marques et logos déposés - Nexeya TISAISG - Rév. A - Edition 3 – 28/39 4 Chapitre A Présentation La carte AISG permet l’acquisition isochrone de 8 voies analogiques.Les niveaux

CARACTERISTIQUES 8 entrées analogiques différentielles isochrones Montages en pont : ALP programmable par DAC 14 bits de 0 à 10,24V Nombreux gains possibles de 10 à 800 (G1 = 10, 100 ; G2 = 1, 2, 4, 8) Grande dynamique avec déports de ± 100 % par DACs 14 bits Filtre passe bas du 8 ème ordre programmable de 10Hz à 10KHz Codage isochrone 12-16 bits jusqu’à 25.000 acq/s/voie 8 sorties continues pour utilisation autonomeProduit développé pour les environnements difficiles

DESCRIPTION

La carte AISG permet le conditionnement complet de 8 ponts de jauges. Elle s’intègre complètement dans le concept des centrales SARI et SACHA développées par ADAS.

Chaque voie possède :

Un amplificateur d’instrumentation à très faible dérive de type différentiel à gains programmables de 10 à 800 Une réserve de dynamique élevée ce qui permet un rattrapage de déport initial de ± 100 % de l’étendue de mesure par un DAC 14 bits Un filtre passe-bas du 8 ème ordre de type progressif elliptique dont les fréquences de coupure sont programmables de 10Hz à 10KHz avec une atténuation ≥ 76dB à 2,5Fc Un convertisseur 16 bits / 25 000 acq/s pour l’isochronisme des acquisitions Une excitation du pont en tension avec programmation du niveau(0 => 10,24V) et sortie protégée

Une sortie dite “continue” qui permet de visualiser le signal après conditionnement pour être acquis éventuellement par un autre équipement (Vout = ± 5,12V PE)

9 rue Georges Besse – BP 47 – 78330 FONTENAY LE FLEURY – FRANCE

Tél.:(33) 1 30 58 90 09 - http://www.adas.fr - [email protected]

AISG8 VOIES ISOCHRONES PONT DE JAUGES

marques et logos déposés

AISG

SPÉCIFICATIONS (t = 25°C)TYPE CONDITIONNEUR PONT DE JAUGES ENTREES - Nombre 8 - Mode Différentiel - Niveau ± 512mV PE GT = 10 (G1 x G2) - Impédance ≥ 10 MΩ avec alimentation ≥ 100 KΩ hors tension - Couplage DC- Protection ± 30V max AMPLIFICATEURS - Type Instrumentation - Gains programmables G1 = 10, 100 ; G2 = 1, 2, 4, 8 - Gains possibles

G2 G1 10 100

1 10 100 2 20 200 4 40 400 8 80 800

- Dérive d’offset d’entrée ≤ 2 µ V/°C - Dérive de gain 20 ppm/°C - Réjection de mode commun ≥ 80 dB à 1 KHz - Précision globale (G) ≥ ± 0,1 % de PE (GT = 10) ≥ ± 0,3 % de PE (GT = 800) JAUGES - Câblage 4 fils (2 x alimentation– 2 x mesures) - Montage Pont complet - Impédance de pont 120 Ω / 350 Ω typique (1KΩ max.)- Tension de pont Programmable de 0 à 10,24V par DAC 14 bits - Précision de la tension ≥ ± 0,2 % - Taux de régulation ≥ 1/1000 de PE - Protection court-circuit Oui - Offset Réglage de ± 100 % de PE par DAC 14 bits FILTRAGES (voir courbes) - Type - Ordre - Technologie - Plage de fréquence - Fréquence à -3db - Contrôle - Pas de programmation (16) - Précision de la fréquence de coupure

Elliptique progressif Passe-bas du 8 ème ordre Capacités commutées 10Hz à 10KHz (- 0,7dB ; caractéristique des filtres elliptiques)Fc x 1,04 FCLK = 100Fc 10Hz, 20Hz, 40Hz, 50Hz, 80Hz, 100Hz, 200Hz, 400Hz, 500Hz, 800Hz, 1KHz, 2KHz, 4KHz, 5KHz, 8KHz, 10KHz ≥ ± 2 % de Fc prog.

