多数のセンサを 1つのデータロガーに接続
概要
AM16/32B マルチプレクサにより、Campbell Scientific データロガーで測定できるセンサの数が大幅に増加します。データロガーとインターフェイスし、端子を追加することで、ほぼすべてのタイプの追加のセンサを配線できます。
続きを読む利点と特徴
- データロガーが測定できるセンサの数が大幅に増加します
- 16、32、または 48 個のセンサを多重化できます
- サーミスタ、ポテンショメータ、歪みゲージ、バイブレーティングワイヤ、反射計、土壌水分ブロックなど、さまざまな種類のセンサをサポートします
- 長い配線で個々のセンサを配線するコストを削減します
- リレーアドレスを使用して特定のチャンネルに直接接続できるため、リレースイッチの電力消費と摩耗が軽減されます
- すべてのアナログ I/O でガス チューブ、その他のすべての接続でバリスタまたは TVS ダイオードによる電気サージ保護
- センサリードの歪み緩和とセンサシールドラインの独立したルーティングを提供することで、センサケーブルの損傷を防止します
- 石膏土壌水分ブロック用の DC ブロッキング コンデンサが不要になり、センサコストが大幅に削減されます
イメージ
CAD ファイル:
詳細
センサの種類に応じて、AM16/32B は 16、32、または 48 個のセンサをマルチプレックスできます。使用可能な制御ポートとアナログ入力の数に応じて、最大 6台の AM16/32B を同じデータロガーに接続できます。
AM16/32B は、4つの共通 (COM) 端子を介して 4本のラインの 16グループ (合計 64 本のライン) をマルチプレックスします。または、手動スイッチ設定により、AM16/32B は 2つの COM 端子を介して 2本のラインの 32グループ (合計 64本のライン) をマルチプレックスできます。ケーブルは、センサの必要に応じて、共通端子をデータロガーのアナログ入力、励起チャンネル、または接地に接続します。データロガーは、2つの制御ポート、または 1つの制御ポートと 1つの励起チャンネルを使用してマルチプレクサを制御します。
電気サージ保護
機器は、すべての入力でガスチューブを使用して電気サージから保護されています。サージ保護を提供するために、シールドグラウンドとアースラグの間に 35V バリスタが接続されています。リセット、クロック、および +12V 端子は、18V TVS ダイオードによって保護されています。
仕様
| -注意- | リセット、クロック、および +12 V 入力の保護は18 V TVS ダイオードによって提供されます。 |
| 電源 | 非レギュレート 9.6 ～ 16 Vdc |
| スキャンアドバンス | クロックパルス遷移の先端エッジで発生 （1.5 V未満から3.3 V以上へ） |
| 最小クロックパルス幅 | 1 ms |
| リレーの最大作動時間 | 20 ms |
| リレー操作 | 切断してから接続 |
| 初期リレー抵抗、閉 | 0.1 ohm |
| 最大スイッチング電流 |
500 mA (30 mA を超えるスイッチング電流 [50 mA の電流は時々許容されます] は、機械式リレーの接触面を劣化させ、抵抗を増加させます。これにより、これらのリレーが低電圧信号を多重化するのに適した状態に悪影響が及びます。このように使用されるリレーは低電圧測定には適さなくなりますが、30 mA を超えるスイッチング電流には引き続き使用できます。) |
| 最大スイッチング電圧 |
50 Vdc データ ロガー チャネルの入力制限内に収めるには、AM16/32B とデータ ロガーの間に VDIV10:1 などの電圧分割器が必要になる場合があります。 |
| 最小接触寿命 | 5 x 107 回の動作 |
| 最大接触定格電圧 | 70 V |
| 最大電圧 | 8 Vdc (クロックレベル) |
| CEコンプライアンス |
|
| サージ | Complies with IEC61000-4-5, テストレベル 3 （±2 kV、2オーム結合インピーダンス）に準拠 |
| 動作温度範囲 |
|
| 寸法 | 23.9 x 10.2 x 4.6 cm (9.4 x 4.0 x 1.8 in.) |
| 重量 | ~680 g (~1.5 lb) |
静電気放電 |
|
| 空間放電 | IEC61000-4-2、テストレベル4（±15 kV）に準拠 |
| 接触放電 | IEC61000-4-2、テストレベル4（±8 kV）に準拠 |
通常の消費電力 |
|
| 静止時 | < 210 µA |
| アクティブ時 |
|
リセットレベル |
|
| 非アクティブ時 | < 0.9 V |
| アクティブ時 | 3.3～8V |
互換性
注意： 以下は代表的な互換性情報を示しています。互換性のある製品や互換性のない製品をすべて網羅したリストではありません。
Data Loggers
| 製品 | 互換性 | 注意 |
|---|---|---|
| 21X (リタイア) | ||
| CR10 (リタイア) | ||
| CR1000 (リタイア) | ||
| CR1000X (リタイア) | ||
| CR10X (リタイア) | ||
| CR200X (リタイア) | ||
| CR206X (リタイア) | ||
| CR211X (リタイア) | ||
| CR216X (リタイア) | ||
| CR23X (リタイア) | ||
| CR295X (リタイア) | ||
