Добрый день, Друзья!

Есть интересная задачка.
Нужно измерять распределение нагрузки на протяжённом объекте.
Не лабораторного применения, будет использоваться в промышленном производстве,
т.е. где-то 1500 измерений в сутки.

Есть идея использовать тензодатчики, которые могут обеспечить требуемую точность,
выдержать максимально возможную нагрузку и достаточную надёжность.

Из постановки задачи следует, что нужно использовать кол-во датчиков близкое к 120 штукам.
Для обеспечения точности и скорострельности датчики должны быть всё время включены (не
ожидать прогрева датчика для измерения).

Напрашивается какая-то плата аналогового ввода, с числом входных каналов порядка 128.
Для обеспечения требуемой точности достаточно 13 эффективных разрядов.

Поиск в интернетах готовой такой платы пока не выявил. Или как-то не так искал.
У кого есть предложения такой платы?

Вы можете сделать датчики с активным выходом- т.е. с усилителем, или применить такие готовые. С каким- нибудь унифицированным сигналом, 4-20 мА или 0-10 В, например. Даже и не нужно со встроенным АЦП. Различных промконтроллеров с типовыми 16/32 аналоговых входов- сколько угодно, а также модулей АЦП с аналогичными входами. Берите их сколько нужно, и все.

Есть даже на 200 каналов - http://www.omega.com/toc_asp/subsectionSC....k=DAS&all=1
Только автор не сказал, может, у него километры там... Может, полноценный АЦП на каждый (или 8...) канал будет дешевле, чем столько кабелей...
В гугле поискать по ключевым словам data acquisition не пробовали?

Автор вообще условия не осветил. Климатические, помехи, и т.п. Всё это- тонкости, которые определяют конкретное решение. Цифру в условиях сильных помех бывает передать сложнее, чем медленный аналоговый сигнал.

Ну, не согласна. Ethernet, оптика на совсем худой конец.

Это все очень неочевидно и не всегда. Сильно зависит от условий и возможностей. Вот вдруг у автора УХЛ-1 и Токр -50Ц?. Или промпомехи запредельные, которые просто будут глушить приемопередатчики. Это реальная вещь, я с таким сталкивался. Надо будет сильно защищаться, ведь цифра умирает сразу. Попробуйте- ка найти доступную и дешевую оптику на такие условия. тоже и про Эзернет. Ещё вопрос, как распределены датчики территориально. Если сгруппированы, есть какой- то резон отцифровать группу и передать по 1 кабелю.

Помехи запредельные я видела - Вам и не снилось. И не желаю Вам. Хорошо экранированная (аналоговая часть + АЦП-платы в компьютере с УПСом - без силовой сети) + Оптика - полет нормальный. С группами - да, с Вами. Кроме всего прочего, ethernet по TCP- протоколу при таких скоростях пройдет.

Вот именно- хорошо защищенная. Но вы же знаете, как много лет дистанционно измерялись температуры термопарами. Проблем не было. Т. е. все, что я хочу сказать, это что цифровых сигналов не бывает. И помехозащищенность в принципе абсолютной тоже не бывает. Каждый раз нужно смотреть в о всех смыслах, в т.ч. и как подешевле с тем же результатом. Кстати, современные модули термопара+АЦП+Харт двольно часто в условиях помех скисают. Народ их переводит в режим 4- 20 мА, а Харт используют только для калибровки.

Сначала надо получше узнать о тензодатчиках, их схеме включения. Плат АЦП и модулей ПЛК заточенных под тезодатчики не так уж много выпускается.
Пока просматривается какая то схема преобразования, на группу датчиков. В унифицированный сигнал. Возможно сразу с модулем аналогового ввода в виде распределенной системы автоматизации.
Это все, что хрустальный шар пока показывает. Позолоти ручку ...

Вот и я об этом же. Задача без условий.

Простите, что не указал уровень помех и расстояния.

1. Уровень электромагнитных помех не не является фактором, влияющим на систему.
2. Наибольшая длина кабеля чуть менее 10 м.
3. В помещении (цеху) заметный уровень полимерной достаточно крупной пыли.

Для сбора и обработки информации предполагается использовать промышленный компьютер.

Плата оцифровки в идеале должна входить в состав компьютера (т.е. модуль или плата расширения).

Вариант с масштабирование милливольтового сигнала в другой диапазон не рассматривается как приемлемый.

Тензодатчики, предполагаемые для использования, будут аналоговые, сопротивлением не менее 350 ом.

За это медаль полагается. Так держать!

Дайте угадаю- АЦП будет 24-х битнОЕ.

Herz.

Не все параметры для решения задачи выбираю я.

Вариант с масштабированием в 0..5 вольта или 4..20 мА мной заказчикам уже предлагался. Был отвергнут.

Тогда делайте вязанку дифф. усилителей на вход промконтроллера. Или готовые покупайте. Возможно, даже изолирующие потребуются.

Сколько тензодатчиков на одну точку измерения? Какая схема соединения датчиков предполагается? Мост с питанием от опорного напряжения или как то по другому?
Как определитесь с ответом на эти вопросы так и картина прочего прояснится.

