WB-MAI6 Modbus Analog Inputs: различия между версиями

Материал из Wiren Board
(Новая страница: «{{DISPLAYTITLE:Модуль аналоговых входов WB-MAI6}} {{PDF}} '''[https://wirenboard.com/ru/product/wb-mai6/ Купить в интернет-магазине]''' 400px|thumb|right| WB-MAI6, вид сбоку == Назначение == Модуль ввода аналоговый WB-MAI6 предназначен для: * измерения напряжения; * измерения тока; * измерения...»)
 
 
(не показано 220 промежуточных версий 14 участников)
Строка 2: Строка 2:
{{PDF}}
{{PDF}}
'''[https://wirenboard.com/ru/product/wb-mai6/ Купить в интернет-магазине]'''
'''[https://wirenboard.com/ru/product/wb-mai6/ Купить в интернет-магазине]'''
[[Файл:WB-mai.png |400px|thumb|right| WB-MAI6, вид сбоку]]
[[Файл:wb-mai6-front.png |400px|thumb|right| WB-MAI6]]


== Назначение ==  
== Назначение ==  
Модуль ввода аналоговый WB-MAI6 предназначен для:
Модуль ввода аналоговый WB-MAI6 предназначен для измерения термосопротивлений, преобразования сигналов датчиков с унифицированными сигналами тока и напряжения, измерения напряжения, и т.д.
* измерения напряжения;
 
* измерения тока;
Режим каждого входа выбирается программно при конфигурировании прибора. Подключение дополнительных внешних нагрузочных/подтягивающих резисторов не требуется. Прибор позволяет подключить одновременно до 12 различных датчиков.
* измерения сопротивления по двухпроводной и трехпроводной схемам;
* измерения температуры с помощью термопар или термометров сопротивления;
* измерения сигнала с ратиометрических датчиков или переменных резисторов;
* подключения сигналов типа «сухой контакт» и «открытый коллектор».
Режим входа выбирается при конфигурировании прибора. Подключение дополнительных внешних нагрузочных/подтягивающих резисторов не требуется. Прибор позволяет подключить одновременно до 12 различных датчиков.


Управление модулем производится с контроллера или ПК по шине RS-485 командами по протоколу [[Протокол Modbus | Modbus]].
Управление модулем производится с контроллера или ПК по шине RS-485 командами по протоколу [[Протокол Modbus | Modbus]].
== Меры безопасности ==
{{Wbincludes:Safety|low_voltage=true}}


== Технические характеристики ==  
== Поддерживаемые датчики и сигналы ==
{{Anchor|table-1}}
{| class="wikitable"
{| class="wikitable"
|+Таблица 1. Технические характеристики
|+Таблица 1. Поддерживаемые датчики и сигналы
!Параметр
!Параметр
!Значение
!Значение
|-
|-
! colspan="2" |Питание
!colspan="2"|Термопары
|-
|Напряжение питания
|9 – 28 В
|-
|Потребляемая мощность
|0.2 Вт
|-
! colspan="2" |Каналы измерения
|-
|-
|Число каналов
|Типы
|6 дифференциальных либо 12 однополярных
|«K» (TXA)
|-
|-
|Измерение напряжения
!colspan="2"|Термометры сопротивления (RTD)
| −50 – +50 В в дифференциальном режиме
0 – 50 В в однополярном режиме
|-
|-
|Измерение тока
|Схемы подключения
|0 – 20 мА
|Двухпроводная, трёхпроводная
|-
|-
|Измерение сопротивления
|Типы RTD
|0 – 5000 Ом
|Pt50, Pt100, Pt500, Pt1000,
50П, 100П, 500П, 1000П, 50М, 100М, 500М, 1000М, Ni100, Ni500, NI1000
|-
|-
|Типы поддерживаемых термопар
!colspan="2"|Термисторы
|K
|-
|-
|Типы поддерживаемых термометров сопротивления
|Типы
|Pt50, Pt100, Pt500, Pt1000, 50П, 100П, 500П, 1000П, 50М, 100М, 500М, 1000М, Ni100, Ni500, NI1000
|NTC 10k характеристика B3988
|-
|-
|Погрешность при измерении напряжения
|±0.2 %  (< 2 В)
±1 %  (< 50В)


!colspan="2"|Датчики с унифицированными сигналами
|-
|-
|Погрешность при измерении тока
|Тока
|±0.2 %
|4-20 мА, 0-20 мА, 0-5 мА
|-
|Базовая погрешность при измерении сопротивления
|±0.05 %
|-
|-
{{Wbincludes:Klemmy. Input}}
|Напряжения
{{Wbincludes:Control MAI}}
|0-1 В, 0-10 В ([[WB-MAI6:_Errata |сопротивление источника до 400 Ом]]), -50...+50 мВ, -2...2 В
|-
{{Wbincludes:Dimensions 3U}}
{{Wbincludes:Weight}} 100 г
|}
 
== Общий принцип работы ==
WB-MAI6 имеет 6 универсальных входов. Каждый вход по очереди подключается к АЦП для измерения входных сигналов.
 