| CR300 (リタイア) | CR300 シリーズの場合 AM16/32B は現在 Short Cut ではサポートされていないため、CRBasic プログラミングの経験が推奨されます。 | |
| CR3000 (リタイア) | ||
| CR310 | CR310 の場合 AM16/32B は現在 Short Cut ではサポートされていないため、CRBasic プログラミングの経験が推奨されます。 | |
| CR350 | CR350 の場合 AM16/32B は現在 Short Cut ではサポートされていないため、CRBasic プログラミングの経験が推奨されます。 | |
| CR500 (リタイア) | ||
| CR5000 (リタイア) | ||
| CR510 (リタイア) | ||
| CR6 | ||
| CR800 (リタイア) | ||
| CR850 (リタイア) |
Mounting Equipment
| 製品 | 互換性 | 注意 |
|---|---|---|
| ENC10/12 | 横向きのみ取り付け可能。 | |
| ENC10/12R | ||
| ENC12/14 | ||
| ENC14/16 | ||
| ENC16/18 | ||
| ENC24/30 | ||
| ENC24/30S |
互換性に関する追加情報
データロガーに関する考慮事項
プログラミング
一連のデータロガー命令が AM16/32B の動作を制御します (反復的な測定命令は通常、プログラミングループ内に含まれています。CR800 シリーズ、CR1000、CR3000、および CR5000 では、この機能は SubScan 命令で使用できます)。
センサ
互換性のあるセンサには、サーミスタ、ポテンショメータ、ロードセル、ひずみゲージ、バイブレーティングワイヤまたは振動ストリップトランスデューサ、水分反射計、土壌水分ブロックなどがあります。AM25T は、熱電対の多重化に推奨されます。
センサ接続の最大数
1台の AM16/32B で多重化できるセンサの最大数は、測定するセンサの種類によって異なります。たとえば、同一のセンサを想定すると、AM16/32B は最大で次のセンサを多重化できます:
- 2本の電線を必要とするシングルエンドまたはディファレンシャルセンサ 32個 (サーミスタ、ハーフブリッジなど)
- 4 本の電線を必要とするシングルエンドまたはディファレンシャルセンサ 16個 (フルブリッジ、4線ハーフブリッジなど)
- AVW1、AVW4、AVW100、または AVW200 シリーズのバイブレーティングワイヤインターフェイスと組み合わせたバイブレーティングワイヤ センサ 32個 (温度センサ 16個)
- ハーフブリッジ測定 48個 (データロガーで共通の励起抵抗器と完了抵抗器を想定)
- CS616 水分含有量反射計 48 台 (共通の励起抵抗器を想定)
- 石膏土壌水分ブロック 32個 (モデル 223 または 253)。AM16/32B では DC ブロッキング コンデンサが不要になるため、センサコストが大幅に削減されます。
電源の考慮事項
AM16/32B の消費電流は静止状態で 210 マイクロアンペア未満、アクティブ状態で 6 ミリアンペア未満です。そのため、電力に関する考慮事項は、静止状態とアクティブ状態の時間の割合に大きく左右されます。リレー アドレスを使用すると、アクティブ状態の時間を最小化することで、電力消費を削減できます。
ほとんどのアプリケーションでは、データロガーの密閉型充電式電源で十分です。マルチプレクサが頻繁にアクティブ化されないアプリケーションでは、データロガーのアルカリ電源を使用できます。
屋外収納ケースの考慮事項
AM16/32B はほとんどの現場条件で動作しますが、結露のない環境が必要です。現場での使用には、乾燥剤を備えた耐候性屋外収納ケースが必要です。マルチプレクサがデータロガーから離れた場所に設置されている場合は、小型屋外収納ケースが使用されることがよくあります。
AM16/32B をデータロガーの屋外収納ケースに収納する場合、1 台の AM16/32B、CR800、CR850、CR1000、CR3000、または CR10X データロガー、および PS150 電源が ENC12/14 に収まります。配線の利便性のため、大型屋外収納ケース (例: ENC16/18) をお勧めします。
ソフトウエア
LoggerNet、PC400、および ShortCut は AM16/32B と互換性があります。Short Cut ソフトウェア (当社の Web サイトから無料で入手可能) は、簡単なプログラミングをサポートし、AM16/32B アプリケーション用の配線図を生成します。 Short Cut の初期バージョンではマルチプレクサをサポートしていませんでした。データロガーの互換性表の注記を参照してください。
動画とチュートリアル
ダウンロード
AM16/32B Example Programs v.1 (8 KB) 11-12-2020
CR6, CR1000X, and CR300 programs demonstrating taking multiple measurements using an AM16/32B relay multiplexer. Examples cover single-ended, differential, full-bridge (107 temperature sensor), and CS616 measurements.
