PC-Karten

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Embedded Messkarten und Steuerkarten...

...sind elektronische Baugruppen (Leiterplatten/Platinen) für den Einbau in ein Computer-System oder einen PC mit dem Zweck der Messdaten-Erfassung (Data Acquisition/DAQ) und Signal-Ausgabe. Embedded-PC-Karten können auf unterschiedliche Weise klassifiziert werden, zum Beipiel nach...
  • Grundfunktion: Messkarten/Erfassungskarten, Steuerkarten/Ausgabekarten, außerdem Schaltkarten, Schrittmotor-Controller etc.
  • Kanal-Typen: Analog-Eingangs-Karten (AI), Analog-Ausgangs-Karten (AO), Digital-Ein-/Ausgangskarten (Digital-I/O, DIO), Multifunktions-Karte (AI, AO, DIO kombiniert), Switching-/Relais-Karten etc.
  • Bauform/Bus-Plattform: Platine mit Kamm für das Bus-System (zum Beispiel PCI-Express, PCI), stapelbare Platine mit Bus auf Stecker (zum Beispiel PC/104-Varianten), Einschub-Module in Europakarten-Formaten (CompactPCI-Varianten inkl. PXI, VME) etc.
Der Analog-Eingang einer klassischen Messkarte ist vom Prinzip her auf der Analog-Seite so aufgebaut: Die Signal-Zuführung erfolgt über einen Industrie-Steckverbinder wie Sub-D. Bei mehreren Kanälen kommt meistens ein Multiplexer (MUX) zum Einsatz, manche Karten bieten aber auch individuelle A/D-Wandler pro Kanal. Über Signal-Verstärker und MUX wird das Messignal auf den A/D-Wandler geführt. Ab hier sind die Signale digitalisiert. Eine galvanische Trennung erfolgt daher meistens nach dem Wandler, da für digitale Daten sehr einfach und preisgünstiger eine Isolation per Optokoppler möglich ist.

Umgekehrt werden die digitalen Signal-Daten bei Analog-Ausgängen (je nach Modell über FIFO und MUX) zum D/A-Wandler geführt und (zur Glättung oft gefiltert) auf die Pins des Steckverbinders als Analog-Signal ausgegeben.

Digital-Eingänge führen Binärsignale/Logik-Signale mit TTL-, CMOS-, 24V- und anderen Pegeln direkt oder isoliert über Optokoppler vom Steckverbinder zur Logik der Karte. Binärsignal bedeutet, dass diese Signale nur zwei logische Zustände 0/1, Low/High annehmen, zum Beispiel 0V/5V.

Digital-Ausgänge geben solche Binärsignale aus. Ein Port ist die Zusammenfassung einer bestimmten Anzahl von Digital-Leitungen (8-bit-Port, 16-bit-Port). Mit einem Port aus 8 Digital-Ausgängen kann zum Beispiel ein 8-bit-breites Bitmuster ausgegeben werden.

Digital-I/O ist die gebräuchliche Bezeichnung für bidirektionale Leitungen, also Leitungen, die umgeschaltet werden können als Eingänge oder Ausgänge. Bei vielen Geräten erfolgt diese Umschaltung port-weise.

Die Steuer-Logik der Karte ist für die Kontrolle der Karte über Software zuständig sowie das Handling der erfassten Daten. Sie steuert zudem auch zusätzliche Funktionen wie Trigger und Interrupts oder die Kanalwahl über den MUX etc.

Die Schnittstelle zum Computer bildet die Bus-Interface-Logik. Über das jeweilige Bus-System wie zum Beispiel PCI-Express werden die Kommandos an die Karte gesendet und Daten in den/vom Speicher des Computers übertragen.


Bekannte PC-Karten von Meilhaus Electronic:
  • Messkarten: ME-4610, ME-4660, ME-4670, ME-4680, ME-5261, ME-5265, ME-5284
  • Ausgabe-Karten: ME-1600, ME-6000, ME-6100
  • Digital-Karten: ME-94, ME-95, ME-96, ME-630, ME-1400, ME-5100, ME-5810, ME-8100, ME-8200