Разрядность АЦП составляет 16 бит. Каждый канал оборудован ФНЧ первого порядка для защиты от ВЧ помех. Для повышения точности при измерении медленно меняющихся сигналов поддерживается оверсемплинг (до 50) и дополнительный цифровой ФНЧ первого порядка. Они настраиваются через регистры Modbus или через веб-интерфейс контроллера Wiren Board.
 
АЦП измеряет в дифференциальном режиме (например, для термопар, термометров сопротивления по трёхпроводной схеме) или в однополярном режиме (например, для сигналов 4-20 мА или 0-1 В).
 
Сигналы тока (4-20 мА) измеряются с помощью встроенных в прибор шунтирующих резисторов в 100 Ом. Для измерения термометров сопротивления по двух- и трёхпроводной схеме используются встроенные прецизионные источники тока 250 мкА.
 
На каждый из 6 клеммных блоков выведены выход 5В и сигнальная земля. Для всех каналов они объединены внутри устройства.
 
Выход 5В используется для питания внешних датчиков (например, датчиков тока на эффекте Холла) и для подключения ратиометрических датчиков (например, положения заслонки).
 
Интерфейс RS-485 и вход питания гальванически изолирован от измерительных каналов. Каналы не изолированы друг от друга.
 
Для корректного детектирования отсутствия термопары К-типа, входные фильтрующие конденсаторы разряжаются кратковременными (несколько мкс) импульсами с помощью встроенных резисторов 100 Ом. Стоит иметь это в виду, если вместо термопары будет подключаться другой источник ЭДС. Разрядка конденсаторов производится только в режиме «Стандартные датчики» при выборе одной из поддерживаемых термопар. В базовых режимах разрядка не выполняется.
 
При использовании двухпроводной схемы измерения сопротивления, сопротивление проводов, соединений, контактов, клемм включается в результат измерения. Если это возможно, то для термисторов с низким сопротивлением рекомендуем использовать более точную трёхпроводную схему.
 
При использовании трехпроводной схемы измерения сопротивления, сопротивление проводов практически не влияет на результат измерения при условии, что все провода до датчика одинаковые. Абсолютное влияние сопротивления проводов на конечный результат составляет 0.003Rw в отличие от 2Rw (Rw — сопротивление одного провода до датчика) в двухпроводной схеме. Сопротивления проводов, подключенных к INxP и INxN должны быть максимально близкими друг к другу. Разница сопротивлений проводов суммируется с измеряемым сопротивлением, т. е. абсолютное влияние разницы сопротивлений на конечный результат составляет |Rw1-Rw2|.
 
При измерении сопротивления через измерение тока WB-MAI6 может измерять сопротивления в широком диапазоне: от 150 Ом до 1 МОм, поэтому в этом режиме можно подключать NTC-термисторы. Следует учитывать, что чем меньше сопротивление NTC, тем больше ток в цепи и самонагрев NTC. Поэтому устройство искусственно снижает частоту опроса входа в зависимости от текущего сопротивления NTC для уменьшения самонагрева. Возможно подключение двух NTC к одному входу, но в этом случае скорость опроса снижается, т. к. во время опроса одного, ток идет через оба NTC, что влечет увеличение времени простоя для компенсации самонагрева. Для повышения точности измерения высоких сопротивлений не рекомендуется увеличивать установленный по умолчанию data rate — 20 SPS.
 
== Монтаж ==
=== Монтаж устройства в шкаф ===
WB-MAI6 монтируется на стандартную DIN-рейку шириной 35 мм и занимает ширину 3 DIN-модуля.
 
{{Wbincludes:Mount "V+ GND A B"}}
 
{{Wbincludes:Mount Wires}}
 
=== Схемы подключения входов ===
{{Anchor|pics}}
<gallery mode="traditional" widths ="300px" heights="150px">
Image: MAI Diff Voltage.png | Рис. 1. Измерение напряжения в дифференциальном режиме: датчики со стандартным выходом −50–50 мВ и датчики с выходным напряжением от −2 до 2 В
Image: MAI Voltage.png | Рис. 2. Измерение напряжения в однополярном режиме: датчики со стандартным выходом 0–1 В и датчики с выходным напряжением от 0 до 2 В
Image: MAI Current.png | Рис. 3. Измерение постоянного тока: датчики со стандартным выходом 4–20 мА, 0–20 мА, 0–5 мА другие датчики с нестандартным выходом и током до 20 мА. Понадобится внешний источник напряжения, землю которого нужно объединить с землей канала MAI6
Image: MAI Thermocouple.png | Рис. 4. Подключение термопары K-типа (TXA)
Image: MAI Resistivity.png | Рис. 5.1. Измерение сопротивления по двухпроводной схеме: двухпроводные термисторы RTD: Pt100, Pt1000 и другие. Провода должны быть одинаковой длины, концы обжаты в НШВИ. Сопротивление проводов и контактов включается в результат измерения.
Image: MAI Dry.png | Рис. 5.2. Подключение датчиков «сухой контакт»
Image: MAI Dry + Resistivity.png | Рис. 5.3. Измерение сопротивления по двухпроводной схеме и подключение датчика «сухой контакт»
Image: MAI Ratio.png | Рис. 6. Подключение ратиометрических датчиков. Cигнал с датчика измеряется в процентах – от 0 % (уровень GND) до 100 % (уровень +5 В)
Image: MAI 3 wire.png | Рис. 7. Измерение сопротивления по трехпроводной схеме. Провода должны быть одинаковой длины, концы обжаты в НШВИ. Если провода одинаковой длины, то сопротивление проводов не влияет в результат измерения.
Image: MAI Res over current.png | Рис. 8. Измерение сопротивления через измерение тока, подходит для подключения NTC-термисторов
</gallery>
 
