Ingenieurbüro Lechner Strohbeck Thiele-Wieland - Videosignalkonverter von YUV zu RGB/VGA

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ingenieurbüro für hard- und softwareentwicklung

Controller für die thermische Analyse

Einleitung
Systemübersicht
Hardware Features
Software Features
Technische Daten der Main Unit
Technische Daten der Analogmodule
Technische Daten der Digitalmodule

Einleitung

Die Thermische Analyse ist ein Verfahren zur Klassifizierung von Rohstoffen. Bei der thermischen Analyse wird eine Probe kontrolliert erwärmt oder abgekühlt. Die Reaktion der Probe auf Temperaturänderung wird erfaßt und die dabei gewonnenen Daten lassen Rückschlüsse auf Art und Zusammensetzung der Probe zu. Beobachtet werden dabei Temperatur, Gewicht und Abmessung der Probe. Zur Aufnahme dieser physikalische Größen dienen Sensoren wie Thermofühler, Wägesysteme und Längenmeßsysteme (Dilatometer).

Die Erwärmung der Probe erfolgt in einem Hochtemperaturofen, die Sensoren befinden sich ebenfalls in den Ofen. Die hohen Ströme, die mittels PWM geregelt werden, erzeugen starke Störungen, so dass hier besondere Massnahmen wie galvanische Trennung, 50Hz Unterdrückung und digitale Filter, notwendig sind.

Haupteinsatzgebiet des Systems: Forschungslabore, Wareneingangskontrolle, Qualitätssicherung.

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Systemübersicht

Das System besteht aus mehreren Komponenten: der Main Unit, den Analog- und Digitalmodulen sowie einem Reglermodul. Die Main Unit ist die Hauptsteuereinheit des System. Sie verarbeitet Befehle vom angeschlossenen Host (PC) über eine GPIB- oder USB-Slave Schnittstelle. Diese Befehle dienen z.B. zur Parametrierung der Messaufgabe sowie zum Auslesen der vorverarbeiteten Daten die auf der Main Unit gepuffert werden.

Für eine optimale Messwertaufnahme werden die Analogmodule mit der Messelektronik mit A/D- und D/A-Wandler möglichst nahe an den Sensoren untergebracht. Die Sensorikmodule sind daher von der Main Unit räumlich getrennt und kommunizieren über einen galvanisch getrennten CAN-Feldbus mit der Main Unit. Die Stromversorgung der Main Unit erfolgt über ein externes Steckernetzteil. Die Stromversorgung erhalten die Module über eine Versorgungsleitung die über den CAN-Bus mitgeschleift wird.

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Hardware Features

intelligente Module mit A/D, D/A und digitaler I/O, die über CAN-Bus mit der Main Unit kommunizieren

hochauflösende 24 Bit Sigma Delta A/D-Wandler. Eine externe Messbereichsumschaltung entfällt hierdurch

seriell angesteuerte D/A-Wandler mit hoher Linearität

Leistungsfähiger 32 Bit RISC-Prozessor

Hostanbindung über GPIB- bzw. kostengünstiger über USB-Bus

Digitale Regelung der Hochtemperaturöfen

I2C-Bus EEPROM im Ofenanschlussstecker ermöglicht die automatische Erkennung des Ofentyps und Parametrierung der digitalen Regelung

Raumtemperaturkompensation der Thermoelemente mittels zweiten Analogwandlers der die Umgebungstemperatur erfasst

Service-LED's zur einfachen Diagnose des Systemzustandes ohne PC

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