工控产品-ACTRLRUN USB2006 数据采集板-ACTRLRUN USB2006

产品主要特性:

•16路单端或8路双端模拟信号输入通道 •8路开关量输入，8路开关量输出 •模拟电压输入范围：±5V或0～+10V •A/D分辨率：12Bit(4096) •非线性误差：±1LSB(最大) •转换时间：10μS •系统测量精度(满量程)：0.1% •模拟输入阻抗：100MΩ •模拟输入共模电压范围：±2V •放大器建立时间：2Us

　→ 性能及技术指标

一、概述
USB2006模板是USB总线兼容的数据采集板，可经USB电缆接入计算机，构成实验室、产品质量检验中心、特别是野外测控、医疗设备等领域的数据采集、波形分析和处理系统，也可构成工业生产过程控制监控系统。而且它具有体积小，即插即用等特点，因此是便携式系统用户的最佳选择。
USB2006板上装有12Bit分辨率的A/D转换器。为用户提供了16路单端或8路双端的模拟输入通道,8路开关量输入，8路开关量输出。A/D转换器输入信号范围±5V或0～+10V。
二、性能和技术指标
·16路单端或8路双端模拟信号输入通道
·8路开关量输入，8路开关量输出
·模拟电压输入范围：±5V或0～+10V
·A/D分辨率：12Bit(4096)
·非线性误差：±1LSB(最大)
·转换时间：10μS
·系统测量精度(满量程)：0.1%
·模拟输入阻抗：100MΩ
·模拟输入共模电压范围：±2V
·放大器建立时间：2Us
注：以上技术指标未注明者均为典型值。
·放大器增益G与电阻RG的运算关系为：　G　＝　1　＋　50KΩ/RG
放大器增益与电阻RG的对应关系如下表所示：
增益 RG(Ω) 最接近的阻值（1%的精度）RG(Ω)
1 空空
2 50.00K 49.9K
5 12.50K 12.4K
10 5.556K 5.62K
20 2.632K 2.61K
50 1.02K 1.02K
100 505.1 511
200 251.3 249
500 100.2 100
1000 50.05 49.9

外形尺寸
160mm * 120mm
三、工作原理概述
USB2006板主要由模/数转换(A/D)电路、USB总线接口电路等部分电路的组合，力求满足用户各种用途的需求。
四、主要元件位置图、信号输出插座和开关跳线选择定义
4.1 主要元件位置图
图4.1.1为USB2006板的主要跳线位置图，此位置图上的开关和跳线设置为出厂标准设置。设置为：单端输入方式，模拟输入范围±5V。
RP2：双极性输入时A/D电路零点调整电位器
RP3：A/D电路满度调整电位器
RP4：单极性输入时A/D电路零点调整电位器
XF2：极性选择
XS1: 输入信号连接插座
XS2：USB总线连接插座
4.2 模入信号37芯D型插座XS1的管脚定义
管脚号管脚定义管脚号管脚定义
1 DI0 20 DI1
2 DI2 21 DI3
3 DI4 22 DI5
4 DI6 23 DI7
5 DO0 24 DO1
6 DO2 25 DO3
7 DO4 26 DO5
8 DO6 27 DO7
9 DGND 28 DGND
10 AGND 29 AGND
11 AGND 30 CH15(IN7-)
12 CH14(IN6-) 31 CH13(IN5-)
13 CH12(IN4-) 32 CH11(IN3-)
14 CH10(IN2-) 33 CH9(IN1-)
15 CH8(IN0-) 34 CH7(IN7+)
16 CH6(IN6+) 35 CH5(IN5+)
17 CH4(IN4+) 36 CH3(IN3+)
18 CH2(IN2+) 37 CH1(IN1+)
19 CH0(IN0+)