<div id="combination"></div>
 
==== Возможные комбинации датчиков для одного входа ====
К одному входу возможно подключение двух датчиков со следующими ограничениями:
* Если канал INxP выключен, канал INxN также должен быть выключен
* Если канал INxP имеет дифференциальный тип, настройки для канала INxN игнорируются
* Канал INxN не может иметь дифференциальный тип
* Если канал INxP настроен на режим измерения тока, то и канал INxN также должен быть настроен на измерение тока либо отключен
* Если канал INxP настроен на режим измерения сопротивления или напряжения, канал INxN также должен быть настроен на измерение сопротивления или напряжения
* Если канал INxP настроен на режим измерения сопротивления через измерение тока, то и канал INxN также должен на этот режим или отключен
Настройки канала INxP имеют приоритет над настройками канала INxN. Если вышеперечисленные условия не выполняются, настройки канала INxN игнорируются и канал отключается. В ''таблице 2'' приведены возможные комбинации датчиков для одного входа.
<div id="table-2"></div>
{| class="wikitable"
|+Таблица 2. Возможные комбинации датчиков для одного входа
! rowspan="2" |Схема подключения канала INxP
! colspan="8" |Возможная схема подключения канала INxN
|-
|-
|Схема 1
!colspan="2"|Прочие датчики
|Схема 2
|Схема 3
|Схема 4
|Схема 5
|Схема 6
|Схема 7
|Схема 8
|-
|-
|Схема 1
|Тока
Измерение напряжения в дифференциальном режиме
|Датчики Холла с сигналом 2.5 В +/- 0.625 В ([[YHDC_HSTS016L|HSTS016L]])
|
|
|
|
|
|
|
|
|-
|-
|Схема 2
|Дискретные
Измерение напряжения
|Типа «сухой контакт»
|
!V
|
|
!V
!V
|
|
|-
|-
|Схема 3
!colspan="2"|Измерения величин
Измерение тока
|
|
!V
|
|
|
|
|
|-
|-
|Схема 4
|Напряжение
Подключение термопары
|от -2 В до 30 В
|
|
|
|
|
|
|
|
|-
|-
|Схема 5
|Сопротивление
Подключение датчиков «сухой контакт» и измерение сопротивления по двухпроводной схеме
|до 2 МОм
|
!V
|
|
!V
!V
|
|
|-
|-
|Схема 6
|Ток
Подключение ратиометрических датчиков
|до 20 мА
|
!V
|
|
!V
!V
|
|
|-
|-
|Схема 7
Измерение сопротивления по трехпроводной схеме
|
|
|
|
|
|
|
|
|-
|Схема 8
Измерение сопротивления через измерение тока
|
|
|
|
|
|
|
!V
|}
|}
Погрешности измерения смотрите в [[#table-2|таблице 2]].


== Настройка ==
[[MAI6_differences |Отличия от других аналоговых модулей Wiren Board.]]


=== Описание режимов работы устройства ===
== Технические характеристики ==  
Устройство позволяет для каждого входа настроить следующие режимы работы:
{{Anchor|table-2}}
* Измерение напряжения ратиометрического датчика (в однополярном режиме)
* Измерение напряжения (в дифференциальном или однополярном режиме)
* Измерение сопротивления (в дифференциальном или однополярном режиме)
* Измерение тока (только в однополярном режиме)
* Измерение сопротивления через измерение тока (только в однополярном режиме)
В ''таблице 3'' приведено полное описание всех возможных режимов работы. Данные режимы являются «базовыми», измерение сигналов со стандартных датчиков основано на них.
 
В регистры «тип датчика» (0x'''X'''400, 0x'''X'''401) для каждого входа могут быть занесены коды из ''таблицы 3'' либо из [[#table-4 |таблицы 4]]. Для измерения нестандартных величин можно выбрать тип входа и диапазон измерения вручную из ''таблицы 3'' .
<div id="table-3"></div>
{| class="wikitable"
{| class="wikitable"
|+Таблица 3. Описание режимов работы устройства
|+Таблица 2. Технические характеристики
!Тип
!Параметр
измеряемого
!Значение
 
сигнала
!Режим входа
!Код
HEX
!Код
DEC
!Описание
!Коэффициент
усиления
!Диапазон измерения
!Погрешность
!Формат
выходных
 
данных
|-
|-
| rowspan="6" |Ратиометрические датчики.
! colspan="2" |Питание
Результат в процентах от выходного напряжения клеммы 5В.
| rowspan="3" |Однополярный
| rowspan="3" |0x0000
| rowspan="3" |0
| rowspan="3" |Измерение напряжения с ратиометрических датчиков (схема на [[#pics | рис. 6]]).
 
