CR6の限界を判断するには

CR6 データロガーに AM16/32B マルチプレクサを実際にいくつ追加できますか? どの時点で限界に達しますか? 本当に安全なのは何ですか?

Campbell Scientific のインフラストラクチャ グループのアプリケーション エンジニアとして、CR6 やその他のデータロガーを最大限に活用する方法、具体的にはできるだけ多くのセンサを接続する方法について、多くの顧客から質問を受けます。配線の束を見つめながら、「マルチプレクサをあと 1 つ追加できるだろうか?」と考えたことがあるなら、このブログ記事はあなたにぴったりです。

この記事では、セットアップを複雑にすることなく、AM16/32B マルチプレクサを CR6 に追加する最も安全で効果的な方法について説明します。

始める前にいくつかの基本ルール

テトリスのハイステークス ゲームのようにマルチプレクサを積み重ね始める前に、覚えておくべき重要な点がいくつかあります。

1. 以下のソリューションは安全です。もちろん、限界をさらに押し上げることもできますが、それには高度な専門知識、カスタム プログラミング、追加のサポートが必要です。この記事に記載されている構成は、チャンネルの最大化と管理のしやすさの適切なバランスを実現しています。
2. クロック ラインは共有されます。各リセット ラインに固有のチャンネルがある限り、これは問題ありません。ただし、1 つのポートに 3 本以上のワイヤを取り付けるのは難しいため、ポートごとに最大 3 本のワイヤと限定します。
3. コードを記述するには、CRBasic プログラミング言語を使用する必要があります。(Windows 用のShort Cut プログラム ジェネレータでは、これらの設定は実行できません。)

これらの基本ルールを念頭に置いて、さまざまな種類のセンサを使用したさまざまな構成オプションを見てみましょう。

4 x 16 モードの 3 つの AM16/32B を備えたバイブレーティング ワイヤ センサ

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バイブレーティング ワイヤ センサには 4 本のワイヤと、接地されるシールド ワイヤがあります。これらを接続するには、各 AM16/32B マルチプレクサに次のものが必要です。

• 測定用の4つのユニバーサル（U）チャンネル
• リセットライン用のCポート1つ
• クロックライン用の共有Cポート1つ

この設定では、1 つの CR6 でサーミスタ付きのバイブレーティング ワイヤ センサ 48 個 (マルチプレクサ 3 個 × 4 チャンネルの 16 セット) を処理できます。

この構成は、センサ容量を最大化することと配線の管理性を維持することの間で優れたバランスを実現します。大規模なシステムで作業している場合、このセットアップにより、信頼性の高い測定を確保しながらすべてを合理化できます。

2 x 32 モードの 4 つの AM16/32B を備えた差動電圧センサ

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差動電圧センサは 2 本のワイヤだけで済むため、操作が簡単です。接続するには、各 AM16/32B マルチプレクサに次のものが必要です。

• 測定用の 2 つの U チャンネル
• リセット ライン用の 1 つのCポート
• クロック ライン用の 1 つの共有Cポート

この設定では、1 つの CR6 で 128 個の差動電圧センサ (4 つのマルチプレクサ × 32 ペアのチャンネル) を処理できます。

注意: この構成では、4 本のワイヤを 1 つのポートに収めるというルールに違反しています。整理するには、12V ラインの一部をスイッチ 12V ポートにシフトし、コード内でオンにすることをお勧めします。上の表では、これらをオプション (opt) としてマークしています。

このセットアップにより、配線を管理しやすくしながら、多くの測定能力が得られます。ただし、電力配分に注意してください。

2 x 32 モードで 6 つの AM16/32B を備えたシングルエンド電圧センサ

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シングルエンド電圧センサはシンプルです。測定用に 1 本のワイヤ、グランド用に 1 本のワイヤです。これらを接続するには、各 AM16/32B マルチプレクサに次のものが必要です。

• 測定用の U チャンネル 1 つ
• リセット ライン用のCポート 1 つ
• クロック ライン用の共有または単一のCポート 1 つ

この設定では、1 つの CR6 で 192 個のシングルエンド電圧センサ (6 つのマルチプレクサ × 各 32 チャンネル) を処理できます。

注意すべき点が 1 つあります。差動電圧センサと同様に、この設定では、1 つのポートに収まるワイヤ数の限界を超える可能性があります。接続が乱雑になったり、信頼性が低下したりするのを避けるには、12V ラインの一部をスイッチ 12V ポートに切り替えて、コードでオンにすることを検討してください。

この構成により、電力と配線の課題を抑えながらセンサ容量を最大化できます。

4 x 16 モードで 3 つの AM16/32B を使用したブリッジ測定

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接着箔ひずみゲージやロードセルなどのブリッジ測定には、もう少し配線が必要です。各センサには次の機能があります。

• 差動測定用の 2 本のワイヤ
• 励起用の 1 本のワイヤ
• 接地用の 1 本のワイヤ

これらを接続するには、各 AM16/32B マルチプレクサに次のものが必要です。

• 測定用の 3 つの U チャンネル
• リセット ライン用の 1 つのCポート
• クロック ライン用の 1 つのCポート
• グランド チャンネル 1 つ

この設定では、1 つの CR6 で 48 個のブリッジ測定センサ (3 つのマルチプレクサ × 4 チャンネルの 16 セット) を処理できます。これは完全なホイートストン ブリッジ測定用であることに注意してください。クォータ ブリッジまたはハーフ ブリッジ測定を使用している場合は、各チャンネルに適切な完了抵抗モジュールが必要になります。

この構成により、チャンネルの割り当てを簡単に保ちながら、ブリッジベースのセンサを拡張するための信頼性の高い方法が提供されます。

結論

ここで示した構成は、さまざまなタイプのセンサを測定する際に CR6 に接続できる AM16/32B マルチプレクサの安全な最大数を表しています。これらの制限を超えると、コーディングの増加、メンテナンスの煩わしさ、エラーの可能性など、余分な複雑さが生じ、これらはすべて、目指しているコスト削減をすぐに打ち消す可能性があります。

とはいえ、1 つのデータロガーに多数のセンサを追加できる機能は画期的です。システムが簡素化され、ハードウェア コストが削減され、大規模なデータ収集 (DAQ) セットアップの合理化に役立ちます。

この記事で、特に大規模な DAQ システムを定期的に設計やインストールしている方にとって、1 つの CR6 にどれだけのセンサを搭載できるかという謎が少しでも解消されることを願っています。これらの構成ソリューションを使用すると、データの信頼性を損なうことなくセンサの数を最大化できます。

CR6 を最大限に活用する方法についてご質問がありますか? ご質問があれば、当社のアプリケーション エンジニアまたは営業チームまでお問い合わせください。喜んでお答えいたします。