Meilhaus Electronic ME-RedLab-5203 User guide [de]
ME-RedLab-5203
USB-Präzisions-Temperaturmesser
und -Datenlogger
mit 8 Kanälen
Bedienungsanleitung
Ausgabe 1.0 D, Juni 2006
Impressum
Handbuch ME-RedLab® Serie
Ausgabe 1.0 D
Ausgabedatum: Juni 2006
Meilhaus Electronic GmbH
Fischerstraße 2
D-82178 Puchheim bei München, Germany
http://www.meilhaus.de
© Copyright 2006 Meilhaus Electronic GmbH
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der Meilhaus Electronic GmbH reproduziert oder unter Verwendung elektronischer Systeme
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Wichtiger Hinweis:
Alle in diesem Handbuch enthaltenen Informationen wurden mit größter Sorgfalt und nach
bestem Wissen zusammengestellt. Dennoch sind Fehler nicht ganz auszuschließen. Aus diesem
Grund sieht sich die Firma Meilhaus Electronic GmbH dazu veranlasst, darauf hinzuweisen, dass
sie weder eine Garantie(abgesehen von den vereinbarten Garantieansprüchen) noch die
juristische Verantwortung oder irgendeine Haftung für Folgen, die auf fehlerhafte Angaben
zurückgehen, übernehmen kann. Für die Mitteilung eventueller Fehler sind wir jederzeit dankbar.
ME-RedLab, ME, Meilhaus und das ME-Logo sind eingetragene Warenzeichen von Meilhaus
Electronic.
Die Marke Personal Measurement Device, TracerDAQ, Universal Library, InstaCal, Harsh
Environment Warranty, Measurement Computing Corporation und das Logo von Measurement
Computing sind entweder Marken oder eingetragene Marken der Measurement Computing
Corporation.
SoftWIRE und das Logo SoftWIRE sind eingetragene Marken der SoftWIRE Technology, Inc.
PC ist eine Marke der International Business Machines Corp. Windows, Microsoft und Visual
Studio sind entweder Marken oder eingetragene Marken der Microsoft Corporation. LabVIEW ist
eine Marke von National Instruments. Alle anderen Maren sind Eigentum der betreffenden
Besitzer.
Inhaltsverzeichnis
Einleitung
Über diese Bedienungsanleitung ........................................................................................................6
Was können Sie in dieser Bedienungsanleitung erfahren...................................................................................6
In dieser Bedienungsanleitung verwendete Hinweise ........................................................................................6
Wo finden Sie weitere Informationen.................................................................................................................6
Kapitel 1
Vorstellung des ME-RedLab-5203 .......................................................................................................7
Überblick: Die Funktionen des ME-RedLab-5203.............................................................................................7
Datenaufzeichnung mit dem ME-RedLab-5203 ............................................................................................................... 8
Blockschaltbild des ME-RedLab-5203...............................................................................................................8
Bestandteile der Software...................................................................................................................................8
Der einfache Anschluss eines ME-RedLab-5203 an Ihren Computer................................................................9
Kapitel 2
Installation des ME-RedLab-5203......................................................................................................10
Was ist im Lieferumfang des ME-RedLab-5203 enthalten? ............................................................................10
Hardware .........................................................................................................................................................................10
Weitere Dokumentationen ...............................................................................................................................................10
Auspacken des ME-RedLab-5203....................................................................................................................11
Installation der Software...................................................................................................................................11
Installation der Hardware .................................................................................................................................11
Konfiguration des ME-RedLab-5203...............................................................................................................12
Konfiguration der Optionen zur Datenaufzeichnung .......................................................................................................12
Eichung des ME-RedLab-5203 ........................................................................................................................12
Kapitel 3
Sensoranschlüsse ..............................................................................................................................13
Anschlussbelegung...........................................................................................................................................13
Eingangsklemmen für Sensoren (C0H/C0L bis C7H/C7L) .............................................................................................14
Stromanregungsausgänge (±I1 bis ±I4) ...........................................................................................................................15
Anschlüsse für 4 Drähte und 2 Sensoren (4W01 bis 4W67)............................................................................................15
Anschlüsse für 2 Sensoren (IC01 bis IC67).....................................................................................................................15
Erdungskontakte (GND)..................................................................................................................................................15
Stromanschlüsse (+5V)....................................................................................................................................................15
Digitale Kontakte (DIO0 bis DIO7).................................................................................................................................15
CJC-Sensoren ..................................................................................................................................................................15
Anschlüsse für Thermoelemente ......................................................................................................................15
Verdrahtung.....................................................................................................................................................................16
RTD- und Thermistor-Verbindungen...............................................................................................................16
Konfiguration mit zwei Drähten......................................................................................................................................17
Konfiguration mit drei Drähten........................................................................................................................................18
Konfiguration mit vier Drähten........................................................................................................................................18
Messungen der Halbleitersensoren...................................................................................................................19
Verdrahtung.....................................................................................................................................................................19