|1
|0...(+5V)
| rowspan="3" |±0.1 %
| rowspan="6" |% · 100
|-
|-
|2
|Напряжение питания
|0...(+5V / 2)
|9 – 28 В постоянного тока
|-
|-
|4
|Потребляемая мощность
|0...(+5V / 4)
|0.2 Вт
|-
|-
| rowspan="3" |Дифференциальный
|Максимальный ток выхода 5V
| rowspan="3" |0x0100
|150 мА
| rowspan="3" |256
| rowspan="3" |Измерение напряжения с ратиометрических датчиков в дифференциальном режиме от −5 до 5 В (схема на [[#pics | рис. 1]]).
|1
|± (+5V)
| rowspan="3" |±0.1 %
|-
|-
|2
! colspan="2" |Каналы измерения
|± (+5V / 2)
|-
|-
|4
|Число каналов
|± (+5V / 4)
|6 дифференциальных, либо 12 однополярных
|-
|-
| rowspan="11" |Измерение
|Поддерживаемые датчики и сигналы
напряжения
| Термометры сопротивления, NTC-термисторы, термопары K-типа, датчики тока и напряжения со стандартным выходом, датчики Холла, датчики с выходом «сухой контакт» и пользовательские измерения напряжения, тока и сопротивления.
| rowspan="3" |Однополярный
| rowspan="3" |0x0001
Полный список с моделями смотрите в [[#table-1|таблице 1]]
| rowspan="3" |1
| rowspan="3" |Измерение напряжения в однополярном режиме от 0 до 2 В (схема на [[#pics | рис. 2]])
|1
|0...2048 мВ
| rowspan="3" |±(0.2 % + 100 мкВ)
| rowspan="11" |мкВ
|-
|-
|2
|Погрешности при измерении стандартных датчиков
|0...1024 мВ
|  
|-
Популярные термометры сопротивления:
|4
* подключение по двум проводам:
|0...512 мВ
** Pt100 — ±0.8 °С,
|-
** Pt1000 — ±0.15 °С,
| rowspan="8" |Дифференциальный
** NTC 10k — ±0.2 °С.
| rowspan="8" |0x0101
* подключение по трём проводам:
| rowspan="8" |257
** Pt100 — ±(0.33 + Rw · 0.01 Ом-1 )°С,
| rowspan="8" |Измерение напряжения в дифференциальном режиме от −2 до 2 В (схема на [[#pics | рис. 1]])
** Pt1000 — ±(0.13 + Rw · 0.001 Ом-1 )°С,
** Ni 100 (α = 0,00617 °C -1) — ±(0.23 + Rw · 0.006 Ом-1 )°С.
:Rw — сопротивление каждого провода, которым подключен датчик к прибору.
 
Термопара K-типа: ±(0.8 °С + 0.2% · Δt), Δt — разница между измеренной температурой и температурой самого WB-MAI6.


Измерение напряжения с термопары (схема на [[#pics | рис. 4]])
Датчики со стандартизированным выходом:
|1
* 0-5 мА, 0-20 мА, 4-20 мА — ±0.25 %;
|± 2048 мВ
* 0-1 В, 0-10 В, −50...50 мВ, -2...2 В — ±0.2 %;
| rowspan="8" |±(0.2 % + 30 мкВ)
Датчик тока на эффекте Холла: ±1 %.
|-
|2
|± 1024 мВ
|-
|4
|± 512 мВ
|-
|8
|± 256 мВ
|-
|16
|± 128 мВ
|-
|32
|± 64 мВ
|-
|64
|± 32 мВ
|-
|128
|± 16 мВ
|-
| rowspan="9" |Измерение
сопротивления
| rowspan="6" |Однополярный
| rowspan="6" |0x0002
| rowspan="6" |2
| rowspan="6" |Измерение сопротивления по двухпроводной схеме (схема на [[#pics | рис. 5.1]])


Подключение датчиков типа «сухой контакт» (схема на [[#pics | рис. 5.2]])
Погрешности для всех поддерживаемых стандартных датчиков смотрите в [[WB-MAI6 Modbus Registers#table-4 |таблице 4]]
|1
|0...5000 Ом
| rowspan="6" |(±0.05 % + 0.3 Ом)
| rowspan="9" |Ом · 100
|-
|-
|2
|Базовая погрешность при измерении напряжения
|0...2550 Ом
|±0.2 %  (< 2 В)
±1.5 %  (< 30В)
|-
|-
|4
|Базовая погрешность при измерении тока
|0...1275 Ом
|±0.2 %
|-
|-
|1
|Базовая погрешность при измерении сопротивления
|0...5100 Ом
|±0.1 % (0...1 кОм)
±0.2 % (1 кОм...100 кОм)
|-
|-
|2
|Входное сопротивление при измерении напряжения
|0...2550 Ом
|> 1 МОм ( 0...2В)
4 кОм ( > 2В)
|-
|-
|4
|0...1275 Ом
|-
| rowspan="3" |Дифференциальный


