| 品牌 : | 中泰研创 | 型号 : | USB-7325 |
1. 概述
USB7325 光电隔离型模入数据采集模块适用于提供了USB 接口的PC系列微机，具有真正的热插拔、即插即用（PnP）功能。其操作系统可选用目前流行的 Windows 系列、高稳定性的Unix等多种操作系统以及专业数据采集分析系统LabVIEW 等软件环境。在硬件的安装上非常简单，使用时只需将USB7325的USB接口插入计算机内任何一个USB接口插座中，其模入、I／O信号、脉冲输入及脉冲输出信号均由模块上的双排针插头与外部信号源及设备连接。
模入部分，用户可根据实际需要选择单端或双端输入方式，其A/D 转换启动方式可以选用程控触发、外部触发两种方式。A/D转换后的数据结果通过先进先出存储器（FIFO）缓存后由USB总线读出。本模块的模入部分可以直接与我公司研制的 PS-010B/ PS-011B等前端信号处理板配套使用，方便地对热电偶、热电阻的微弱信号进行放大，进行温度采集。每块USB7325多功能模入接口卡最多可以连接16块 PS-010B/ PS-011B 等前端信号处理板，即256路模拟信号输入。
开关量部分，本模块有16路TTL电平的数字量输入和16路数字量输出接口。
计数部分，本模块有3路16位字长的计数/定时器，以及1Mhz 的基准时钟。用户可根据需要时使用计数、定时、测频、脉冲输出等功能。
2. 主要技术指标
2.1 USB指标：
2.1.1 处理器及USB接口芯片： CY7C68013
2.1.2 通讯方式： USB接口
2.1.3 通讯距离： 小于5米
2.1.4 通讯协议： USB2.0
2.2模入部分( 标*为出厂标准状态，下同 ):
2.2.1输入通道数：单端16路 *；双端8路
2.2.2 输入信号范围：0～4V，0～5V,0～10V*,±3V, ±5V , ±10V
2.2.3 输入阻抗：≥10MΩ
2.2.4输入通道选择方式：单通道程序指定/多通道自动扫描
2.2.5 A／D转换分辨率：A型12 位 ；B型16 位
2.2.6 A／D转换器件：ADS7808（A型12 位）；ADS7809（A型16 位）
2.2.7 A／D芯片转换时间：4μS
2.2.8系统最高采集速率：250KHz／S (所有通道总和)
2.2.9 A/D采样程控频率：1KHz/5KHz/10KHz/25KHz/50KHz/100KHz/200KHz/250KHz
2.2.10 A/D启动方式：程控触发/外部触发
2.2.11 A／D转换输出码制：单极性原码
2.2.12 FIFO存储器容量：8K×16bit（全满）/4K×16bit（半满）
2.2.13 通道切换时间：(模拟开关导通时间＋放大器建立时间) ≤5μS
2.2.14 A／D转换非线性误差：±1LSB（A型），±2LSB（B型），
2.3 开关量部分
2.3.1 输入路数：16路TTL电平
2.3.2 输出路数：16路TTL电平
2.4 定时/计数器/测频/脉冲输出部分：
2.4.1 16位字长计数/定时器：3路
2.4.2 基准时钟：1MHz，占空比50％
2.5 电源功耗： + 5V(±10％) ≤ 500mA （自供电，不建议长期使用）
+12V(±10％) ≤ 400mA (外供电)
+24V(±10％) ≤ 200mA (外供电)
2.6 使用环境要求：工作温度：10℃～40℃ (如需宽温,订购时说明)
相对湿度： 40％～80％
存贮温度：-55℃～+85℃
2.7尺寸：
裸板尺寸： 长×宽=162.9.0mm×102.6mm
外形(模具)尺寸：长×宽×厚=190mm×109mm×36mm
3. 工作原理
USB7325 高速光隔离模入接口模块主要由多路模拟开关选通电路、高精度放大电路、模数转换电路、光电隔离及 DC／DC电路、先进先出(FIFO)缓冲存储器电路、开关量输入输出电路、定时/计数器电路和接口控制逻辑电路、供电电路等部分组成。
3.1 模入部分
3.1.1 高速多路模拟开关选通电路
本电路由2片ADG508（或同类产品）及跨接选择器JP5组成，用以从16路单端信号或8路双端信号中选择其中一路，送入后端的放大器电路处理。
3.1.2 高速高精度、差分、可编程增益放大器电路
本电路由2片高速高精度放大器AD711(或LF351)及1片高速高精度差分放大器AMP03组成，用以对通道开关选中的模拟信号进行变换处理，以提供模数转换电路所需要的信号。
3.1.3 高速模数转换电路
本模块选用B-B公司的A／D器件ADS7808（12 bit）或ADS7809（16 bit）作为本卡的模数转换器件。该器件内部自带采保和精密基准电源。
3.1.4 光电隔离及 DC／DC电源电路
本卡采用高速光耦对系统总线与模拟信号之间进行光电隔离，以避免相互间的干扰。同时由电源模块及相关的滤波元件组成DC／DC 电源电路。
3.1.5 先进先出（FIFO）缓冲存储器电路
本电路用于将A/D转换的数据结果及通道代码进行缓冲存储。并相应的给出“空”，“半满”和“全满”的标志信号。用户在使用过程中可以随时根据这些标志信号的状态以单次或批量的方式读出A/D转换的结果。
3.2 开关量输入输出电路
本模块提供了16路非隔离的开关量输入、16路非隔离的开关量输出信号通道。使用中需注意对这些信号的要求应严格符合TTL 电平规范。
3.3 计数/定时器部分
计数/定时器电路由1片可编程定时/计数器8254芯片和基准时钟电路以及有关的跨接选择器组成。可为用户提供3个16位字长的计数/定时通道和1MHz、占空比为50％的基准时钟，用户可外接使用三路计数/定时通道。
3.4 接口控制逻辑电路
接口控制逻辑电路用来将USB总线控制逻辑转换成与各种操作相关的控制信号。
3.5 供电电路
供电电路由DC/DC芯片LM2675及其外围电路组成外供电电路，以满足USB总线自供电功率的不足。
4. 安装及使用注意
本模块的安装十分简便，无需将主机机壳打开，也无需关电。本模块有两种供电方式，即自供电方式和外供电方式，若选择自供电方式供电，将本模块插入主机的任何一个空余USB接口插座即可；若选择外供电方式，必须给模块提供8-40V的直流电源，然后将模块与计算机用USB线连接。
本模块采用的模拟开关是COMS 电路，容易因静电击穿或过流造成损坏，所以在打开模块盒或用手触
摸本模块电路板时，应事先将人体所带静电荷对地放掉，同时应避免直接用手接触器件管脚，以免损坏器件。
本模块USB接口允许从计算机上带电插拔。模块上的跨接选择器，使用中应严格按照说明书进行设置
操作。设置模块跨接套和安装接口带缆时均应在关电状态下进行。
当模入通道不全部使用时，应将不使用的通道就近对地短接，不要使其悬空，以避免造成通道间串扰
和损坏通道。
为保证安全及采集精度，应确保系统地线（计算机及外接仪器机壳）接地良好。特别是使用双端输入
方式时，为防止外界较大的共模干扰，应注意对信号线进行屏蔽处理。