CR3000数据采集器
CR3000系列数据采集器是一款便携式的,耐用的,强力数据采集系统,为世界著名仪器生产商Campbell 公司生产。
CR3000数据采集器
采集器的测量组成包括:控制电路,通讯端口,键盘显示器,电源,手动传输。采集器的功耗很小,在野外可以由一个支流电源供电。
特点:
※程序执行频率可达到Hz
※16位数模转换
※16位微型控制器,32位内部CPU
※温度补偿实时时钟
※随着时间过去和温度的变化,系统可后台标定
※GDT输入保护
※数据存储为表格格式,包含时间和记录号码
※4M内存
※电池支持的SRAM和时钟确保当CR3000与电源断开后,程序和数据不会丢失,时钟保持精确时间
※4个独立的COM端口或者SDI-12测量串口传感器
传感器连接:
模拟输入:28个单端通道,14个差分通道,电压测量;16位分辨率,5组软件选择电压范围
连续脉冲通道:4个24位脉冲通道测量开关量,高频脉冲,或者低位交流数字控制口:8个多功能数字控制口,包括数字控制输出,接口,连续脉冲,开关量,频率/周期测量,定时采集,SDI-12通讯,
115.2kbps串口传感器通讯。3个附加SDM设备测量端口。连续模拟输出:2个连续模拟输出,提供电位显示或者比例控制器
开关激发输出:4个开关电压输出和3个开关电流输出,为比率传感器/桥测量提供精确激发
连接电源:连续5伏和12伏端子,可连接传感器和非Campbell设备,2个12伏端子控制程序。
恶劣环境操作:
标准操作范围是-25~50℃;可扩展至-40~85℃。CR3000机盒采用干燥剂保护,防止湿气或者其它污染物。
数据存储能力:
CR3000提供2M闪存,主要存储操作系统,电池支持的SRAM4M 内存提供给CPU,程序存储,数据存储。数据存储为表格形式,通过CFM100以及CF卡可以把CR3000的存储能力增加。
采集器程序:
CR3000使用CRBasic进行编程。可以使用Short Cut程序生成器或者CRBasic编辑器创建CR3000的程序,通过4个简单的步骤即可使用Short Cut程序生成器完成CR3000的编程,它可以支持Campbell所有的传感器。CRBasic编辑器使用Basic的灵活程序结构创建更多的CR3000程序,Short Cut程序生成器可以被输入到CRBasic编辑器里面增加指令,或者提供Short Cut支持的其它功能。Short Cut和CRBasic编辑器在PC400和LoggerNet数据采集器软件中都是可应用的。
通讯协议:
CR3000支持PAKBUS协议,PAKBUS网络具有分布式路由功能,可以连续的评估连接。连续评估连接可优化传输的时间,在传输失败的情况下,允许自动开关去配置一个备份路由。
通讯:
兼容的无线电通讯选项包括以太网,电话调制解调器(固定电话和移动电话),无线电电台,短程拖拽调制解调器,微型传输,以及多种调制解调器。在PC上或者在采集器的面板显示器上,可以现实实时数据和历史数据,并且可以把这些数据绘制成图形。通过一个RS-232电缆或者一个CS I/O口和SC32B接口把PC和CR3000连接起来。
用户还可以通过CF卡来传输程序/数据。CFM100是用来支持存储程序/数据的存储卡模块,一个SanDisk ImageMate读卡器可以把PC中
的程序/数据下载到存储卡中。
通道扩展:
SDM测量:
SDM是可设定地址的外围同步测量设备,它可以扩展CR3000的测量和控制能力。例如,SDM可应用到增加控制端口,模拟输出,脉冲记数通道,时间间隔测量,甚至一个CANbus接口到用户的系统中。通过专用的SDM端口,多种SDM设备可以连接到一个CR3000数据采集器上。
扩展板:
通过扩展板可以增加测量模拟输出传感器的数量,这些传感器连接到扩展板上,然后把扩展板连接到CR3000上。几个独立的扩展板可以连接到一个CR3000数据采集器上,CR3000可以兼容AM16/32和AM25T 扩展板。
电池选项:
含电池底座,碱性电池选项,碱性电池盒包括10个D-cell电池,在20℃的环境温度下,具有10安时的功率。可充电电池选项可以提供一个7安时的铅蓄电池,可以通过车载充电器,太阳能板,或者交流电源进行不间断充电。如果通过一个交流电源充电,110伏交流充电器是提供给美国用户的,或者是美国意外使用110伏交流电的国家,100~240伏交流充电器也是可以使用的。当使用车载充电器时,我们的DCDC18R是使用车载电压的,通过它可以给CR3000电池充电。
