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5-2020

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Fachzeitschrift für Industrielle Automation, Mess-, Steuer- und Regeltechnik

Messtechnik Digitizer

Messtechnik Digitizer für schnelle akustische und mechatronische Anwendungen Spectrum Instrumentation präsentiert 11 neue Digitizer mit bis zu 5 MS/s Bild: Spectrum Instrumentation GmbH Spectrum Instrumentation GmbH, Germany info@spec.de www.spectrum-instrumentation. com Spectrum Instrumentation hat 11 neue Digitizer herausgebracht, die speziell für die Erfassung und Analyse von Signalen im Frequenzbereich DC bis 2 MHz vorgesehen sind. Mit einer Signalerfassungsrate von 1 kS/s bis 5 MS/s und einer Auflösung von 16 Bit sind die Produkte ideal für alle Anwendungen, in denen Sensoren eine mechanische Eigenschaft (wie Vibration, Beschleunigung, Druck, Verschiebung usw.) in elektrische Signale umwandeln. Die 11 Digitizer sind in zwei gängigen Formaten erhältlich: als PCIe-Karten mit 2 bis 8 Kanälen und als LXI-Ethernet-Instrumente mit 4 bis 48 Kanälen. Karte und Netbox Die PCIe-Karten verwandeln fast jeden PC in ein leistungsstarkes Datenerfassungssystem oder einen Datenlogger. Die vier neuen Modelle der M2p.591x-Serie sind mit 2, 4 oder 8 Kanälen erhältlich. Es ist auch möglich, bis zu 16 Karten miteinander zu synchronisieren, wodurch Systeme mit bis zu 128 Kanälen möglich sind. Die LXIbasierten Stand-Alone-Geräte hingegen sind Teil der digitizerNETBOX- Serie von Spectrum. Sie bieten ähnliche Funktionen wie die PCIe-Karten, lassen sich jedoch über ein einfaches Ethernet-Kabel mit jedem PC oder Netzwerk verbinden. Zwei Größen Es stehen zwei digitizerNET- BOX-Größen zur Verfügung. Die mobilen DN2.591-Produkte mit 4, 8 oder 16 Kanälen und die größeren DN6.591-Geräte im Rackformat mit 24, 32, 40 oder 48 Kanälen. Die kompakte Größe der DN2-Netboxen ermöglicht den flexiblen Einsatz an verschiedenen Orten, wobei auch ein optionales 12V/24V-Netzteil erhältlich ist. Die hohe Kanaldichte der großen DN6-Netboxen machen sie perfekt für Situationen, in denen viele Signale erfasst und analysiert werden müssen, z. B. bei großen Arrays aus Sensoren, Wandlern oder Antennen. Ein flexibles und universelles Design Um sicherzustellen, dass die neuen Digitizer für möglichst viele Anwendungen genutzt werden können, bieten die Kanaleingänge eine enorme Vielseitigkeit. Jeder Eingang hat seinen eigenen 16 Bit-A/D-Wandler und einen voll programmierbaren Verstärker mit Eingangsbereichen zwischen ±200 mV und ±10 V. Damit ist es sehr einfach, sowohl kleine als auch große Signale gleichzeitig zu erfassen. Alle Kanäle haben einen programmierbaren Offset für unipolare Messungen sowie einen wählbaren Eingangswiderstand (50 Ohm oder 1 MOhm). Bei Bedarf können die Eingänge als massebezogene oder differenzielle Kanäle konfiguriert werden. Hohe Genauigkeit bei hoher Flexibilität Die Flexibilität der neuen Produkte bedeutet nicht, dass auf Genauigkeit verzichtet werden muss. Diese Digitizer erzielen äußerst präzise Ergebnisse, indem sie eine integrierte Kalibrierung, einen hochpräzisen Takt, ein rauscharmes Verstärkerdesign sowie digitale Filterung und Mittelwertbildung bei niedrigeren Abtastraten kombinieren. Dadurch ist eine hervorragende dynamische Leistung möglich, mit einem Signal/ Rausch-Verhältnis (SNR) von bis zu 86 dB und einem störungsfreien Dynamikbereich (SFDR) von mehr als 103 dB. Mit einer solchen Performance können Benutzer extrem präzise Messungen durchführen. Der große interne Speicher von 512 MSamples pro Karte und eine Vielzahl intelligenter Triggerfunktionen und Erfassungsmodi ermöglichen die Erfassung sowohl schneller als auch langsamer Ereignisse. Das Triggern von Problemsignalen (wie Störungen, Spitzen, Bursts oder bestimmte Muster) er- 36 PC & Industrie 5/2020