(трехпроводная схема)
! colspan="2" |Защита
| rowspan="3" |0x0102
| rowspan="3" |258
| rowspan="3" |Измерение сопротивления по трехпроводной схеме (схема на [[#pics | рис. 7]])
|1
|0...5000 Ом
| rowspan="3" |±(0.05 % + 0.15 Ом)
|-
|-
|2
| Одновременно на всех каналах, в любом режиме
|0...2550 Ом
| ± 30 В
|-
|-
|4
{{Wbincludes:Klemmy. Input}}
|0...1275 Ом
{{Wbincludes:Control MAI}}
|-
|-
| rowspan="3" |Измерение
{{Wbincludes:Dimensions 3U}}
тока
{{Wbincludes:Weight}} 110 г
| rowspan="3" |Однополярный
|}
| rowspan="3" |0x0003
| rowspan="3" |3
| rowspan="3" |Измерение тока от 0 до 20 мА (схема на [[#pics | рис. 3]])
|1
|0...20.48 мА
| rowspan="3" |±(0.2 % + 1мкА)
| rowspan="3" |нА
|-
|2
|0...10.24 мА
|-
|4
|0...5.12 мА
|-
| rowspan="3" |Измерение сопротивления
через измерение тока в цепи
| rowspan="3" |Однополярный
| rowspan="3" |0x0004
| rowspan="3" |4
| rowspan="3" |Измерение сопротивления NTC-термистора (схема на [[#pics | рис. 8]])
Ток в цепи идет только в момент опроса текущего входа, во время опроса остальных входов


ток не идет, в отличие от режиме «измерение тока», где ток идет всегда.
== Общий принцип работы ==
|1
WB-MAI6 имеет 6 универсальных входов. Каждый вход по очереди подключается к АЦП для измерения входных сигналов.  
|200 Ом .. 250 кОм
| rowspan="3" |±3 % в конце диапазона


±1,5% в середине диапазона
Разрядность АЦП составляет 16 бит. Каждый канал оборудован ФНЧ первого порядка для защиты от ВЧ помех. Для повышения точности при измерении медленно меняющихся сигналов поддерживается оверсемплинг (до 50) и дополнительный цифровой ФНЧ первого порядка. Они настраиваются через веб-интерфейс контроллера [[Wiren Board]] или через регистры Modbus.


±0.5% в начале диапазона
АЦП измеряет в дифференциальном режиме (например, для термопар, термометров сопротивления по трёхпроводной схеме) или в однополярном режиме (например, для сигналов 4-20 мА или 0-1 В).
| rowspan="3" |Ом
|-
|2
|500 Ом .. 500 кОм
|-
|4
|1200 Ом .. 1 МОм
|}


