LTR24

сигма-дельта АЦП для виброметрии, фазометрии, акустики, сейсмометрии

24 битный модуль АЦП для виброметрии, фазометрии, акустики, сейсмометрии2
  • Четыре синхронных канала, 24 бит
  • Дискретизация до 117 кГц на канал
  • Дополнительные 4 входа для подключения ICP датчиков или тензорезисторов (для LTR24-2)
  • Высокая точность по постоянному току
  • ФЧХ близка к линейной
  • Антиалайзинговые фильтры
  • Режим компенсации постоянной составляющей
  • Режим контроля замыкания или обрыва в цепи ICP-датчика (для LTR24-2)
  • Резервирование

Предназначен для применения в приложениях, требующих высокое качество оцифровки переменного сигнала с высокой спектральной верностью преобразования, с широким динамическим диапазоном и большим соотношением сигнал-шум. LTR24 также обладает высокой точностью при измерении постоянного тока.

Основные области применения LTR24: вибромониторинг, вибродиагностика, фазометрия, акустика, сейсмометрия, аудио обработка, лабораторный АЦП общего применения для исследования физических процессов.
Модификация LTR24-1 может считаться универсальным АЦП из-за наличия качественного дифференциального входа ±10 В, высокого разрешения, нормированных характеристик точности измерения напряжения постоянного и переменного тока.  
Модификация LTR24-2, кроме дифференциальных входов, имеет возможность прямого подключения ко входам ICP датчиков (с тестовым режимом обнаружения КЗ и обрыва линий ICP-датчиков).  Каждый вход четырёх каналов АЦП модуля может быть независимо программно настроен на постоянное подключение к дифференциальному входу, либо ко входу ICP-датчика. Четыре канала АЦП  — строго параллельные, независимые, без коммутационной задержки между собой.  Спектрально чистое преобразование с эффективными антиалайзинговыми фильтрами. Выход ±15 V до 30 мА обеспечивает прямое подключение маломощных предусилителей (например, усилителя заряда LE-41).  LTR24-2, в силу наличия 4-х источников стабильного тока 2,86/10 мА),  имеет также дополнительную возможность подключения одиночных тензорезисторов по 4-проводной схеме для задач виброметрии в звуковой полосе частот (методом косвенного измерения переменной составляющей напряжения при известном токе через тензорезистор).

LTR24-2 по входу ICP совместим также с IEPE-датчиками торговых марок CCLD, Isotron®, Deltatron®, Piezotron®, а также совместим с  2-проводными TEDS-датчиками с встроенными предусилителями, согласно стандарту IEEE 1451.4 (Class 1 MMI),  с поддержкой только аналогового режима.

Информация для заказа:
  • LTR24-1
    модуль LTR24-1
  • LTR24-2
    модуль LTR24-2
Аксессуары:
Технические характеристики
Общие характеристики (LTR24-1, LTR24-2)
Количество каналов 4 канала, каждый канал программно настраивается либо в режим дифференциального входа (входы X,Y), либо в режим подключения ICP датчиков (на разъеме модуля есть отдельные контакты для подключения ICP датчиков). Каждый канал имеет высококачественный дифференциальный высокоомный вход с высоким коэффициентом подавления синфазного сигнала.
Разрядность сигма-дельта АЦП 20/24 бит в зависимости от настроек
Максимальная частота преобразования АЦП 117 кГц
Минимальная частота преобразования АЦП 610 Гц
Режим измерения собственного напряжения смещения нуля Программируется одновременно для всех каналов
Режим AC «с компенсацией постоянной составляющей» или нормальный режим “DC+AC” Программируется раздельно для каждого канала
Остаточное смещение нуля преобразователя в режиме “AC” 5 мВ (на поддиапзоне ±10 В)
1 мВ (на поддиапзоне ±2 В)
Линейность фазочастотной характеристики (ФЧХ) В режиме “AC+DC” ФЧХ линейная во всем частотном диапазоне. В режиме “AC” ФЧХ линейная, за исключением области низких частот (менее 5 Гц), где активное влияние на АЧХ оказывает механизм компенсации постоянной составляющей.
Синхронность каналов АЦП Все 4 канала модуля LTR24 строго синхронны, относительный фазовый сдвиг – минимальный.
Фазовый сдвиг при многомодульном вводе В пределах одного крейта LTR относительный фазовый сдвиг сбора данных между модулями LTR24 всегда останется постоянным во времени,
Возможные сочетания частоты преобразования АЦП, формата выходных данных АЦП и количества каналов
Частота сбора данных АЦП, кГц Поддерживаемое сочетание формата данных АЦП и количества каналов
Формат данных АЦП
20 бит 24 бит
Количество каналов
117,1 1÷4 1÷2
78,1 1÷4 1÷3
58,5 и ниже 1÷4