无电池底座选项需要用户提供一个直流电源。当系统耗电量比较大时,此选项是首选的,(例如进行卫星数据传输)需要用户提供一个深充电池。
应用:
※涡动协方差系统
※无线传感器/数据采集器网络
※Mesonet(中尺度站)系统
※风廓线
※水质
※雪崩预报,雪,极地,高海拔
※长期气象监测,气象研究,日常天气测量
※空气质量
※农业,农艺研究
※土壤水分,时域反射计
※水位
※车辆测量
※航天/航空
※疲劳分析
CR3000可以组成数据采集器网络,连续监测空气质量。
CR3000规格:
电子学特点使其要避免超过-25~50℃的工作温度范围,除非有其它指定;需要在非冷凝环境中使用。为了维护这个电子学特点,Campbell推荐数据采集器每使用两年重新标定一次。
模拟输入:(SE1-SE28或者DIF1-DIF14)
14个差分(DF)或者28个单端(SE)电压测量是单独配置的。电阻搭桥测量,热电偶测量以及频率测量可使用所有的模拟输入通道,通过AM16/32和AM25T扩展板扩展模拟输入通道。
范围,分辨率:16为基本分辨率,DF测量分辨率是基本分辨率的一半。
输入范围(mV) 基本分辨率(μV) DF 分辨率(μV)
±5000 167 83.33
±1000 33.3 16.67
±200 6.67 3.33
±50 1.67 0.83
±20 0.67 0.33
精度:
±(0.04%读数+ 偏移), 0~40℃
±(0.07%读数+ 偏移), -25~50℃
±(0.09%读数+ 偏移), -40~85℃(仅-XT)
精度不包括传感器和测量噪音,偏移定义为:
DF w/反向输入偏移= 1.5倍基本分辨率+ 1.0 μV
DF w/o反向输入偏移= 3倍基本分辨率+ 2.0 μV
SE偏移= 3倍基本分辨率+ 5.0 μV
测量速率:包括250μs 的工程单位转换时间,因为电压测量,CR3000使输入信号一体化。
综合型号综合时间设置时间标准测量总时间分辨率
250 250 μs 200 μs ~0.7 ms ~1.4 ms
60 Hz过滤16.67 ms 3 ms ~20 ms ~40 ms
50 Hz过滤20.00 ms 3 ms ~23 ms ~46 ms
输入电压噪音:在±20 mV输入范围电压范围内的DF测量,数字方案支持更高的范围。
250 μs:0.4 μV
RMS50/60 Hz:0.19 μV RMS
普通模式范围:±5 V
DC直流普通模式衰减:>100 dB
正常模式衰减:70 dB @ 60 Hz当使用60 Hz衰减时
持续输入电压W/O损耗:最大±16 VDC
输入电流:正常±1 nA,最大±6 nA在@ 50℃;±120 nA @ 85℃
输入阻抗:正常20 Gohms
内置基准精确热敏电阻(热电偶测量):
THERMISTOR (for thermocouple measurements):
±0.3℃, -25~50℃
±0.8℃, -40~85℃(仅-XT)
平均测量周期:28个单端模拟输入中的任何一个都可以用来测量平均周期,精度是±(0.01% 读数+分辨率)
输入振幅和频率:
电压增加范围代码信号(峰到峰)脉冲W 最大频率
最小(mV)2最大(V)2 最小(μs) (kHz)3
1 mV 1000 200 10 2.5 200
5 mV 200 20 2 5.0 100
20 mV 50 5 2 10.0 50
50 mV 20 2 2 25.0 20
模拟输出(Vx1-Vx4, Ix1-Ix3, CAO1, CAO2)
4个开关电压和3个开关电流输出,2个连续电压输出,主动开关输出仅在测量期间。
Vx & CAO精度:
±(0.04%设置+ 0.5 mV), 0~40℃
±(0.07%设置+ 0.5 mV), -25~50℃
±(0.09%设置+ 0.5 mV), -40~85℃(仅-XT)
Ix 精度:
±(0.1%设置+ 0.5 μA), 0~40°C
±(0.13%设置+ 0.5 μA), -25~50°C