=== Типы поддерживаемых стандартных датчиков ===
Сигналы тока 4-20 мА, 0-20 мА, 0-5 мА измеряются с помощью встроенных в прибор шунтирующих резисторов в 100 Ом. Для измерения термометров сопротивления по двух- и трёхпроводной схеме используются встроенные прецизионные источники тока 250 мкА.  
Поддерживаемые типы стандартных датчиков приведены в ''таблице 4''. При использовании стандартных датчиков значения регистров 0x'''X'''40 А и 0x'''X'''40 В (коэффициент усиления) игнорируется. Стандартные датчики имеют код <code>0x1XXX</code>.
<div id="table-4"></div>
{| class="wikitable"
|+Таблица 4. Типы стандартных датчиков
!Код датчика
HEX
!Код датчика
DEC
!Описание
!Коэффициент
усиления
!Формат
сырых данных
!Формат
пересчитанных данных
!Погрешность
|-
! colspan="7" |Термоэлектрические преобразователи
Режим работы — измерение напряжения с термопары (схема на [[#pics | рис. 4]])
|-
|0x1000
|4096
|ТХА (K)
|32
|мкВ
|°C · 10
|±(0.8 °С + 0.2% · Δt)
|-
| colspan="2" |
| colspan="7" |Примечание: Δt - разница между измеряемой термопарой температурой и температурой WB-MAI, если термопара подключена напрямую к входу WB-MAI6 без удлинения проводов.
|-
! colspan="7" |Термометры сопротивления по двухпроводной схеме
Режим работы — измерение сопротивления по двухпроводной схеме (схема на [[#pics | рис. 5.1]])
|-
|0x1100
|4352
|Pt 50 (α = 0,00385 °C <sup>-1</sup>)
|4
| rowspan="15" |Ом · 100
| rowspan="15" |°C · 10
|±1.5 °С
|-
|0x1101
|4353
|Pt 100 (α = 0,00385 °C <sup>-1</sup>)
|4
|±0.8 °С
|-
|0x1102
|4354
|Pt 500 (α = 0,00385 °C <sup>-1</sup>)
|2
|±0.2 °С
|-
|0x1103
|4355
|Pt 1000 (α = 0,00385 °C <sup>-1</sup>)
|1
|±0.15 °С
|-
|0x1110
|4368
|50П (α = 0,00391 °C <sup>-1</sup>)
|4
|±1.5 °С
|-
|0x1111
|4369
|100П (α = 0,00391 °C <sup>-1</sup>)
|4
|±0.8 °С
|-
|0x1112
|4370
|500П (α = 0,00391 °C <sup>-1</sup>)
|2
|±0.2 °С
|-
|0x1113
|4371
|1000П (α = 0,00391 °C <sup>-1</sup>)
|1
|±0.15 °С
|-
|0x1120
|4384
|50М (α = 0,00428 °C <sup>-1</sup>)
|4
|±1.4 °С
|-
|0x1121
|4385
|100М (α = 0,00428 °C <sup>-1</sup>)
|4
|±0.7 °С
|-
|0x1122
|4386
|500М (α = 0,00428 °C <sup>-1</sup>)
|4
|±0.2 °С
|-
|0x1123
|4387
|1000М (α = 0,00428 °C <sup>-1</sup>)
|2
|±0.14 °С
|-
|0x1130
|4400
|Ni 100 (α = 0,00617 °C <sup>-1</sup>)
|4
|±0.5 °С
|-
|0x1131
|4401
|Ni 500 (α = 0,00617 °C <sup>-1</sup>)
|2
|±0.13 °С
|-
|0x1132
|4402
|Ni 1000 (α = 0,00617 °C <sup>-1</sup>)
|1
|±0.1 °С
|-
| colspan="2" |
| colspan="7" |Примечание: без учёта сопротивления проводов и контактов
|-
! colspan="7" |Термометры сопротивления по трехпроводной схеме
Режим работы – измерение сопротивления по трехпроводной схеме (схема на [[#pics | рис. 7]])
|-
|0x1200
|4608
|Pt 50 (α = 0,00385 °C <sup>-1</sup>)
|4
| rowspan="15" |Ом · 100
| rowspan="15" |°C · 10
|±(0.6 + Rw · 0.02 Ом<sup>-1</sup> )°С
|-
|0x1201
|4609
|Pt 100 (α = 0,00385 °C <sup>-1</sup>)
|4
|±(0.33 + Rw · 0.01 Ом<sup>-1</sup> )°С
|-
|0x1202
|4610
|Pt 500 (α = 0,00385 °C <sup>-1</sup>)
|2
|±(0.14 + Rw · 0.002 Ом<sup>-1</sup> )°С
|-
|0x1203
|4611
|Pt 1000 (α = 0,00385 °C <sup>-1</sup>)
|1
|±(0.13 + Rw · 0.001 Ом<sup>-1</sup> )°С
|-
|0x1210
|4624
|50П (α = 0,00391 °C <sup>-1</sup>)
|4
|±(0.6 + Rw · 0.02 Ом<sup>-1</sup> )°С
|-
|0x1211
|4625
|100П (α = 0,00391 °C <sup>-1</sup>)
|4
|±(0.33 + Rw · 0.01 Ом<sup>-1</sup> )°С
|-
|0x1212
|4626
|500П (α = 0,00391 °C <sup>-1</sup>)
|2
|±(0.14 + Rw · 0.002 Ом<sup>-1</sup> )°С
|-
|0x1213
|4627
|1000П (α = 0,00391 °C <sup>-1</sup>)
|1
|±(0.13 + Rw · 0.001 Ом<sup>-1</sup> )°С
|-
|0x1220
|4640
|50М (α = 0,00428 °C <sup>-1</sup>)
|4
|±(0.6 + Rw · 0.02 Ом<sup>-1</sup> )°С
|-
|0x1221
|4641
|100М (α = 0,00428 °C <sup>-1</sup>)
|4
|±(0.31 + Rw · 0.01 Ом<sup>-1</sup> )°С
|-
|0x1222
|4642
|500М (α = 0,00428 °C <sup>-1</sup>)
|4
|±(0.13 + Rw · 0.002 Ом<sup>-1</sup> )°С
|-
|0x1223
|4643
|1000М (α = 0,00428 °C <sup>-1</sup>)
|2
|±(0.12 + Rw · 0.001 Ом<sup>-1</sup> )°С
|-
|0x1230
|4656
|Ni 100 (α = 0,00617 °C <sup>-1</sup>)
|4
|±(0.23 + Rw · 0.006 Ом<sup>-1</sup> )°С
|-
|0x1231
|4657
|Ni 500 (α = 0,00617 °C <sup>-1</sup>)
|2
|±(0.09 + Rw · 0.0013 Ом<sup>-1</sup> )°С
|-
|0x1232
|4658
|Ni 1000 (α = 0,00617 °C <sup>-1</sup>)
|1
|±(0.08 + Rw · 0.0006 Ом<sup>-1</sup> )°С
|-
| colspan="2" |
| colspan="7" |Примечание: Rw - сопротивление каждого провода. Должны использоваться одинаковые провода одинаковой длины для подключения к клеммам P и N.