- Ondulation - 0dB à + 0,05dB de DC à 0,5Fc - 0dB à + 0,1dB de DC à 0,8Fc- Atténuation ≥ 76dB à 2,5Fc- Distorsion + bruit ≤ 72dB - Entre voies : - Ecarts d’amplitudes - Ecarts de phase

≤ ± 0,05dB de DC à 0,8Fc ≤ ± 2° de DC à 0,8Fc

AISG

ADCs - Type ADC à S/H intégré - Isochronisme Assuré - Résolution 16 bits- Vitesse max 25 Kech/s - Linéarité ≥ ± 1 LSB - Monotonicité Assurée - Bruit de codage Ecart type ≤ 2 LSB - Précision globale ≥ ± 0,1 % de PE (G = 1) SORTIES CONTINUES - Nombre 8 - Niveau ± 5,12V PE - Précision ≥± 0,3 % de PE (0 < t < 60°C)- Impédance de sortie ≤ 10 Ω pour Iout ≤ 5 mA- Image du signal Après conditionnement et filtrage - Bande passante de la voie ≥ 10KHz PRESENTATION - Dimensions en mm (H x L x P) 114 x 78 x 18 pour le CI 88 x 17,6 pour la face AVANT- Poids 180 gr CONSOMMATIONS

+ 15V / 80mA ; - 15V / 80mA + 7, 5V / 300mA ; - 7, 5V / 300mA CONNECTIQUE

Face AVANT : DMC.M. 2 x 20 pts Fond de panier : AMP 501 Minibox - 80pts ENVIRONNEMENT - Température de stockage - 55 + 100°C - Température de fonctionnement - 40 + 75°C - Spécifications - 10 + 60°C - Humidité relative 90 % (sans condensation) - Vibrations sinusoïdales 20 à 2000 Hz - 5g - Chocs 100 g – 6 ms - Pression 25 à 1100 mbar - Environnement électromagnétique MIL STD 461 et GAM EG13 - Temps de stabilisation 15mn - Dérive à long terme ≤ 100ppm pour 1000h NORMES EUROPEENNES EMC - EN 61326 - EN 55011 Class A CE Compliance ROHS - 2002/95/EC

COMMENT COMMANDER? AISG

ACCESSOIRES

8 28/39

AISG DMC 20P

2 COQUILLES

GLOSSAIRE

CODAGE : 3

SV X

VAL X

IN(+) / IN(-)

MA

= Sortie Voie Continue

= Tension d’excitation

= Entrées voies

= Masse Analogique

BROCHE SIGNAL BROCHE SIGNAL BROCHE SIGNAL BROCHE SIGNAL 5 SV 0 10 SV 1 15 SV 2 20 SV 3 B 4 VAL0 9 VAL1 14 VAL2 19 VAL3 3 IN (+) 0 8 IN (+) 1 13 IN (+) 2 18 IN (+) 3 2 IN (-) 0 7 IN (-) 1 12 IN (-) 2 17 IN (-) 3 1 MA 6 MA 11 MA 16 MA

BROCHE SIGNAL BROCHE SIGNAL BROCHE SIGNAL BROCHE SIGNAL 5 SV 4 10 SV 5 15 SV 6 20 SV 7A 4 VAL4 9 VAL5 14 VAL6 19 VAL7 3 IN (+) 4 8 IN (+) 5 13 IN (+) 6 18 IN (+) 7 2 IN (-) 4 7 IN (-) 5 12 IN (-) 6 17 IN (-) 7 1 MA 6 MA 11 MA 16 MA

AISG - Rév. A - Edition 3 – 28/39

1

TRACEABILITY FORM

DOCUMENT FOLLOW-UP

Title: Titre : AISG

Documentation française Rév. A - Edition 3 – 28/39

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by D. PIMONT

D. PIMONT

Ph. DUTIN

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28/39

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Table of the modifications Table des évolutions (mots clés)

Page n°

B.4. Convertisseur A/D 16

B.5. Sources de tensions 17

B.8. Les registres 19

REGISTRES DE LA CARTE AISG 20

DSQ - 4.5.a - Indice G – 28/02 T.S.V.P.