Digitale E/A-Anschlüsse ..................................................................................................................................20
Konfiguration der DIO-Kanäle für die Alarmerzeugung .................................................................................................20
Kapitel 4
Funktionale Details .............................................................................................................................21
Messungen der Thermoelemente......................................................................................................................21
4
Bedienungsanleitung für den USB-5203
Kaltstellenkompensation (CJC) .......................................................................................................................................21
Datenlinearisierung..........................................................................................................................................................21
Erkennung offener Thermoelemente................................................................................................................................21
RTD- und Thermistor-Messungen....................................................................................................................22
Datenlinearisierung..........................................................................................................................................................22
Externe Komponenten......................................................................................................................................22
Steckfahnen......................................................................................................................................................................23
USB-Anschluss................................................................................................................................................................23
LED .................................................................................................................................................................................23
Steckplatz für CompactFlash®-Speicherkarte.................................................................................................................24
Taste zur Datenaufzeichnung...........................................................................................................................................24
Externe Stromversorgung.................................................................................................................................24
Kapitel 5
Spezifikationen....................................................................................................................................25
Analoge Eingänge ............................................................................................................................................25
Kanalkonfigurationen.......................................................................................................................................26
Kompatible Sensoren........................................................................................................................................26
Genauigkeit ......................................................................................................................................................27
Genauigkeit der Temperaturmessungen...........................................................................................................................27
Messgenauigkeit der Halbleitersensoren..........................................................................................................................27
Genauigkeit der RTD-Messungen....................................................................................................................................28
Genauigkeit der Thermistor-Messungen..........................................................................................................................28
Durchsatzrate zum PC ......................................................................................................................................29
Digitale Eingänge/Ausgänge ............................................................................................................................30
Temperaturalarme.............................................................................................................................................30
Speicher............................................................................................................................................................30
Microcontroller.................................................................................................................................................31
Datenaufzeichnung...........................................................................................................................................31
Echtzeituhr........................................................................................................................................................32
USB-Spannung +5V.........................................................................................................................................32
Stromversorgung ..............................................................................................................................................32
USB-Spezifikationen........................................................................................................................................33
Stromanregungsausgänge (Ix+)........................................................................................................................33
Umgebungsanforderungen................................................................................................................................33
Mechanische Eigenschaften .............................................................................................................................34
Anschlussbelegung und Anschlussart der Steckfahnen....................................................................................34
Anschlussbelegung ..........................................................................................................................................................34
5
Einleitung
Über diese Bedienungsanleitung
Was können Sie in dieser Bedienungsanleitung erfahren
Diese Bedienungsanleitung erläutert, wie Sie den ME-RedLab-5203 installieren, konfigurieren und
verwenden, um den gesamten Funktionsumfang der Temperaturmessung und Datenaufzeichnung in
Anspruch nehmen zu können.
In diesem Benutzerhandbuch finden Sie auch Verweise auf weiterführende Dokumente und auf Ressourcen
für technischen Support.
In dieser Bedienungsanleitung verwendete Hinweise
Weitere Informationen zu …
Umrahmter Text enthält zusätzliche Informationen und nützliche Hinweise zum jeweiligen Thema.
Vorsicht! Grau unterlegte Vorsichtshinweise sollen Ihnen dabei helfen, dass Sie weder sich selbst noch
andere verletzen, Ihre Hardware nicht beschädigen und keine Daten verlieren.
<#:#> Spitze Klammern, in denen durch einen Doppelpunkt getrennte Zahlen stehen, kennzeichnen einen
Zahlenbereich (z.B. zu einem Register zugeordnete Werte, Bit-Einstellungen usw.).
Fetter Text Fett gedruckt sind Bezeichnungen von Objekten auf dem Bildschirm wie Schaltflächen, Textfelder und
Kontrollkästchen. Zum Beispiel:
1.
Legen Sie die Diskette oder CD ein und klicken Sie auf OK.
Kursiver Text Kursiv gedruckt werden die Bezeichnungen von Anleitungen und Hilfethemen, aber auch Wörter oder
Satzteile, die besonders hervorgehoben werden sollen. Zum Beispiel:
Das Installationsverfahren für InstaCal® wird im Schnellstarthandbuch näher erläutert.