|-
В устройство встроены отключаемые делители для измерения больших напряжений, например 0...10 В или 30 В. Эти делители включаются и отключаются автоматически, в зависимости от входного сигнала.
! colspan="7" |Датчики с токовым выходом
Режим работы — измерение тока от 0 до 20 мА (схема на [[#pics | рис. 3]])
|-
|0x1300
|4864
|от 0 до 5 мА
|4
|нА
|0 мА = нижняя граница (регистры 0x'''X'''408 / 0x'''X'''409)
5 мА = верхняя граница (регистры 0x'''X'''40A / 0x'''X'''40B)
|±0.25 %
|-
|0x1301
|4865
|от 0 до 20 мА
|1
|нА
|0 мА = нижняя граница (регистры 0x'''X'''408 / 0x'''X'''409)
20 мА = верхняя граница (регистры 0x'''X'''40A / 0x'''X'''40B)
|±0.25 %
|-
|0x1302
|4866
|от 4 до 20 мА
|1
|нА
|4 мА = нижняя граница (регистры 0x'''X'''408 / 0x'''X'''409)
20 мА = верхняя граница (регистры 0x'''X'''40A / 0x'''X'''40B)
|±0.25 %
|-
! colspan="7" |Датчики с выходом «напряжение» в однополярном режиме
Режим работы — измерение напряжения в однополярном режиме от 0 до 2 В (схема на [[#pics | рис. 2]])
|-
|0x1400
|5120
|от 0 до 1 В
|2
|мкВ
|0 В = нижняя граница(регистры 0x'''X'''408 / 0x'''X'''409)
1 В = верхняя граница (регистры 0x'''X'''40A / 0x'''X'''40B)
|±0.2 %
|-
| colspan="2" |
| colspan="7" |Примечание: входы WB-MAI в этом режиме имеют низкий импеданс (50мкА подтяжку к верху), чтобы обнаруживать входы, к которым ничего не подключено. Обратитесь к производителю для отключения.


|-
Выходы 5V и сигнальная земля всех шести каналов объединены внутри устройства. Этот выход используется для питания внешних датчиков, например, датчиков тока на эффекте Холла.
! colspan="7" |Датчики с выходом «напряжение» в дифференциальном режиме
Режим работы — измерение напряжения в дифференциальном режиме от −2 до 2 В (схема на [[#pics | рис. 1]])
|-
|0x1500
|5376
|от -50 до 50 мВ
|32
|мкВ
| -50 мВ = нижняя граница(регистры 0x'''X'''408 / 0x'''X'''409)
50 мВ = верхняя граница (регистры 0x'''X'''40A / 0x'''X'''40B)
|±0.2 %
|-
! colspan="7" |Датчики контактные (сухие)
Режим работы — измерение сопротивления по двухпроводной схеме (схема на [[#pics | рис. 5.3]])
|-
|0x1600
|5632
|Сухой контакт
|1
|Ом · 100
|0 — датчик разомкнут или отсутствует
1 — датчик замкнут
|
|-
! colspan="7" |NTC термисторы
Режим работы — измерение сопротивления через измерение тока (схема на [[#pics | рис. 8]])
|-
|0x1700
|5888
|NTC 10k (B = 3988 K)
|1 - 4 (авто)
|Ом
|°C · 10
|Ниже -40 °С: ±1 °С
От -40 до -20 °С: ±0.5 °С


Выше -20 °С: ±0.25 °С
Интерфейс RS-485 и вход питания гальванически изолирован от измерительных каналов. Каналы не изолированы друг от друга.
|}


=== Примеры конфигурации устройства ===
Для корректного детектирования отсутствия термопары К-типа, входные фильтрующие конденсаторы разряжаются импульсами в несколько микросекунд с помощью встроенных резисторов 100 Ом. Стоит иметь это в виду, если вместо термопары будет подключаться другой источник ЭДС. Разрядка конденсаторов производится только в режиме «Стандартные датчики» и при выборе одной из поддерживаемых термопар. В базовых режимах разрядка не выполняется.
В ''таблице 5'' приведено несколько примеров конфигурации устройства. Адреса регистров приведены для канала № 1. Для использования других каналов адреса следует пересчитать в соответствии с [[#table-6 |таблицей 6]].


В таблице заполнены только те ячейки, которые влияют на конфигурацию входа для измерения сигналов с указанных датчиков. В остальные регистры конфигурации следует записать «0».
При использовании двухпроводной схемы измерения сопротивления, сопротивление проводов, соединений, контактов, клемм включается в результат измерения. Если это возможно, то для термисторов с низким сопротивлением рекомендуем использовать более точную трёхпроводную схему.
<div id="table-5"></div>
{| class="wikitable"
|+Таблица 5. Примеры конфигурации устройства
! rowspan="2" |Адрес регистра
! colspan="4" |Примеры конфигураций для некоторых датчиков
|-
!Измерение температуры
термопарой K-типа


(подключена к входу IN1).
При измерении сопротивления по трёхпроводной схеме рекомендуем подключать датчик к клеммам INxP и INxN одинаковыми проводами, чтобы их сопротивление не влияло на результат. В таком случае абсолютное влияние сопротивления проводов на конечный результат будет 0.003Rw против 2Rw в двух проводной схеме, где Rw — сопротивление одного провода до датчика. А абсолютное влияние разницы сопротивлений на конечный результат составит |Rw1-Rw2|.


Схема на [[#pics | рис. 4]]
== Монтаж ==
!Измерение температуры
=== Подключение ===
термометров сопротивления Pt1000
WB-MAI6 монтируется на стандартную DIN-рейку шириной 35 мм и занимает ширину 3 DIN-модуля.


