Bevezetés
A multiplexerek elsődleges célja, hogy egy-egy műszert a mérendő áramkör különböző ponthaihoz lehessen csatlakoztatni. Ezzel a módszerrel egyetlen műszer képes lesz számos mérési pont automatizált monitorozására, így csökkenthető a szükséges műszerek száma.
A multiplexerek megvalósítására számos módszer lehetséges, de a legfőbb megkülönböztetés a relé alapú és a szilárdtest alapú megvalósítás. A relé alapú megvalósítás egyszerű, nagy feszültségeket és áramkat képes elviselni alacsony kontaktusellenállással, hátrányuk az alacsony sebesség és a véges élettartam. A szilárdtest alapú megvalósítások (elektronikus kapcsolók, MOS-FET-ek) előnye a gyors kapcsolási sebesség és hosszú élettartam, azonban a maximális áramok és feszültségek lényegesen kisebbek, a kontaktusok ellenállása is nagyobb.
NI PXIe-2527 multiplexer tulajdonságai
Az NI PXIe-2527 egy relé alapú multiplexer kártya. A multiplexer belső felépítéséből adódóan többféle lehetséges topológiát tesz lehetővé, többek között:
- 1 vezeték, 64-ből 1 multiplexer
- 1 vezeték, 2 független 32-ből 1 multiplexer
- 2 vezeték, 32-ből 1 multiplexer
- 2 vezeték, 2 független 16-ból 1 multiplexer
- 4 vezeték, 16-ból 1 multiplexer
A több vezetékes konfigurációk esetén vezetékpárok vagy vezeték négyesek egyszerre vannak kezelve (két vagy négypontos mérésekhez). A fenti konfigurációkon kívül lehetőség van a relék külön-külön való kezeléséhez, összetett konfigurációkat megvalósítva.
| Tulajdonság | Érték |
|---|---|
| Maximális áram | 2 A |
| Maximális feszültség (csatornák között, csatornák és a föld között) | 300 V |
| Maximális kapcsolt teljesítmény | 60 W |
| DC ellenállás (gyártás utáni állapot, később nagyobb) | < 1Ω |
| Sávszélesség (50 Ohm-os lezárás esetén) | 25 MHz |
| Csatornák elszigetelése | 10 kHz: > 80 dB 1 MHz: >40 dB |
| Kapcsolási idő | 1 ms |
A multiplexer élettartalma
A multiplexer esetén a kapcsolás relékkel történik, e miatt minden egyes relé élettartama véges. Az élettartam függ a kapcsolt feszültségtől, áramtól, valamint a terhelés típusától (az induktív terhelés jelentős extra terhet jelent). Alapesetben a 105 ciklus élettartam reális alsó becslés. Bár ez nagy számnak tűnik, azonban másodpercenként száz kapcsolást elvégezve, 270 óra alatt (kevesebb mint két hét), a relék élettartamát el lehet érni. Más megközelítéssel, mivel a modul ára elég magas, egy-egy kapcsolás 5-10 Ft-os költséget is jelenthet.
A multiplexer belső felépítése
A fenti diagram mutatja a modul belső felépítését. Ez alapján végig lehet követni, hogy az egyes üzemmódokban mely kapcsolok milyen állapotban vannak.
| Csatornák megnevezése | Csatornák funkciója |
|---|---|
| CH0+ – CH31+ | „Pozitív” bemenetek |
| CH0- – CH31- | „Negatív” bemenetek |
| 1WREF0 | Referenciavezeték, mely ráköthető a COM0—ra. Egyfajta közös referenciavezetékként használható a CO0-CH15 csatornák esetén |
| 1WREF1 | Referenciavezeték, mely ráköthető a COM1—ra. Egyfajta közös referenciavezetékként használható a CO16-CH31 csatornák esetén |
| COM0+ COM0 | Felső busz kimenet (pozitív és negatív) |
| COM1+ COM1 | Alsó busz kimenet (pozitív és negatív) |
| Kapcsoló megnevezése | Kapcsoló funkciója |
|---|---|
| • K0-K15 | Vezetékpárok rákapcsolása a felül lévő buszra |
| • K16-K31 | Vezetékpárok rákapcsolása az alul lévő buszra |
| • KBC01 | Két busz összekötése, így a bemeneti jelek egyaránt rákerülhetnek a COM0-ra és COM1-re. |
| • KHLSELECT0 és KHLSELECT1 | Választási opció, hogy a + vagy a – bemenetek kerüljenek rá a COM0+ vagy COM1+ kimenetre |
| • KREF0 és KREF1 | Választási opció, hogy a – bemenetek vagy a referenciavezeték kerüljön rá a COM0- vagy COM1- kimenetekre |
| • KCJTEMP | Választási opció, hogy a termisztorjel kerüljön a COM0+ és COM0- kimenetek közé |
A multiplexer használata a NI-SWITCH Soft Front Panel segítségével
A multiplexer számos módon vezérelhető, a legegyszerűbb módszer az NI-SWITCH Soft Front Panel használata (észrevétel: számos másik NI műszer esetén a soft panel le lett cserélve az Instrument Studio használatára, az NI-SWITCH esetén az átállás még nem történt meg).