Berühren Sie niemals die freiliegenden Stifte oder Verbindungen auf der Platine
Wo finden Sie weitere Informationen
Die folgenden elektronischen Dokumente enthalten nützliche Informationen zur Funktionsweise des MERedLab-5203.
Das Schnellstarthandbuch finden Sie auf CD unter „Documents“.
Die Anleitungen zum Anschluss der Signale finden Sie auf CD unter „Documents“.
Die Benutzeranleitung für die Universal Library finden Sie auf CD unter „Documents“.
Die Funktionsbeschreibung für die Universal Library finden Sie auf CD unter „Documents“.
Die Benutzeranleitung für die Universal Library für LabVIEW™ finden Sie auf CD unter
„Documents“
6
Kapitel 1
Vorstellung des ME-RedLab-5203
Überblick: Die Funktionen des ME-RedLab-5203
Diese Bedienungsanleitung enthält alle Informationen, die Sie zur Verbindung des ME-RedLab-5203 mit
Ihrem Computer und den zu messenden Signalen benötigen.
Das ME-RedLab-5203 ist ein Full-Speed USB-2.0-Temperaturmessgerät und wird von Microsoft®
Windows® unterstützt. Das ME-RedLab-5203 ist vollständig mit USB-1.1- und USB-2.0-Anschlüssen
kompatibel.
Das ME-RedLab-5203 verfügt über acht Differentialeingänge, die mit der Software für verschiedene
Sensorkategorien wie Thermoelemente, RTDs, Thermistoren und Halbleitersensoren programmierbar sind.
Über die acht voneinander unabhängigen, TTL-kompatiblen digitalen E/A-Kanäle können die TTLEingänge überwacht, Daten mit externen Geräten ausgetauscht und Alarme erzeugt werden. Die digitalen
E/A-Kanäle sind über die Software als Eingang oder Ausgang programmierbar.
Mit dem ME-RedLab-5203 können Sie Messungen der folgenden Sensorkategorien verarbeiten:
Thermoelemente: Typen J, K, R, S, T, N, E und B
Widerstandstemperaturfühler (RTDs): Messungen mit 2, 3 oder 4 Drähten mit 100Ohm Platin-RTDs
Thermistoren: Messungen mit 2, 3 oder 4 Drähten
Halbleiter-Temperatursensoren: LM36 oder gleichwertig
Für jedes Paar analoger, differentieller Eingänge steht ein 24-Bit Analog-Digital-Wandler (A/D-
Wandler) zur Verfügung. Jedes Paar differentieller Eingänge stellt ein Kanalpaar dar.
An die einzelnen Kanalpaare lassen sich unterschiedliche Sensorkategorien anschließen. Die
Verbindung zu den Kanälen, die ein Kanalpaar bilden, muss jedoch aus der gleichen Kategorie sein
(Sie können allerdings verschiedene Typen von Thermoelementen anschließen).
Das ME-RedLab-5203 ist mit zwei integrierten Sensoren zur Kaltstellenkompensation (CJC) für die
Messungen der Thermoelemente sowie internen Stromquellen für die Messungen der Widerstandsfühler versehen.
Eine spezielle Funktion zur Erkennung offener Thermoelemente hilft Ihnen, ein defektes Teil zu
identifizieren. Ein integrierter Mikroprozessor linearisiert automatisch die Messdaten je nach
Sensorkategorie.
Das ME-RedLab-5203 ist mit acht unabhängigen Temperaturalarmen versehen. Jedem Alarm ist ein
digitaler E/A-Kanal als Alarmausgang zugeordnet. Als Alarmeingang dient jeweils ein TemperaturEingangskanal. Die einzelnen Alarmausgänge lassen sich über die Software als obere oder untere
Grenzwerte konfigurieren. Der Nutzer legt die Temperaturbedingungen fest, bei denen ein Alarm
ausgelöst wird. Sobald ein Alarm ausgelöst wird, wird der dazugehörige DIO-Kanal in den
vorgegebenen Zustand versetzt.
Die Messungen können auf einer CompactFlash®-Speicherkarte aufgezeichnet werden. CompactFlash
ist ein wechselbarer, permanenter Datenspeicher. Im Lieferumfang ist eine 64 MB CompactFlashSpeicherkarte enthalten, auf der Sie Ihre Daten abspeichern können. Weitere Informationen finden Sie
im Abschnitt „Datenaufzeichnung mit dem ME-RedLab-5203“ auf Seite 9.
Für die Aufzeichnung der Daten ist eine externe Stromversorgung erforderlich
Aufgrund der begrenzten Verarbeitungskapazität können auf der Speicherkarte keine Daten aufgezeichnet
werden, während das ME-RedLab-5203 mit dem aktiven USB-Bus Ihres Computers verbunden ist. Stecken
Sie das USB-Kabel vom Computer ab, wenn Sie das Gerät als Datenlogger einsetzen wollen, und schließen
Sie das mitgelieferte externe Netzteil an.
