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Labjack 数据采集卡继电器板RB12 数据表及安装方法

 注意#1:  电源插孔 (P1) 是为 RB12 提供 5 伏电源的另一种方式,通常不使用。不要将 5 伏以外的任何东西连接到 P1。VS/GND 螺丝端子 (P3) 是输出。不要将任何外部电源连接到 P3。Rn+/Rn- 端子位于 I/O 模块的负载侧,也是负载电压唯一应该连接的地方。
注意#2:  在 U6/U6-Pro 上,数字线 CIO0-2 和 MIO0-2 是共享的。这意味着改变 MIO0-2 的状态也会改变 CIO0-2 的状态。因此,任何在 U6 上使用两个附件板的人都需要知道他们可以使用 CIO0-2 或 MIO0-2,但不能同时使用两者。MIO0-2 用于控制扩展模拟通道,因此如果您从 Mux80 读取扩展通道,您不想使用 RB12 上的插槽 8-10(仅使用插槽 0-7 和 11)。
RB12 为行业标准 I/O 模块提供了一个方便的接口,允许电工、工程师和其他合格人员将 LabJack 与高电压/电流连接。逻辑缓冲器用于提供每个典型 I/O 模块所需的 10-15 mA 电流,因此电流由 5 伏电源而不是逻辑控制线提供。
图 1:不带 I/O 模块的 RB12(出厂状态)。
 
RB12 继电器板连接到 LabJack U3/U6/UE9 上的 DB15 连接器,使用 EIO/CIO 数字 I/O 线(见表 1)来控制或读取行业标准数字 I/O 模块。RB12 设计为直接连接到 LabJack,但也可以通过 15 线 1:1 公母电缆连接(例如 C7MFG-1506G,或 Digi-Key 的 Phoenix Contact 1656262,不包括或不需要)。
RB12 PCB 安装在一块 Snaptrack 上。Snaptrack 可使用 TE Connectivity 零件 # TKAD(不包括在内)安装在 DIN 导轨上。
RB12 上的绿色 LED 直接由 LabJack 的 5 伏电源 (Vs) 供电,因此只要 RB12 连接到通电的 LabJack,它就会亮起。红色 LED 直接由外部电源供电(不包含或不需要)。
表 1:RB12 I/O 映射
电源
RB12 可以通过 DB15 从 LabJack 供电,或者从电源插孔 P1 上的外部 5 伏电源供电。如果同时连接 LabJack 和外部电源(绿色和红色 LED 均亮起),外部电源将提供电源。在大多数情况下,RB12 可以简单地由 LabJack 供电,但有多种原因可能需要从外部电源而不是 LabJack 供电。例如,大多数 I/O 模块使用 10-15 mA,因此其中 12 个模块总共使用 120-180 mA。在大多数情况下,LabJack 可以毫无问题地提供此功率,但如果使用 12 个 70G-IDC5S 模块(Isupply = 41 mA),则 RB12 所需的总功率可能超过 500 mA,这对大多数 LabJack 来说都是一个问题。
如果使用外部电源,则应使用 5.0 伏的标称电压进行调节。这通常由壁式电源或壁式变压器类型的电源提供。建议使用 500 mA 或更高的电源。电源插孔连接器为 2.1 x 5.5 mm,中心正极。RB12 设计为使用与 UE9 相同的电源,因此请参阅UE9 数据表的第 2.3 节以获得具体建议。
RB12 的底部是一个带 GND 和 VS 的 2 位螺丝端子 (P3)。这是设计为输出连接,为用户提供 5 伏电源。
如果 RB12 由外部电源供电,则始终保持所有输出 I/O 模块的有效控制信号 (EIO/CIO)。例如,如果 RB12 由壁式电源供电,但没有任何连接到 DB15,则输出模块的状态未定义并且可能会发生变化,但很可能已启用。
输出/输入配置
RB12 可与输出或输入类型的数字 I/O 模块一起使用。有 4 组 DIP 开关用于配置 12 个通道中的每一个是输出还是输入。当 S1 和 S2 组中的开关置于 ON 位置时,这些线路配置为输出 I/O 模块。当 S3 和 S4 组中的开关置于 ON 位置时,这些线路配置为输入 I/O 模块。为避免不确定行为,请勿同时打开同一线路的输出和输入开关。
RB12 以反逻辑或负逻辑运行。对于输出模块,这意味着适用的 LabJack DIO 必须设置为低输出以启用 I/O 模块。当 DIO 设置为输入或输出高电平时,输出模块将被禁用。对于输入模块,当模块处于非活动状态时,适用的 DI 将读取高电平,而当模块处于活动状态时,将读取低电平。以下是几个不同模块的测试:
输出测试
确保适用的输出 DIP 开关打开,输入 DIP 开关关闭。使用 Kipling 或 LJControlPanel 在输出高电平(模块处于非活动状态,LED 关闭)和输出低电平(模块处于活动状态,LED 开启)之间切换 DIO 线。
我们使用 70G-ODC5A 进行了测试。对于测试负载,我们将 LabJack VS 连接到 R+,并将 R- 连接到一个 320 欧姆电阻到 GND。然后,我们测量了打开和关闭模块时电阻两端的电压。模块处于非活动状态时,电阻两端的电压约为 0V(无电流流动),而模块处于活动状态时,电阻两端的电压约为 VS(~5 伏,电流流动)。
当 DIO 线设置为输出低时,模块 LED 不亮?模块可能坏了,但首先检查 RB12。拆下模块,将 DMM 的负极探针牢固地夹在 LabJack 上的任何 GND 端子上,并使用正极 DMM 探针测量 RB12(定义如下)上的插座 3 和 4 上的电压。插座 3 (VS) 的测量值应约为 5 伏。当适用的 DIO 为高输出时,插座 4(逻辑)应测量约 5 伏,当适用的 DIO 为输出低时,应测量约 0 伏。
输入测试
确保适用的输入 DIP 开关打开,输出 DIP 开关关闭。使用 Kipling 或 LJControlPanel 确保 DIO 线设置为输入并查看当前状态。状态 1 或高表示模块处于非活动状态(LED 关闭),状态 0 或低表示模块处于活动状态(LED 亮起)。
我们使用 G4IDC5 进行了测试。模块处于非活动状态(LED 熄灭),没有任何连接到 R+/R-,并且 LabJack 数字输入读数为高。我们将 LabJack GND 连接到 R-,并将 LJTick-DAC 的输出连接到 R+。当 LJTDAC=0V 时,模块处于非活动状态(LED 熄灭)并且 LabJack 数字输入读取为高电平。当 LJTDAC=10V 时,模块处于活动状态(LED 亮起)并且 LabJack 数字输入读数为低电平。
我们使用 G4IDC5-SW 进行了测试。模块处于非活动状态(LED 熄灭),没有任何连接到 R+/R-,并且 LabJack 数字输入读数为高。模块处于活动状态(LED 亮起),跨接线将 R+ 短接到 R-,并且 LabJack 数字输入读数为低。
当您向 R+/R- 施加正确的信号时,模块 LED 没有亮起?模块可能坏了,但首先检查 RB12。拆下模块并使用一根小跳线将 RB12 上的插座 4 和 5 短接(定义如下)。数字输入应在没有跳线的情况下读取为高电平,在有跳线的情况下读取为低电平。
输入输出模块
有关各种 I/O 模块的详细信息,请参阅制造商的文档。Opto22 就是这样的制造商之一,截至撰写本文时,Opto22“第 4 代数字 I/O 系列数据手册”的日期为 2017 年 1 月,可从以下 URL 获得:
http://documents.opto22.com/0727_G4_Digital_IO_Data_Book.pdf
本数据手册的第 35-52 页介绍了可用的模块,包括典型接线图。下表将 I/O 模块引脚号 1-5(如 Opto22 数据手册中所示)映射到它们各自的 RB12 连接:
 
