrei avere un chiarimento da parte vostra su come questo parametro influenzi i range di lettura disponibili. Nello specifico, la mia esigenza è quella di collegare su un’unica scheda i seguenti sensori:

• N. 1 Termocoppia Tipo J
• N. 6 Segnali analogici standard 0-10V

Vorrei cortesemente sapere se questa configurazione mista sia supportata contemporaneamente dallo stesso modulo e, in caso positivo, quali siano i settaggi corretti dei jumper interni (LK) da applicare per i canali coinvolti.

[Sergio Bertana]

Il modulo acquisizione analogica PCB126C130 è dotato di 10 (5 per banco) ingressi analogici differenziali di tipo Front-end, cioè in grado di acquisire segnali provenienti direttamente dal campo. In particolare il modulo è in grado di acquisire segnali 0-10Vdc/0-1Vdc, 0-20mA/4-20mA, PT100, PT1000, Ni1000, Termocoppie, Strain gauges e resistenze.

Ogni banco di ingressi è galvanicamente isolato dalla logica del sistema e dall’altro banco. Questo significa che i segnali connessi ai 5 ingressi di ogni banco possono avere riferimenti di massa diversi dall’altro banco e dalla alimentazione del sistema senza creare correnti parassite, loop di terra o interferenze che potrebbero compromettere la misura. La separazione galvanica aumenta inoltre la sicurezza elettrica e protegge il PLC da sovratensioni o anomalie provenienti dal campo. L’acquisizione avviene in modalità differenziale, quindi il modulo misura la differenza di tensione tra gli ingressi A0x+ e A0x−. Il valore massimo acquisibile dipende dal range impostato tramite i jumper LK:

• LK disinseriti: acquisizione differenziale 0…1 V
• LK inseriti: acquisizione differenziale 0…10 V

Quando i segnali analogici sono riferiti alla stessa massa del modulo ed il riferimento viene collegato all’ingresso AGnd, la tensione presente sugli ingressi coincide sostanzialmente con il range di acquisizione selezionato. Nel caso invece di segnali provenienti da dispositivi con masse di riferimento differenti, queste non devono essere collegate direttamente ad AGnd. In questa configurazione la misura differenziale continua a funzionare correttamente, ma la differenza di potenziale tra le diverse masse di riferimento applicate ai canali appartenenti allo stesso banco non deve superare 3.8 V.

Il limite di 3.8 V rappresenta quindi la massima tensione di modo comune ammessa tra le masse dei segnali acquisiti ed il riferimento del modulo. Superare tale valore può portare a errori di misura, saturazione degli ingressi o condizioni operative non garantite.

Venendo alla tua domanda, se i tuoi 6 ingressi analogici sono riferiti alla stessa massa puoi connetterne 5 su un banco del modulo, essendo segnali 0-10Volt avrai tutti gli LK inseriti mentre sull’altro banco utilizzi un ingresso configurato come termocoppia e 3 ingressi disponibili per acquisizione 0-10Volt. Ricordo che quando sono acquisite termocoppie l’ingresso 4 del banco non è più disponibile perchè utilizzato per la lettura della temperatura di compensazione giunto freddo (Posizione jumpers).

[Anonimo]

Ho un’ultima domanda guardando il datasheet ho notato che nello schema delle acquisizioni miste (Mixed acquisitions) il canale AI04 è sbarrato con delle X rosse e non deve essere collegato.

Visto che io devo usare 5 canali in totale (1 termocoppia + 4 segnali 0-10V), mi confermi che devo saltare l’AI04 e usare gli altri canali disponibili?

[Sergio Bertana]

Si vero, quando è attiva almeno una acquisizione di termocoppia su di un banco di ingressi analogici, il canale Ai04 per gli ingressi analogici A ed il canale Ai09 per gli ingressi analogici B è usato internamente dal modulo per la compensazione del giunto freddo (Cold Junction Compensation – CJC).

Ricordo la termocoppia misura una differenza di temperatura tra:

• Giunto Caldo (Giunto di misura): È il punto in cui i due metalli sono saldati ed è posizionato dove si vuole misurare la temperatura.
• Giunto Freddo (Giunto di riferimento): È il punto in cui i fili della termocoppia si collegano allo strumento di misura (es. un display, un PLC o una scheda elettronica).

La termocoppia non misura la temperatura assoluta del giunto caldo, ma la differenza di temperatura tra il giunto caldo e il giunto freddo. Poiché il giunto freddo non è normalmente a 0 °C, serve misurarne la temperatura per compensare il valore letto.

[Autore]

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