IS200STAIH2A | АЦП 24 бита ±0.05% Для Прецизионных Измерений

Описание

Введение

IS200STAIH2A — это эволюция. Вместо 16-битного АЦП у STAIH1A, здесь стоит 24-битный. Тот же форм-фактор, те же диапазоны (4–20 мА, 0–10 В), но в 256 раз больше уровней квантования. На практике это даёт не 16 бит шумных данных, а честные 19–20 чистых бит после фильтрации.

Что это значит для вас? Если раньше на 0–10 В вы различали шаг 0.15 мВ (16 бит), то теперь — 0.002 мВ (20 бит). Разница заметна на медленных процессах с малыми изменениями сигнала. Например, тензодатчики, уровнемеры с малым диапазоном, расходомеры малых расходов. Плата опрашивает все 16 каналов за 10 мс (медленнее, чем STAIH1A, зато тише). Потребление — 550 мА.

Технические характеристики

Контроль качества

— Калибровка Fluke 5730A: 6 точек на диапазон. Для 4–20 мА: 4, 7.2, 12, 16, 20, 22 мА. Отклонение ≤ ±0.03% (запас под стабильность).
— Шум АЦП: закороченный вход через 250 Ом, 1000 отсчётов. Среднеквадратичное значение — не более 0.001% от диапазона.
— Линейность: отклонение от прямой линии через 0 и 100% — не более 0.01%.
— Температурный дрейф: от −30°C до +65°C, изменение 0.02% на весь диапазон.
— Долговременный прогон: 500 часов, суточный дрейф ≤ 0.005%.

Подводные камни

❗ Медленнее, чем STAIH1A. 10 мс против 3 мс. Для быстрых процессов (регуляторы давления с частотой срабатывания 100 Гц) не подходит. Используйте для медленных измерений — температура, уровень в баке, вес.

❗ Не ловите 24 бита в реальности. Технически АЦП выдаёт 24 бита, но младшие 4 бита — шум. Эффективная разрядность — 20 бит. Это всё равно в 16 раз лучше, чем 16 бит, но не в 256.

❗ Пассивные датчики — внешнее питание. Как и у STAIH1A, петлевого питания нет. Двухпроводные 4–20 мА требуют отдельного 24 В.

Был случай: проектировщик увидел 24 бита и решил, что можно прямо подключать тензодатчик на 2 мВ/В без нормирующего усилителя. Сигнал на пределе 10 В дал всего 2.5 мВ — использовано 0.025% диапазона АЦП. Точность измерений оказалась хуже, чем у старого 16-битного модуля с нормальным сигналом. Поставили промежуточный усилитель — всё заработало.

❗ Горячая замена — убьёт 24-битный АЦП. Он ещё более чувствителен к броскам, чем 16-битный. Один «горячий» эксперимент — и модуль начинает показывать 25% шкалы на закороченном входе.

Руководство по замене

Этап 1. Обесточьте крейт. Сфоткайте SW1 и клеммник. Сделайте бэкап конфигурации.

Этап 2. Открутите винты. Отсоедините TB200STAI. Вытащите плату.

Этап 3. На новом модуле выставьте перемычки. Подключите клеммник. Вставьте плату, закрутите винты.

Этап 4. Включите питание. В ToolboxST настройте фильтр (по умолчанию отключен — включите его в свойствах канала). Подайте эталонный сигнал и проверьте значения.

FAQ

Чем отличается IS200STAIH2A от IS200STAIH1A?

Можно ли заменить STAIH1A на STAIH2A без изменений в проекте?
Да. Конфигурация в ToolboxST совместима. Но вы получите те же 16 бит, пока в настройках канала не выставите 24-битный режим (галочка «High Resolution»).

Почему модуль медленнее?
24 бита требуют больше времени на преобразование. Внутренний фильтр АЦП усредняет 16 семплов для подавления шума. Это даёт чистоту, но ценой скорости.

Нужен ли экранированный кабель?
Обязательно. 24-битные измерения чувствительны к наводкам. Используйте витую пару с экраном. Экран заземлите на стороне модуля.

Какой максимальный ток на входе?
30 мА — защита сработает, но модуль может повредиться. Держитесь в пределах 25 мА.

Сбросится ли калибровка при замене?
Нет. Калибровочные коэффициенты — в EEPROM модуля. Поменяли — новая калибровка. Если нужна точность 0.05% — проверьте на эталонном сигнале.

Подходит ли для тензодатчиков?
Да, но с внешним усилителем. Тензодатчики дают милливольты. Используйте нормирующий преобразователь (тензоусилитель) с выходом 0–10 В.

Гарантия?
12 месяцев. Не включает повреждение от перенапряжения и статики. При попытке ремонта вне сертифицированного центра — гарантия аннулируется.

ABB HESG441633R0001 I/O
HESG324258R3 ABB PLC
ABB HESG324015R1/K
ABB HIEE3007766R0001 PLC