2

NOTES :


3

AISG

SOMMAIRE

Chapitre A Présentation.........................................4

Chapitre B Fonctionnement...................................7

B.1. Etage d’entrée ......................................................................... 7

B.2. Amplificateur d’instrumentation............................................ 8

B.3. Filtre passe bas....................................................................... 9

B.4. Convertisseur A/D................................................................. 16

B.5. Sources de tensions............................................................. 17

B.6. Décalage d’offset .................................................................. 18

B.7. Défauts capteurs................................................................... 18

B.8. Les registres.......................................................................... 19

B.9. PROM d’identification........................................................... 21

Chapitre C Mise en oeuvre...................................22

C.1. Instructions générales.......................................................... 22

C.2. Installation ............................................................................. 22

C.3. Raccordements aux capteurs.............................................. 23

C.3.1. Pont de jauges ........................................................... 23 C.3.2. Entrées tensions......................................................... 23

C.4. Sorties continues.................................................................. 24

Annexe ............................................................25

PLAN DE CONFIGURATION................................................................... 25

PLAN D’ÉQUIPEMENT.......................................................................... 25


4

Chapitre A Présentation

La carte AISG permet l’acquisition isochrone de 8 voies analogiques. Les niveaux d’entrées vont de ± 512 mV PE (GT = 10) à ± 6,4mV PE (GT = 800). Les entrées ont un couplage AC/DC. La carte AISG assure également le conditionnement et l’acquisition de 8 capteurs pont de jauges alimentés par des sources de tension. (Option : source de courant possible) Elle réalise, pour chacune des 8 voies, les fonctions suivantes :

! Alimentation du capteur par une source de tension programmable (0 à 10,24V)

! Couplage AC/DC des entrées ! Gains programmables G1 = 10 et 100 ; G2 = 1, 2, 4, 8 ! Filtrage passe bas programmable de 10Hz à 10KHz ! Filtrage passe haut 0,15Hz ! Conversion analogique digitale 12 ou 16 bits ! Sortie analogique après conditionnement et filtrage pour

visualisation des acquisitions par un autre équipement


5

Les points forts du produit sont :

! Carte de haute technologie orientée vers des acquisitions analogiques de grande qualité

! Produit entièrement programmable par le logiciel SARI/SACHA

! Identification et traçabilité assurée grâce aux données en PROM avec : o Type de carte o Révision de la carte o Numéro de série o Dernière date d’étalonnage o Autres paramètres

! Mise en œuvre claire et aisée avec détection o Capteur en court-circuit o Auto tests

La carte AISG trouve son utilisation dans les acquisitions suivantes :

! Entrées tensions unifilaires AC/DC ! Potentiomètres ! Capteurs à électronique intégrée alimentés en tension


6

AC/DC

Sortie analogique conditionnée SVX

3 G1 = 10 ou 100

G2 = 1 ; 2 ; 4 ; 8

+ 8th elliptique LPF

4

1

2

1

Procédé

AC

OU

DC IN (-) ADC 12-16 bits

comp Voie en C.C.

DAC 14 bits

+ 15V

AISG Synoptique d’une voie

G2 +

- SPGA

Couplage d’entrée = AC/DC

1

GNDmesure

Vout = 0 à 10,20V

DC

IN (+) AC Fc = de 10Hz à 10KHz

M = 1 ; 4

0 => 5,12V 14

16

14

Système

DAC 14 bits déport ±100%

AISG - Rév. A – Edition 3 – 28/39

7

Multiplexeur Protégé

GND MESURE

IN (-) IN (-)

IN (+) IN (+)

G = 10 à 800

SPGA

DOB

Détection Ouverture de Boucle

Chapitre B Fonctionnement B.1. Etage d’entrée

Les 8 entrées de la carte AISG sont de type « différentielles». Le couplage avec le capteur peut être de type AC ou DC. Une électronique assure la protection des entrées, la carte étant ou non sous tension. L’impédance d’entrée est de 1MΩ et la constante de temps « passe haut » (mode AC) est de 1 seconde. Un dispositif à multiplexeur protégé permet la sélection AC/DC.