Messtechnik möglicht die Speicherung von Wellenformen auf effizienteste Weise. Hilfreiche Modi wie Transient Capture, Multiple (Burst) Recording, Gated Sampling, ABA-Sampling und Data Streaming (FIFO) sind enthalten. Im FIFO-Modus können die erfassten Daten direkt an den PC geschickt werden. Dort können sie von der CPU verarbeitet, im PC-Speicher abgelegt oder zur datenintensiven Signalverarbeitung an eine GPU (nur bei PCIe-Karten) gesendet werden. Die PCIe-Karten unterstützen Daten- Streaming mit einer Geschwindigkeit von bis zu 700 MB/s, während die LXI-Instrumente Gbit-Ethernet für ein Streaming mit bis zu 100 MB/s verwenden. Mixed-Mode-Tests Standardmäßig enthalten alle Digitizer vier Mehrzweck-I/O-Leitungen. Diese Mehrzweck-Leitungen können als synchrone digitale Eingänge, als asynchrone I/O-Leitungen, Statusleitungen oder sogar zusätzliche Triggereingänge verwendet werden. Mit einem optional erhältlichen Modul können den analogen Kanälen zusätzlich 16 synchrone digitale Leitungen hinzugefügt werden. Das ergibt mit den vier sowieso schon auf der Karte vorhandenen Mehrzweck-Leitungen insgesamt 20 voll programmierbare I/O-Leitungen, die als synchrone Digitaleingänge benutzt werden können. Diese Möglichkeit ist besonders hilfreich in Situationen, in denen Geräte getestet werden, die sowohl analoge als auch digitale Schnittstellen enthalten. Spezielle Funktionen Oliver Rovini, CTO bei Spectrum, sagt: „Ingenieure und Wissenschaftler, die mit elektromechanischen Systemen arbeiten, werden die speziellen Funktionen unserer neuen Digitizer zu schätzen wissen. Diese Produkte sind ideal für den Einsatz in den Bereichen Robotik, Entwicklung von Steuerungssystemen, Akustik, Materialprüfung, Kommunikation und allgemeine Produktentwicklung. Mit 11 Digitizern für dieses Segment und 130 verschiedenen Digitizern insgesamt finden wir für jeden Kunden das richtige Setup, ohne dass für Funktionen und Features gezahlt werden müsste, die der Kunde nicht benötigt.“ Programmierung und Fernbedienung ganz einfach Alle Spectrum-Digitizer sind voll programmierbar. Die User können ihre eigenen Steuerungsprogramme in fast jeder gängigen Sprache schreiben, einschließlich C ++, VB.NET, C#, J#, Delphi, Java und Python. Es werden auch Softwaretools von Drittanbietern wie LabVIEW und MAT- LAB unterstützt. Alternativ kann der Kunde einfach die Spectrumeigene Software SBench 6 Professional benutzen. Mit SBench 6 können alle Modi und Einstellungen der Hardware über eine einfache und benutzerfreundliche Oberfläche gesteuert werden. Die Software verfügt außerdem über zahlreiche integrierte Funktionen zur Datenanalyse und Dokumentation. Dazu gehören FFT-Analyse, XY-Anzeige, Funktionsinterpreter, Parametermessungen, Datenexport in ASCII & Wave & MATLAB, Kommentarfunktion (Anmerkungen für Signale oder Diagramme) und sogar eine Berichts- und Ausdruckfunktion. „Die 11 neuen Spectrum-Digitizer sind ab sofort verfügbar“, erklärt Geschäftsführerin Gisela Hassler. „Sie repräsentieren unsere über 30-jährige Erfahrung bei der Entwicklung und Produktion von Messinstrumenten „Made in Germany“. Da wir von der herausragenden Qualität unserer Produkte überzeugt sind, bieten wir jedem Kunden eine branchenführende Gewährleistung von fünf Jahren. Darüber hinaus sind Software- und Firmware-Updates für die gesamte Lebensdauer eines Produkts kostenlos. Der Support erfolgt direkt durch unsere Entwicklungs-Ingenieure, normalerweise innerhalb weniger Stunden nach der Anfrage. “. ◄ Prozess-Spektrometer: Mehr Leistung und Flexibilität Die weiterentwickelten Polytec NIR-Prozess-Spektrometer- Systeme sind leistungsstärker und flexibler geworden. Sie sind mit neuer Betriebselektronik ausgestattet, um in Echtzeit prozessanalytische Applikationen mit hohen Messraten und kurzen Messzeiten zu realisieren. Integrierte moderne FPGA-Elektronik erlaubt eine schnellere Datenerfassung, -verarbeitung und -übertragung, sodass auch zeitkritische Messaufgaben ohne jegliche Kompromisse gelöst werden können. Zahlreiche I/O-Schnittstellen ermöglichen direkte Hardwareanbindung und Kommunikation in industriellen Netzwerken. Damit lassen sich sowohl die Messaufgaben durchführen als auch Produktionsprozesse aktiv steuern. Basierend auf dem bewährten Aufbau ohne bewegliche Teile mit holografischem Transmissionsgitter und Diodenzeilen-Detektor, gewährleisten die robusten Polytec Spektrometer höchste optische Stabilität und maximale Empfindlichkeit. Damit liefern die Systeme präzise und zuverlässige Messdaten auch in rauer Produktionsumgebung. Neu bei den Spektrometern ist auch die Möglichkeit, bis zu sechs verschiedene fasergekoppelte Messköpfe oder Sonden anzuschließen. Dieses Systemdesign lässt eine einfache und wirtschaftliche Integration von mehreren Messpunkten, selbst an entfernten Standorten, mit einem einzigen Spektrometer in der Anlage zu. Ein Aufbau mit Entfernungen von mehr als 100 m ist mit Quarz- Lichtwellenleitern problemlos realisierbar. ATEX-konforme Komponenten ermöglichen sogar den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen. Polytec Prozess-Spektrometer-Systeme lassen sich noch bequemer, effizienter und kostengünstiger in verschiedensten qualitativen und quantitativen Prozess- und Routineanalytik-Anwendungen nutzen. • POLYTEC GmbH info@polytec.de www.polytec.com PC & Industrie 5/2020 37

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