Das ME-RedLab-5203 ist ein selbstständiges Plug&Play-Gerät. Eine externe Stromversorgung ist nur für
die Datenaufzeichnung erforderlich. Alle konfigurierbaren Optionen können über die Software
programmiert werden. Das ME-RedLab-5203 lässt sich vollständig über die Software kalibrieren.
7
Bedienungsanleitung für den USB-5203 Vorstellung des ME-RedLab-5203
r
Datenaufzeichnung mit dem ME-RedLab-5203
Das ME-RedLab-5203 verfügt über zahlreiche, über die Software konfigurierbare Optionen zur
Einrichtung der Datenspeicherung.
Sie können folgende Daten aufzeichnen:
Temperatur (°C) oder Rohdaten von ausgewählten Eingangskanälen
Zeitstempel für Daten
CJC-Sensordaten
Sie können die Anzahl der Sekunden zwischen zwei Messungen festlegen. Die Datenerfassung beginnt
beim Einschalten, sobald Sie die Taste zur Datenaufzeichnung drücken, oder zu einem vorher bestimmten
Zeitpunkt.
Die Daten werden auf der Speicherkarte in Binärdateien gespeichert. Nachdem Sie die Messungen
aufgezeichnet haben, können Sie diese Dateien auf Ihren Computer übertragen und mit Hilfe von InstaCal
für Microsoft Excel in .csv-Format oder für andere Anwendungen in .txt-Format konvertieren.
Blockschaltbild des ME-RedLab-5203
Das nachfolgende Blockschaltbild zeigt alle Funktionen des ME-RedLab-5203.
Für Datenaufzeichnung externe
(für Datenaufz.)
CompactFlashAnschluss
Stromversorgung erforderlich
USB
Ext. NT
Microcontroller
o
USB 2.0
USB
(PC)
Isolator
E/A
Genaue
5-V-Ref.sp.
Isolierter
Micro
DIO
±Ix
8
SPI
24-Bit A/D
(CH0, CH1)
24-Bit A/D
(CH2, CH3)
Eingang
±Ix
Eingang
Schraubklemmen
CJC
CH0-3
±Ix
Input
mux.
±Ix
Input
mux.
CJC
CH4-7
Echtzeituhr mit
Netzausfallsicherung
USB
+5V
Isolierter
DC/DC
500 V
Isolation
Temp.-Sensor
(+12)
(-12)
24-Bit A/D
(CH4, CH5)
24-Bit A/D
(CH6, CH7)
Abb. 1 1. Blockschaltbild des ME-RedLab-5203
Bestandteile der Software
Informationen über InstaCal (Installations-, Kalibrier- und Testprogramm) sowie über weitere Software,
die sich im Lieferumfang des ME-RedLab-5201 befindet, finden Sie im Schnellstarthandbuch, das Sie als
PDF-Datei im Wurzelverzeichnis der CD finden.
8
Schraubklemmen
Bedienungsanleitung für den USB-5203 Vorstellung des ME-RedLab-5203
Der einfache Anschluss eines ME-RedLab-5203 an Ihren Computer
So einfach war die Installation eines Geräts zur Datenerfassung noch nie.
Das ME-RedLab-5203 benutzt HID-Treiber von Microsoft. Diese Treiber sind in allen Windows-
Versionen enthalten, die USB-Anschlüsse unterstützen. Wir verwenden die Microsoft-Treiber, weil sie
weit verbreitet sind und Ihnen die vollständige Kontrolle über Ihr Gerät und besonders hohe Datenübertragungsraten für den ME-RedLab-5203 ermöglichen. Es werden keine Treiber anderer Hersteller
benötigt.
Das ME-RedLab-5203 ist vollständig plug&play-fähig. Sie brauchen keine Jumper zu setzen, DIP-
Schalter einzustellen oder Interrupts zu konfigurieren.
Sie können den ME-RedLab-5203 vor oder nach der Installation der Software anschließen und
brauchen Ihren Computer vorher nicht herunterzufahren. Wenn Sie ein HID mit Ihrem System
verbinden, erkennt es Ihr Computer automatisch und konfiguriert die erforderliche Software. Über
einen USB-Hub können Sie mehrere HID-Peripheriegeräte an Ihr System anschließen und mit Strom
versorgen.