±(0.15%设置+ 0.5 μA), -40~85°C (仅-XT)
Vx 频率扫描:开关输出提供一个可编程的扫描频率,0~5 V的激发变送器。
电阻测量:
测量类型:CR3000提供4线和6线全桥测量,2线,3线和4线半桥测量。精确的双重极性电压激发或电流激发消除了直流误差。当用于反向激发时,2个要素可以减少偏移量。
电压激发精度:至少1000 mV 的激发电压。
±(0.02%读数+偏移)/Vx, 0~40℃
±(0.025%读数+偏移)/Vx, -25~50℃
±(0.03%读数+偏移)/Vx, -40~85℃
电流激发精度:不包括桥电阻误差,至少1 mA 的激发电流。
±(0.02%读数+偏移)/Ix, 0~40℃
±(0.025%读数+偏移)/Ix, -25~50℃
±(0.03%读数+偏移)/Ix, -40~85℃
脉冲计数器(P1-P4)
4个单独输入的脉冲端口,可以测量开关量,高频脉冲,或者低位交流电。每个输入为独立24位计数器(16.8×106记数)
开关量模式:
最小开关关闭时间:5 ms
最小开关开启时间:6 ms
最大弹起时间:1 ms打开w/o
高频脉冲模式:
启动电压:1.2 μs 的时间常数下的输入过滤后从0.9 V到2.2 V。
最大输入电压:±20 V
最大输入频率:250 kHz
低位交流电模式:内部AC耦合消除了DC偏移直至±0.5 V。
输入滞后:16 mV @ 1 Hz
最大交流输入电压:±20 V
最小交流输入电压:
正弦波(mV RMS) 范围(Hz)
20 1.0~20
200 0.5~200
2000 0.3~10,000
5000 0.3~20,000
数字控制端口(C1-C8, SDM)
8个数字控制端口(C1-C8)具有多种控制功能,包括数字控制输出,数字控制中断,脉冲记数,开关量,频率/周期测量,定时,SDI-12通讯。独立的异步通讯端口(UARTs)成对,C1-C2, C3-C4, C5-C6, C7-C8可连接4对独立的Tx/Rx串口传感器。
输入状态:高,3.8~5.3 V;低,-0.3~1.2 V
输入滞后:1.4 V
输入阻抗:100 kohms
最高频率:400 kHz
最大开关量频率:150 Hz
输出电压(无负载):高,5.0 V ±0.1 V;低,<0.1
输出阻抗:330 ohms
附加数字端口:SDM-C1, SDM-C2, SDM-C3用来测量SDM设备
12 V开关(SW12V)
程序控制下的2个独立的12 V开关,热熔电流= 900 mA @ 20℃, 650 mA @ 50℃, 360 mA @ 85℃。
CE认证
标准认证:BS EN61326:2002
通讯:
RS-232端口:
9针:DCE (光电隔离)连接至计算机或者与非CSI调制解调器连接
COM1~COM4:四对对立的Tx/Rx控制端口(非光电隔离)
波特率:从300~115.2 kbps可选择
格式:7, 8数据位;1, 2停止位;奇数,偶数,或者无奇偶
CS I/O端口:CSI外围设备接口
SDI-12:数字控制端口1, 3, 5, 7 是独立配置的,每个端口最多可连接10个SDI-12传感器SDM 端口:CSI同步设备测量端口
外围端口:CFM100接入CF卡端口
系统
程序执行间隔:10 ms~0 min. @ 10 ms增量
处理器:Renesas H8S 2674 (16位CPU,32位内核)
内存:2 M操作系统;4 M电池支持的SRAM供CPU,程序存储,数据存储
时钟精度:±3分种/年
系统电源
电压:10~16 VDC
一般电流消耗:
睡眠模式:2 mA
1 Hz 采样频率(一个快速SE测量):3 mA
100 Hz采样频率(一个快速SE测量):10 mA
100 Hz Sample Rate (一个快速SE测量w/RS-232通讯):38 mA
显示器:1 mA电流消耗
背景灯:42 mA电流消耗
内部电池:10 Ahr碱性电池或者7 Ahr可充电电池。1200 mAhr锂电池给时钟和SRAM提供电源,可使用三年。
外部电池:12 VDC
物理规格:
尺寸:24.1×17.8×9.6 cm,端子板延伸2.2 cm,端子板盖板延伸4.0 cm
重量:1.6 kg;3.8 kg,含碱性电池底座;4.8 kg,含可充电电池底座