よくある質問
AM16/32Bに関するよくある質問の数： 12
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シングルエンド測定を行うか、AM16/32B マルチプレクサを使用します。
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AM16/32B のメカニカル リレーと AM25T のソリッド ステート リレーの違いは、スイッチング時間、電圧と電流のレベル、消費電力、リレー起動ノイズに関して注目に値します。
- ソリッドステートリレーは、メカニカルリレーよりも高速に切り替わります。AM25T のソリッドステートリレーの最大起動時間は 1 ミリ秒未満ですが、より遅い AM16/32B メカニカルリレーの最大起動時間は 20 ミリ秒です。これは、多数のチャネルの高サンプルレートアプリケーションで考慮すべき重要な側面です。
- AM16/32B マルチプレクサのメカニカル リレーは、AM25T のソリッド ステート リレーよりも高い電圧および電流レベルを処理できる定格になっています。
- AM16/32B マルチプレクサのメカニカル リレーの消費電力は、AM25T のソリッド ステート リレーの消費電力よりも大幅に大きくなります。
- AM16/32B マルチプレクサの機械式リレーは、閉じるときにはっきりとしたカチッという音を発します。対照的に、AM25T のソリッドステート リレーは静かです。機械式リレーの音は、設置場所にいる人間や動物にとって迷惑な場合があります。アプリケーションによっては、リレーのカチッという音は、測定が実行されていることを示す有益な指標になる場合があります。
-
AM16/32B の機械式接点リレーは腐食や孔食の影響を受けやすく、これによりリレー抵抗が増加し、各接点サイクルでの抵抗の変動が大きくなります。30 mA を超えるスイッチング電流は、関連するリレー接点を劣化させ、チャネルをそれ以上の低レベルアナログ測定に適さないものにします。（AM16/32 リレーを 30 mA を超える電流に使用した場合、低レベル mV 測定には適していません。）高レベル電流のスイッチングにより、リレーの腐食と孔食が増加します。AM25T マルチプレクサのソリッドステート リレーは腐食と孔食の影響を受けないため、低レベル mV 信号に適しています。
-
2 つのマルチプレクサ間では、切り替えられるラインとバンクの数が異なります。AM16/32B マルチプレクサには、4 ラインずつの 16 バンクを実行するか、2 ラインずつの 32 バンクを実行するかという動作オプションがあります。AM25T マルチプレクサには、2 ラインずつの 25 バンクの動作モードが 1 つだけあります。AM16/32B の 4x16 モードと 2x32 モードは、AM25T マルチプレクサの 2x25 のみのモードよりも多くのチャネル、利便性、およびアプリケーションの柔軟性を提供できます。AM16/32B の 4x16 動作モードは、ブリッジ出力電圧用に設定されたラインに加えて、ブリッジ回路への電流を切り替える抵抗ブリッジ測定にとって大きな利点です。AM16/32B の 2x32 モードと AM25T マルチプレクサの 2x25 モードは、励起を必要としないセンサ (電圧と熱電対) によく使用されます。 2x32 モードでは、AM16/32B マルチプレクサには AM25T よりも 7 つ多いチャネルがあります。
-
はい。AM16/32B で 3 線式温度プローブを測定するには、3WHB10K が必要です。3WHB10K では RTD とサーミスタの両方を測定できるため、適切なプログラミングについては AM16/32B リレー マルチプレクサの取扱説明書を参照してください。
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新しいデータロガーには AM25T 差動熱電対測定と差動電圧測定の両方を処理するための AM25T CRBasic 命令が組み込まれているため、AM25T マルチプレクサのプログラミングはより便利であると考えられるかもしれません。AM16/32B マルチプレクサ用の CRBasic 組み込み命令はありません。ただし、ショートカット プログラム ビルダー ソフトウェアの新しいバージョンには、さまざまなセンサ タイプに対する AM16/32B 互換性があります。
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AM16/32B の機械式リレーは摩耗するため、寿命が限られています。AM16/32B リレーの最小寿命定格は 107 回閉鎖です。リレー サイクル間隔が 1 秒の場合、最小寿命は 3 年です。AM25T のソリッド ステート リレーにはこの問題はありません。
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AM25T マルチプレクサには、熱電対の冷接点補償を正確に行うための PRT 温度ブリッジ回路が組み込まれています。また、配線パネル全体の温度勾配を最小限に抑えるように設計された熱安定化機能も備えています。AM25T は、配線パネル端子の周囲にある中央の集中領域に大量の熱質量を組み込んでいます。AM25T の配線端子は互いに近く、熱安定化質量の近くに配置されています。