Sie können Ihr System über ein standardmäßiges 4-adriges Kabel mit verschiedenen Geräten
verbinden. Der USB-Anschluss ersetzt die seriellen und parallelen Anschlüsse durch eine einzige,
standardisierte Plug&Play-Kombination.
Für den normalen Betrieb brauchen Sie kein separates Netzteil. Über USB wird der Strom automatisch
an alle mit Ihrem System verbundenen Peripheriegeräte geleitet. Für die Datenaufzeichnung ist
allerdings ein externes Netzteil erforderlich.
Über USB-Verbindungen können die Daten in beiden Richtungen zwischen einem Computer und dem
Peripheriegerät ausgetauscht werden.
9
Installation des ME-RedLab-5203
Was ist im Lieferumfang des ME-RedLab-5203 enthalten?
Die folgenden Gegenstände werden mit dem ME-RedLab-5203 geliefert.
Hardware
In Ihrer Lieferung sollten die folgenden Elemente enthalten sein.
ME-RedLab-5203 mit Speicherkarte
Kapitel 2
USB-Kabel (2 Meter lang)
Externe Stromversorgung: 2,5W-USB-Netzteil für Datenaufzeichnung.
MCC-Artikelnummer USB-Netzteil.
Software und Dokumentation
Neben dieser Bedienungsanleitung für die Hardware befindet sich ein Schnellstarthandbuch im Wurzelverzeichnis der mitgelieferten CD. Lesen Sie diese Broschüre bitte vollständig durch, bevor Sie die
Software und Hardware installieren.
10
Bedienungsanleitung für den USB-5203 Installation des ME-RedLab-5203
Das Schnellstart-Handbuch erklärt die Installation und Einsatz der Software, die auf CD mitgeliefert wird.
Auspacken des ME-RedLab-5203
Wie bei allen elektronischen Geräten sollten Sie sorgfältig vorgehen, um Schäden durch statische
Elektrizität zu vermeiden. Erden Sie sich mit einem Erdungsarmband, oder indem Sie einfach das
Computergehäuse oder einen anderen geerdeten Gegenstand berühren, bevor Sie den ME-RedLab-5203
auspacken, so dass eventuell aufgestaute statische Energie abgeleitet werden kann.
Falls Ihr ME-RedLab-5203 beschädigt ist, informieren Sie Meilhaus Electronic bitte unverzüglich per
Telefon, Fax oder E-Mail.
Telefon: +49 (0) 89/8901660
Fax: +49 (0) 89/89016628
E-Mail: support@meilhaus.com
Installation der Software
Im Schnellstarthandbuch finden Sie Anleitungen zur Installation der Programme auf der CD.
Installation der Hardware
Um den ME-RedLab-5203 an Ihr System anzuschließen, schalten Sie Ihren Computer ein und verbinden
Sie das USB-Kabel mit einem USB-Anschluss des Computers oder mit einem externen USB-Hub, der mit
Ihrem Computer verbunden ist. Über das USB-Kabel wird das ME-RedLab-5203 mit Strom und Daten
versorgt.
Vorsicht! Wenn Sie den ME-RedLab-5203 an einen externen Hub mit eigener Stromversorgung
anschließen, müssen Sie den USB-Hub zunächst mit dem Computer und erst dann mit dem Gerät
verbinden. So wird der Hub als aktiver USB-Port erkannt.
Wenn Sie den ME-RedLab-5203 (gleichbedeutend mit USB-5203 in den folgenden Abbildungen) zum
ersten Mal anschließen, öffnet sich ein Popup-Fenster (Windows XP) oder ein Dialog (bei anderen
Windows-Versionen) mit der Angabe
sobald das ME-RedLab-5203 erkannt wird.
Wenn dieses Fenster bzw. das Dialogfeld verschwindet, ist die Installation abgeschlossen. Die LED auf der
Geräteseite sollte blinken und dann kontinuierlich leuchten. Dadurch wird angezeigt, dass zwischen dem
ME-RedLab-5203 und Ihrem Computer eine Verbindung besteht.
Vorsicht! Trennen Sie kein Gerät vom USB-Bus, während der Computer mit dem ME-RedLab-5203
Daten austauscht, da Sie sonst Daten verlieren und/oder nicht mehr mit dem ME-RedLab-5203
kommunizieren könnten.
Wenn die LED erlischt
Wenn die LED leuchtet und dann erlischt, wurde die Kommunikation zwischen Computer und MERedLab-5203 abgebrochen. Um die Verbindung wieder aufzunehmen, entfernen Sie das USB-Kabel vom
Computer und stecken es dann wieder ein. Jetzt sollte die Kommunikation wieder funktionieren und die
LED leuchten.
Found New Hardware (Neue Hardwarekomponente gefunden),
11
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