Примечание: Ограничения для крейта LTR-U-1-4  см. в Руководстве пользователя 

Потребляемая мощность (при ненагруженных выходах +15 В, -15 В) 3,0 Вт (LTR24-1) 
3,5 Вт (LTR24-2, ICP-входы не подключены) 
3,5 Вт (LTR24-2, ICP-входы подключены, ток 3 мА) 
4,6 Вт (LTR24-2, ICP-входы подключены, ток 10 мА)
Выходы питания внешних устройств
Выходное напряжение ±15 В
Номинальный выходной ток 30 мА по каждому выходу относительно цепи AGND 
10 мА (для LTR24-2 при задействованных ICP-входах)
Выходное сопротивление 22 Ом по каждому выходу
Характеристики при работе с дифференциальными входами (LTR24-1, LTR24-2)
Поддиапазоны измерения входного сигнала ±10 В, ± 2 В (пиковые значения)
Напряжение синфазного сигнала дифференциального входа ±10 В (не зависит от поддиапазона)
Рабочий диапазон сигнала относительно AGND ±12 В (на входах X, Y)
Рабочий диапазон компенсации постоянной составляющей сигнала в режиме AC на поддиапазоне ±10 В:
  • ±1,7 В;
  • ±10 В (если переменная составляющая находится в границах ±1 В)

на поддиапазоне ±2 В:

  • ±2,5 В;
  • ±4,5 В (если переменная составляющая находится в границах ±0,25 В)
Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерений напряжения постоянного тока положительной и отрицательной полярности в режиме «Диффенциальный вход», в процентах

,

где XК – конечное значение установленного поддиапазона измерений (XК = 10 В или 2 В);  

X – показание LTR24, В.

Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерений среднеквадратического значения напряжения переменного тока в режиме «Диффенциальный вход»,  в процентах  
Частота АЦП, кГц (Fпр) Частота сигнала в режиме “DC+AC” Частота сигнала в режиме “АС” %
610,352; 915,527; 1220,7;
1831,05; 2441,41; 3662,11;
4882,81; 7324,22; 9765,63;
14648
От 1 Гц до 0,43Fпр От 25 Гц до 0,43Fпр
19531;
29297;
39063
От 1 Гц до 0,25Fпр От 25 Гц до 0,25Fпр
Свыше 0,25Fпр до 0,43Fпр Свыше 0,25Fпр до 0,43Fпр
58594;
78125;
117188
От 1 Гц до 0,25Fпр От 25 Гц до 0,25Fпр
Свыше 0,25Fпр до 0,43Fпр Свыше 0,25Fпр до 0,43Fпр

Обозначения:  XК1 – конечное значение установленного поддиапазона измерений (XК = 10 В или 2 В);  X – показание LTR24, В.