管脚说明：
CH0～CH15：USB2006 A/D卡输入通道号
IN0+～IN7+：双端模拟信号输入正端
IN0-～IN7-：双端模拟信号输入负端
DI0 ～DI7: 8路开关量输入
DO0 ～DO7: 8路开关量输出
AGND：模拟地
DGND数字地
4．3 USB2006的AD数据格式：
USB2006通过函数ReadDeviceAD进行16位读操作，将读入A/D转换结果12位数据，其各位定义如下：
D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0
× × × × AD11 AD10 AD9 AD8 AD7 AD6 AD5 AD4 AD3 AD2 AD1 AD0

其中：AD0～AD11：为A/D转换结果的12位数据。×：不用。
USB2006板为双极性模拟输入时的结果数据格式如下表所示：
输入 A/D结果编码
正满度 111111111111
正满度－1LSB 111111111110
中间值+1LSB 100000000001
中间值（零点） 100000000000
中间值－1LSB 011111111111
负满度+1LSB 000000000001
负满度 000000000000

USB2006板为单极性模拟输入时的结果数据格式发下表所示：
输入 A/D结果编码
正满度 111111111111
正满度－1LSB 111111111110
零点+1LSB 000000000001
零点 000000000000

例如：在[-5V，+5V]量程下采集2、3、4三个通道的数据，且分别在这三个通道上输入2.5V，0V，-2.5V的直流电压，那么通过ReadDeviceAD函数取得的值分别是十六进制：0c00，0800，0400。
4．4 短路套设置
2.1 模拟信号输入方式选择
①
单端输入方式：

XF3

XF1
②
双端输入方式：

XF3

XF1

2．2模拟信号输入量程选择

XF2
模拟量输入范围为0V～10V的选择图

XF2
模拟量输入范围为-5V～+5V的选择图
五、使用方法
1、用USB电缆将USB2006板与主机连接起来，若发光二极管亮，则表示USB2006板电源已接通。
2、时主机屏幕上会显示检测到artUSB2006设备，接着让您安装驱动程序，您须插入本公司提供的安装盘。详细的安装过程请见本公司软件说明书的USB部分。
3、安装完毕后，打开USB2006操作系统，即可检测设备是否正常工作。
注：其硬件参数配置请参考软件说明书中USB部分的结构USB_PARA中的介绍。
六、USB2006操作系统演示 : 请见USB2006软件说明书。
七、应用注意事项
在公司售出的产品包装中，用户将会找到这本说明书和USB2006板，同时还有产品质保卡。产品质保卡请用户务必妥善保存，当该产品出现问题需要维修时，请用户将产品质保卡同产品一起，寄回本公司，以便我们能尽快的帮用户解决问题。
在使用USB2006板时，应注意以下问题：
①USB2006板正面的IC芯片不要用手去摸，防止芯片受到静电的危害。
②用户务必注意电源的开关顺序，使用时要求先开主机电源，后开信号源的电源；先关主机电源，后关信号源的电源。如果加装了USB2006JD信号调理端子板，并在信号调理端子板上安装了限流电阻，则可以不必考虑开关顺序。
八.校准
USB2006板出厂时已经校准，只有当用户使用一段时间后，或者用户认为需要时才做校准。
准备一块5位半精度以上数字电压表，安装好USB2006，打开主机电源，预热15分种。
1、模拟输入的任两个通道，比如CH0、CH1通道，将CH0通道输入接0伏电压,CH1接正满度电压4997.56毫伏或9997.56毫伏(依AD量程而定)。
2、如果AD输入是双极性，调整电位器RP2，使读回的A/D转换结果在7FFH和800H 之间变化。如果AD是单极性,调整电位器RP4，使读回的AD数据在000H～001H之间变化。
3、如果AD量程为-5～+5V,将模拟输入通道CH1的输入接+4997.56mV，如果AD量程为0～10V则将CH0的输入接+9997.56V,调整电位器RP3，使读回的A/D转换结果在FFEH～FFFH之间变化。
4、重复2）、 3）步骤，直到满足要求为止。