AM16/32B マルチプレクサでは、配線パネル端子はより広い領域に分散しており、AM25T のように端子の周囲に大きな熱質量設計はありません。熱質量の一部には、PRT 基準要素が結合されている配線パネル コネクタの下を走るヒート バーが含まれます。PRT 要素は高精度のフル ブリッジ回路に組み込まれ、正確な基準温度の読み取り用に調整されています。AM16/32B マルチプレクサには、基準温度 PRT とヒート バーの設計が組み込まれていません。 AM16/32B マルチプレクサを熱電対測定に使用する場合は、外部基準温度測定を用意する必要があります。
AM25T マルチプレクサは、基準温度回路と熱安定化機能を内蔵しているため、熱電対測定に適しています。
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マルチプレクサ 2 台を接続でき、各マルチプレクサには最大 16 個または 32 個のセンサを接続できます。各センサから温度測定を除外すると、32 個のセンサが可能になります。
ケーススタディ
高速道路 S19 は、ポーランドとベラルーシの国境からスロバキアまで 570 km (354.2 マイル) に及ぶ、ヨーロッパの交通ネットワークの重要なリンクです。バルト諸国と南ヨーロッパを結ぶ重要な回廊として機能するこのプロジェクトは、この地域のインフラを変革し、経済成長を約束します。プロジェクトの主要コンポーネントは、ジェシュフ ポウドニエとバビツァの間に、高度なトンネル掘削機 (TBM) 技術を使用して 2.2 km (1.4 マイル)......続きを読む
概要 ヨーロッパ最大の水力発電所の 1 つであり、ドナウ川最大のダムでもあるセルビアのアイアン ゲート I 水力発電所の航行用水門システムの再構築は、輸送の安全性を確保することを主な目的として実施されました。このアップグレードの中心は、作動中のドアのストレス レベル、特に電圧状態を追跡する監視システムの実装でした。このシステムは、監視制御およびデータ収集 (SCADA) システムに統合され、許容ストレス レベルからの逸脱や重要なコンポーネントへの水の浸入を迅速に検出することで、安全対策を強化することを目指しました。 課題 主な課題は、ロック システムの作動ドアのストレス レベルを正確に追跡できる堅牢な監視システムを確立することでした。そのためには、信頼性の高いデータを提供しながら過酷な水中環境に耐えられる適切なセンサーを選択する必要がありました。さらに、これらのセンサーを統合監視システムに統合するには、シームレスな操作とデータ収集を確実にするために解決する必要のある技術的な課題がありました。 解決策 AP 社は、SCADA システムと視覚ディスプレイに接続された......続きを読む
背景 最初の大陸横断鉄道について考えてみましょう。調査と地図の小さな誤りが悲惨な脱線事故につながる可能性がありましたが、綿密な修正によりプロジェクトの成功とアメリカ西部の発展が保証されました。この歴史は、このケース スタディとまったく同じではありませんが、小さな変化が最大の影響を与える可能性があることを証明しています。このシナリオでは、1 つのプレゼンテーションで、複数のダムを所有する組織* が数百万ドルを節約できた可能性があります。 数年にわたり、不規則で断続的な測定エラーが同社を悩ませていました。同社はダムの健全性に関する月次レポートを提出する必要があり、「不良データ」によって生じたギャップを埋めるために、特定の場所で手動測定に頼っていました。これは時間がかかり、困難な作業でした。 新たな都市開発によりインフラが変化し、ダムのセンサーに電気的干渉が生じ、データの信頼性が低下しました。 プレゼンテーション 同社の従業員は、ノイズの多い振動ワイヤ センサー データを排除する方法に関する Campbell Scientific のプレゼンテーションに出席しました。従業員が見たデータは、ダム監視システムから受信したデータと似ていました。従業員は Campbell Scientific にセンサーの一部をテストするよう依頼しました。 当初、同社は、測定値の誤りは電気的な過渡現象による機器の損傷によるものだと考え、機器の交換を計画していました。しかし、Campbell Scientific社と会った後、別の説明が見つかりました。センサーをテストした結果、原因はバイブレーティングワイヤー センサーの測定に干渉する電気ノイズであることが判明しました。 ダムでは、バイブレーティングワイヤー 圧力計の「欠陥」または「損傷」のある測定値はすべて、近くの電力線からの電気的干渉によって損なわれ、誤った測定値になっていることがわかりました。ノイズの多いデータでは、正確なデータを取得できません。当社のバイブレーティングワイヤー......続きを読む
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