Если готовые тензодатчики (пассивные, судя по авторскому вопросу) то, скорее всего, мост. Если же автор хочет взять тензорезисторы и сам сотворить сенсор- то это вообще отдельная песня, и гораздо более долгая, чем создание нормирующего усилителя к ним. Или выбор из существующих. Все вышеописанные проблемы в сравнении- просто мелочь, не заслуживающая внимания.

Мне всё-таки интересно в таких случаях понять: заказчику какая разница, сколько миллиампер/милливольт будет в узлах проектируемого устройства?
Отвергнут на основании чего? Не поймите превратно, но либо Вы чего-то недоговариваете, либо заказчик сам не знает чего хочет. Обычно в ТЗ коэфициенты усиления не оговариваются...

Постараюсь ответить на все вопросы сразу.

В этом проекте мы являемся субподрядчиками.
Параметры и ограничения на предложение по реализации накладывает подрядчик, причём излюбленным способом - устно.
Одним из условий нашего подряда - никаких устройств не разрабатывать, использовать только готовое покупное оборудование.
Изготавливаться будет только остастка, но уже другим субподрядчиком.

Из постановки задачи для выполнения первичного преобразования (нагрузки в электрические сигналы) выбран ряд возможных
для данного применения тензометрических датчиков производства Флинтек и Земик. Подрядчик выберет из предложенного списка
наиболее удобные конструктивно для него датчики.
Для нас критериями выбора моделей является значения максимально возможной нагрузки (до 10 кг) и габаритов датчика (интересует
распределение нагрузки на измеряемом объекте с дискретностью 10 мм). Один датчик будет измерять один 10 мм отрезок.

Сумма измеряемых участков объекта пока заявлена 1200 мм (500 + 700).

Для исключения ожидания времени прогрева перед выполнением измерений датчики должны быть постоянно подключены к источнику питания.
В списке выбранных датчиков имеются модели с выходным сопротивлением 350, 1000, 1100 ом. Для минимизации эффекта температурного ухода
нуля от саморазогрева датчиков питание датчиков будет выбираться в диапазоне от 5 до 10 вольт. Желаемое напряжение питания - 5 вольт.
Другой, известный способ термокомпенсации - питание датчиков переменным током, скорее всего будет избыточным для этой задачи.

Естественным желанием было найти готовый многоканальный АЦП специализированный для тензодатчиков, с максимально возможным количеством
входных каналов. Исходя из возможных вариантов АЦП, будет выбираться аппаратная платформа.
Предложений 4-х канальных преобразователей для тензодатчиков очень много, но с большим кол-вом каналов пока удалось найти только один 8 канальный модуль.

Датчик мостовой, как я понял? Пассивный? Ищите АЦП с дифф. усилителями на входе. Или модуль нормирования с дифф. усилителями. Обычные АЦП в промконтроллерах имеют вх. диапазоны 2,5; 5; 10 В. Или токовые 20 мА. Что- то мне подсказывает, что это будет недешево очень.

Вот это не обязательно. Если измерять через фиксированное время после включения питания.

Да нет проблем с мощностью. Если взять мост с R= 1000 Ом, то при 5 В мощность получается 0,025Вт. И то это распределяется на 4 резистора. Или даже на 8.

Я этого тоже не понимаю. Мне кажется, что датчики манганиновые (видела только такие). Но автор все время на этом делает акцент почему-то.

В любом случае, они на железяку клеются, так что вообще мощность на резисторах не влияет. Мы делали даже 100 Ом тензомосты, и то никак не сказывалось.

Датчики - конструктивно законченное изделие и полностью готовое к применению.
Внутри у них наклеены тензорезисторы соединённые по мостовой схеме, схема соединения тензорезисторов обеспечивает термокомпенсацию.
Из какого материала сделаны тензорезисторы нам мало интересно.
Датчик имеет два провода питания (вольтовый диапазон) и два сигнальных (милливольтовый диапазон).
Иногда встречаются датчики с 6-ти проводной схемой, два доп. провода подключены параллельно проводам питания, используются для
контроля целостности аналоговой линии, и может использоваться как опорное напряжение для АЦП.

Вопрос стоимости заказчика мало волнует, волнуют сроки, точность и возможность в будущем увеличения количества аналогичных стендов.

Ясно. Правильнее было бы на форуме АСУТП задать ваш вопрос.
Раз делать никто и ничего не собирается, а цена вопроса не волнует, то сходите сюда
http://digital.ni.com/manuals.nsf/websearc...625759A0049F045.
Что-то типа этого вам надо. Там уже все в одном флаконе. Разве что вопрос объединение нужного количества модулей.

А про частотные сигналы ваши заказчики слышали ? Преобразовали в частоту и передавайте по кабелю к компьютеру.
На приемной стороне цифровой мультиплексор и микроконтроллер. Все.

Эх, как часто талант и деньги существуют порознь !

И всё же не ищите Вы многоканальный модуль. Особенно, если ещё наращивать систему планируете. Очень скоро Вы поймёте, что лучше всего поставить к каждому датчику по модулю. Пусть хоть один на 2 - 4 будет, уже меньше проводов тянуть...

Пусть попробуют на своем опыте. Практика показывает, что на чужих ошибках никто не учится

Делайте как в книжке написано (Искусство схемотехники). Эти люди с праздничным настроением просто шутят как мозготроны.
У вас все получится. Порадуйтесь классикой.