当配置为输出时,来自 LabJack 的控制线 (EIO/CIO) 连接到逻辑缓冲器,然后逻辑缓冲器连接到 I/O 模块的引脚 4。当控制线为高电平时,缓冲器输出处于高阻抗状态。当控制线为低电平时,缓冲器输出接地,能够吸收高达 24 mA 的电流。
当配置为输入时,来自 LabJack 的控制线 (EIO/CIO) 直接连接到 I/O 模块的引脚 4。
RB12 包括一个备用保险丝。还有一个保险丝测试仪插座,如果安装了保险丝,“GOOD”绿色 LED 将亮起。RB12 上的备用保险丝座和测试仪专为 Opto22(Digikey 部件号 WK3062BK)使用的 TR5 保险丝而设计。
RB12 设计用于接受 Opto22 的 G4 系列数字 I/O 模块,以及其他制造商的兼容模块,例如 Grayhill 的 G5 系列。Opto22 模块可从opto22.com、alliedelec.com和newark.com 获得。Grayhill 模块可从digikey.com获得。
交流输出
G4OAC5A(Opto22,24-240 VAC 输出 @ 3 A,12 mA 控制电流)
G4OAC5AMA(Opto22,24-240 VAC 输出 @ 3 A,手动控制)
70G-OAC5A  [PDF](Grayhill,24-280 VAC 输出 @ 3.5 A)
70G-OAC5AMA  [PDF](Grayhill,24-280 VAC 输出 @ 3.5 A,手动控制)
直流输出
G4ODC5(Opto22,5-60 VDC 输出 @ 3 A,12 mA 控制电流)
G4ODC5MA(Opto22,5-60 VDC 输出 @ 3 A,手动控制)
G4ODC5A(Opto22,5-200 VDC 输出 @ 1 A)
70G-ODC5  [PDF](Grayhill,3-60 VDC 输出 @ 3.5 A)
70G-ODC5MA  [PDF](Grayhill,3-60 VDC 输出 @ 3.5 A,手动控制)
70G-ODC5A  [PDF](Grayhill,4-200 VDC 输出 @ ? A)
干接点输出
G4ODC5R(Opto22,机械继电器输出)
70G-ODC5R  [PDF](Grayhill,机械继电器输出)
交流输入
G4IAC5(Opto22,90-140 VAC 输入)
G4IAC5MA(Opto22,90-140 VAC 输入,手动控制)
G4IAC5A(Opto22,180-280 VAC 输入)
70G-IAC5  [PDF](Grayhill,90-140 VAC 输入)
70G-IAC5A  [PDF](Grayhill,180-280 VAC 输入)
直流输入
G4IDC5D(Opto22,2.5-28 VDC 输入)
G4IDC5(Opto22,10-32 VDC 输入)
G4IDC5MA(Opto22,10-32 VDC 输入,手动控制)
G4IDC5G(Opto22,35-60 VDC 输入)
70G-IDC5  [PDF](Grayhill,3-32 VDC 输入)
干接点输入(开关量输入)
G4IDC5-SW(Opto22,开关输入,Isupply = 25 mA)
70G-IDC5S  [PDF](Grayhill,开关输入,Isupply = 41 mA)
 

RD12继电器板PCB图

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