8

B.2. Amplificateur d’instrumentation Le signal est présenté à un amplificateur d’instrumentation dont le gain G1 est sélectionnable par logiciel

G1 = 10 ou G1 = 100 Il est suivi par un autre amplificateur à gains programmables G2 = 1, 2, 4, 8 Ainsi la carte AISG peut avoir des gains de 10 à 800 Tableau des amplitudes f(GT)

CODE D6 D5 D4

GT PE (mV)

0 10 ± 512

1 20 ± 256

2 40 ± 128

3 80 ± 64

4 100 ± 51,2

5 200 ± 25,6

6 400 ± 12,8

7 800 ± 6,4

Remarque : Avec un gain de 800 et un codeur 12 bits, la résolution du LSB est de 3,12 µV. Avec un gain de 800 et un codeur de 16 bits, la résolution du LSB est de 195nV.


9

B.3. Filtre passe bas

En sortie des amplificateurs, le signal est présenté à un filtre passe bas du 8ème ordre de type « progressif elliptique » dont la fonction de transfert est donnée ci-après (voir courbes et oscillographes). La fréquence de coupure est fixée par une horloge issue de l’ EPLD qui gère la carte. Chaque voie peut avoir une fréquence de coupure différente choisie parmi les 16 dans le tableau suivant :

Fréquences de coupures (Hz) Fc (-0,7dB) D3 D2 D1 D0

10 FH 20 EH 40 DH 50 CH 80 BH

100 AH 200 9H 400 8H 500 7H 800 6H

1000 5H 2000 4H 4000 3H 5000 2H 8000 1H

10000 0H


10

FLT 1069-1 - 8ème Ordre Elliptique Progressif

Réponse du filtre Fc = 400Hz à 10KHz


11


Réponse du filtre Fc = 400Hz à 10KHz


12


Ecart d’amplitude les 8 voies Fc = 1KHz


13


Passe bande


14

FLT 1069-1 – 8ème Ordre Elliptique Progressif

Temps de retard en fonction de la fréquence de coupure Fc = 10 KHz Δx = 124µs


Temps de retard en fonction de la fréquence de coupure Fc = 1 KHz Δx = 1ms


15


Temps de retard en fonction de la fréquence de coupure Fc = 100 Hz Δx = 10ms


Temps de retard en fonction de la fréquence de coupure Fc = 10 Hz Δx = 107ms


16

B.4. Convertisseur A/D

Après amplification et filtrage, le signal de chaque voie est présenté à un convertisseur analogique numérique 12 bits ou 16 bits avec échantillonneur bloqueur intégré. Un « start de conversion » commun à l’ensemble des cartes assure un isochronisme parfait des acquisitions (entre cartes et entre coffrets). Le codage est en offset binaire :

AMPLITUDE CODAGE

12 bits CODAGE

16 bits + PE – 1 LSB

0 - PE

FFF0 8000 0000

FFFF 8000 0000


17

B.5. Sources de tensions

L’excitation des capteurs s’effectue en tension. La carte AISG possède 8 sources de tensions programmables par des DACS 14 bits. La programmation est la suivante :

CODAGE Vout FFFC 10,24 V C000 7,68 V 8000 5,12 V 4000 2,56 V 0000 0 V

1 LSB = 625 µV

REMARQUES :

! Un convertisseur DC/DC est présent sur la carte pour fournir du 15V et alimenter les sources de tension

! A la MST, le DAC est à « 0 » pour éviter tout problème au niveau du capteur


18

B.6. Décalage d’offset

La carte AISG possède 8 DACs 14 bits câblés en bipolaire qui peuvent entraîner un déport de ± 100 % de la pleine échelle ramenée à l’entrée. Ainsi, grâce à une aptitude d’un facteur 2 en amplitude, la carte est capable de rattraper ± 100 % d’offset sur un signal. Ce DAC peut être utilisé comme correcteur d’offset. Le codage est le suivant :

CODAGE VALEUR FFFC + 100 % C000 + 50 % * 8000 0 % 4000 - 50 % 0000 - 100 %

* A la MST le déport est nul

B.7. Défauts capteurs Pour pallier à d’éventuels problèmes, la carte AISG possède pour chaque canal :

! 1 bit de court circuit Ce bit indique que la tension engendrée par le générateur de tension est alors trop faible (impédance de ligne très faible, capteur en court circuit). Détection à 2,5V.