Коэффициент подавления синфазной помехи 50 Гц в дифференциальном режиме, не менее 77 дБ
Коэффициент подавления помех общего вида 50 Гц в дифференциальном режиме, не менее 75 дБ
Входное сопротивление дифференциального входа (по любой линии X1…X4, Y1…Y4 относительно цепи AGND) при включенном состоянии модуля Не менее 10 МОм
Входной ток по линиям X1…X4, Y1…Y4 при напряжении ±10 В ±0,2 нА (в нормальных условиях)
±3,0 нА (в рабочем диапазоне температур)
Предельно допустимое напряжение ±20 В (на входах X1…X4, Y1…Y4)
Нижняя граница АЧХ 0 Гц (в режиме DC+AC)
0,48 ±0,60 Гц, по уровню –3 дБ (в режиме AC)
Верхняя граница АЧХ 0,49 от установленной частоты преобразования по уровню –3 дБ
Отношение сигнал/шум, типичное значение 102 дБ
Отношение сигнал/(шум+гармоники) по синусоидальному сигналу (SINAD), типичное значение 97 дБ
Коэфиициент нелинейных искаженией (THD), типичное значение 100 дБ
Динамический диапазон, свободный от паразитных выбросов (SFDR), типичное значение 101 дБ
Межканальное прохождение на частоте 5 кГц Менее -90 дБ
Собственный шум, типичное значение, при закороченном входе
– При частоте преобразования 117,188 кГц
9 мкВ диапазон 2 В
42 мкВ диапазон 10 В
– При частоте преобразования 39,063 кГц
6 мкВ диапазон 2 В
26 мкВ диапазон 10 В
– При частоте преобразования 9,766 кГц
4,5 мкВ диапазон 2 В
23 мкВ диапазон 10 В
Резервирование Поддерживается возможность резервированного подключения (только по дифференциальному входу) более одного LTR24 к одним и тем же источникам сигналов.
Амплитудный спектр. Получен при подаче синусоидального сигнала 1,3 кГц на дифференциальные входы LTR24 для диапазона 2 В. 
Уровень “0 dB” на спектре соответствует максимальной амплитуде сигнала в установленном поддиапазоне. Используется БПФ на 20000 точек с окном Блэкмана-Харриса.
Амплитудный спектр. Получен при подаче синусоидального сигнала 1,3 кГц на дифференциальные входы LTR24 для диапазона 10 В. 
Уровень “0 dB” на спектре соответствует максимальной амплитуде сигнала в установленном поддиапазоне. Используется БПФ на 20000 точек с окном Блэкмана-Харриса.
Характеристики при работе с ICP-входами (LTR24-2)
Рабочий диапазон сигнала относительно AGND От 0 до 22 В (на входах ICP)
Рабочий диапазон компенсации постоянной составляющей сигнала в режиме AC От 0 до 22 В
Значение постоянного тока в цепи ICP-датчика при напряжении от 0 до 22 В ±10 мА ±2% (диапазон 10 мА) 
±2,86 мА ±2% (диапазон 2,86 мА)
Нестабильность источника тока относительно калиброванного значения тока ±0,05% от калиброванного значения (в нормальных условиях) 
±0,15% от калиброванного значения (полном диапазоне температур)
Внутреннее сопротивление цепей ICP  при напряжении от 0 до 22 В в рабочем режиме Не менее 2,7 МОм (при постоянном токе) 
Не менее 25 кОм (при переменном токе в полосе частот пропускания)
Пределы допускаемой основной относительной погрешности измерений среднеквадратического значения напряжения переменного тока в режиме «ICP вход», в процентах
Частота АЦП, кГц (Fпр) Частота сигнала %
610,352; 915,527; 1220,7; 1831,05; 2441,41; 3662,11; 4882,81; 7324,22; 9765,63; 14648 От 100 Гц до 0,43Fпр
19531; 29297; 39063 От 100 Гц до 0,25Fпр
Свыше 0,25Fпр  до 0,43Fпр
58594; 78125; 117188 От 100 Гц до 0,25Fпр
Свыше 0,25Fпр  до 0,43Fпр

Обозначения: XК2 – конечное значение установленного поддиапазона измерений, XК2 = 5 В или 1 В;  

Предельно допустимое напряжение -1…+27 В при токе не более ±30 мА (на входах ICP1-ICP4)
Нижняя граница АЧХ 1,3 Гц по уровню –3 дБ
Верхняя граница АЧХ 0,49 от установленной частоты преобразования по уровню –3 дБ
Режим косвенных измерений сопротивления (LTR24-2)
Диапазоны измерений сопротивления в режиме “сопротивление DC+AC” 0…1000 Ом (при токе 10 мА и диапазоне ±10 В) 
0…3496 Ом (при токе 2,86 мА и диапазоне ±10 В) 
0…200 Ом (при токе 10 мА и диапазоне ±2 В) 
0…699 Ом (при токе 2,86 мА и диапазоне ±2 В)
Диапазоны измерений сопротивления в режиме измерения переменной составляющей сигнала “сопротивление AC” (в задачах виброметрии) ±R/2 при сопротивлении датчика R=0…1000 Ом (при токе 10 мА и диапазоне ±10 В) 
±R/2 при сопротивлении датчика R=0…3496 Ом (при токе 2,86 мА и диапазоне ±10 В) 
±R/2 при сопротивлении датчика R=0…200 Ом (при токе 10 мА и диапазоне ±2 В) 
±R/2 при сопротивлении датчика R=0…699 Ом (при токе 2,86 мА и диапазоне ±2 В)
Гальваноизоляция модуля
См. п.п. Характерные особенности модулей LTR

 
Разъём внешних сигналов

Аппаратное описание, назначение и подключение сигналов приведено в Руководстве пользователя.