! une détection d’ouverture de boucle DOB, si le capteur est débranché.


19

B.8. Les registres Vu du microprocesseur interne, la carte possède les registres ci-après (Voir tableau page suivante) :

! Avec pour chaque voie :

D0 à D3 4F 4 bits de programmation des fréquences de coupures

D4 à D6 3G 3 bits de programmation des gains

D8 AC/DC 1 bit de couplage d’entrée « 1 » = AC / « 0 » = DC

D10 NU

D11 CAPCC capteur en court circuit « 1 » (Lecture uniquement)

! Avec pour l’ensemble des voies :

D12 NU

D13 WCP* autorisation d’écriture dans l’EPROM d’identification

D14 MASKIT masque d’interruption

D15 EOC Fin de conversion (Lecture uniquement)

D7 BIT12 codage en 12 bits égal à 1


20

REGISTRES DE LA CARTE AISG

D15 D8 D7 D4 D3 D2 D1 D0

V7 V6 V5 V4 V3

V2 V1

LECTURE ADCs DES VOIES

EN 12 OU 16 BITS

V0

LSBs en 16 bits

+30H V7 V6 V5

DACs 14 BITS UNIPOLAIRES

V4

NU

V3

V2 V1

GENERATEURS DE TENSIONS

V0

+20H V7 V6 V5

DACs 14 BITS BIPOLAIRES

V4

NU

V3

V2 V1

DEPORT / OFFSET

V0

+10H 0 0 0 0 CAPCC 0 0 AC/DC CTL7 0 0 0 0 CAPCC 0 0 AC/DC CTL6 0 0 0 0 CAPCC 0 0 AC/DC CTL5 0 0 0 0 CAPCC 0 0 AC/DC CTL4 0 0 0 0 CAPCC 0 0 AC/DC CTL3 0 0 0 0 CAPCC 0 0 AC/DC CTL2 0 0 0 0 CAPCC 0 0 AC/DC CTL1

EOC MASKIT WCP* 0 CAPCC 0 0 AC/DC Bit 12 3G 4F CTL0

D15 D14 D13 D12 D11 D10 D9 D8 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0


21

B.9. PROM d’identification

La carte AISG possède une PROM d’identification et de traçabilité lisible via un bus I2C. On rencontre principalement dans la PROM :

! Le constructeur ! Le type de carte ! La révision ! Le numéro de série ! Date du dernier étalonnage ! Firmware embarqué ! Etc…


22

Chapitre C Mise en oeuvre C.1. Instructions générales

Avant toute chose, l’opérateur prendra connaissance du document consultable en ligne sur notre site internet www.adas.fr Cliquez sur l’icône :

GENERAL INSTRUCTIONS FOR IMPLEMENTING ADAS PRODUCTS

INSTRUCTIONS GENERALES DE MISE EN OEUVRE DES PRODUITS ADAS

C.2. Installation Les cartes AISG doivent être utilisées dans un coffret SARI ou SACHA à l’un des emplacements prévus pour les cartes d’acquisition. Les cartes AISG ne nécessitent aucune configuration manuelle. Le décodage dans le slot choisi est automatique et le logiciel reconnaît la présence de la carte. Il est vivement conseillé d’introduire les cartes dans un châssis hors tension.


23

C.3. Raccordements aux capteurs

La carte conditionne 8 capteurs. Le brochage de la prise DMC en face avant illustre le raccordement. C.3.1. Pont de jauges

IN (-)

IN (+)

V Alimentation Pont 4

GND

3

2

1

Pont de Jauges C.3.2. Entrées tensions

Nota : En mode unifilaire, relier le 1 et le 2.

GND

IN (-)

IN (+)

4

3

2

1

Couplage AC/DC

Vin

Vmode commun


24

C.4. Sorties continues

La carte AISG possède 8 sorties continues pour visualiser le signal tel qu’il sera codé par le convertisseur interne. Le niveau de sortie est ± 5,12V PE. La charge ne devra pas être inférieure à 10KΩ//100pF


25

Annexe

PLAN DE CONFIGURATION

PLAN D’EQUIPEMENT

Documents

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