по трехпроводной схеме
{{Wbincludes:Mount "V+ GND A B"}}


(подключен к входу IN1).
{{Wbincludes:Mount Wires}}


Схема на [[#pics | рис. 7]]
=== Схемы подключения ===
!Измерение сигнала с
{{Anchor|pics}}
датчика с токовым выходом 4–20 мА


(подключен к входу IN1P).
Каналы входа можно использовать независимо друг от друга и подключить два разных входных сигнала: например, измерять ток 4...20 мА входом INxP, а входом INxN — напряжение 0...10 В.


Схема на [[#pics | рис. 3]]
Однако, режимы измерения сопротивления по трёхпроводной схеме, режимы измерения напряжения в дифференциальном режиме, а также режим термопары занимают оба канала INxP и INxN.
!Измерение температуры
NTC-термистором


10 кОм, B = 3988 K.
<gallery mode="packed" heights="120px" caption="Занимают только один канал входа: INxP или INxN ">
Image: MAI Voltage.png | Рис.1. Измерение напряжения в однополярном режиме: датчики со стандартным выходом 0–1 В, 0-10 В, напряжения от 0 до 30 В; датчик тока на эффекте Холла
Image: MAI Current.png | Рис.2. Измерение постоянного тока: датчики со стандартным выходом 4–20 мА, 0–20 мА, 0–5 мА другие датчики с нестандартным выходом и током до 20 мА. Понадобится внешний источник напряжения, землю которого нужно объединить с клеммой GND канала измерения
Image: MAI Resistivity.png | Рис.3. Измерение сопротивления по двухпроводной схеме: двухпроводные термисторы RTD — Pt100, Pt1000, NTC 10k и другие. Провода должны быть одинаковыми, концы обжаты в НШВИ. Сопротивление проводов и контактов включается в результат измерения
Image: MAI Dry.png | Рис.4. Подключение датчиков «сухой контакт»
Image: HSTSschema.png | Рис.5. Подключение датчиков Холла
</gallery>


Схема на [[#pics | рис. 8]]
<gallery mode="packed" heights="150px" caption="Занимают оба канала одного входа: INxP и INxN">
|-
Image: MAI Diff Voltage.png | Рис.6. Измерение напряжения в дифференциальном режиме: датчики со стандартным выходом напряжения −50...50 мВ, −2...2 В
! colspan="5" |Регистры конфигурации
Image: MAI Thermocouple.png | Рис.7. Подключение термопары K-типа (TXA)
|-
Image: MAI 3 wire.png | Рис.8. Измерение сопротивления по трёхпроводной схеме. Провода должны быть одинаковыми, концы обжаты в НШВИ. При соблюдении условий подключения сопротивление проводов не влияет на результат измерения
|0x1400
</gallery>
|0x1000
|0x1203
|0x1302
|0x1700
|-
|0x1401
|
|
|
|
|-
|0x1402
|20
|20
|20
|20
|-
|0x1403
|
|
|
|
|-
|0x1404
|0
|0
|0
|0
|-
|0x1405
|
|
|
|
|-
|0x1406
|
|
|
|
|-
|0x1407
|
|
|
|
|-
|0x1408
|
|
|100
|
|-
|0x1409
|
|
|
|
|-
|0x140A
|
|
|800
|
|-
|0x140B
|
|
|
|
|-
! colspan="5" |Регистры измеренных значений
|-
|0x1500
|Напряжение на термопаре, мкВ
|Сопротивление датчика, Ом · 100
|Ток, нА
|Сопротивление датчика, Ом
|-
|0x1502
|
|
|
|
|-
|0x1504
|Температура спая, °C · 10
|Температура датчика, °C · 10
|100 - при токе 4 мА; 800 - при токе 20 мА
если значение не в диапазоне [100..800], датчик неисправен или отсутствует
|Температура датчкика, °C · 10
|-
|0x1505
|
|
|
|
|-
|0x1506
|
|
|
|
|-
|0x1507
|
|
|
|
|}


== Представление в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board ==
=== Подключение токовых датчиков 4-20 (0-20) мА ===
[[Image: MAI6 — View in the web interface.png |300px|thumb|right| Представление MAI6 в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board]]
=== Настройка модуля через веб-интерфейс ===
{{SupportedSinceRelease
| release= wb-2108
}}


Выполните [[RS-485:Настройка_через_веб-интерфейс | начальное конфигурирование через web-интерфейс]]:
К модулю можно подключить пассивные и активные датчики со стандартизированным токовым выходом 4-20 (0-20) мА.  
* настройте порт,
* добавьте устройство,
* выберите шаблон '''WB-MAI6''',
* и укажите modbus-адрес.  


После этого вы сможете настроить каналы устройства.
Входы модуля пассивные и не имеют встроенного источника питания для датчиков. Поэтому для подключения пассивных датчиков используйте внешний блок питания.  


<div id="parameters"></div>
Активные датчики с трехпроводной схемой подключения запитываются от внешнего источника питания, земля которого должна быть подключена к клемме iGND канала измерения.


=== Описание параметров ===
<gallery mode="packed" heights="300px">
Image: WB-MAI6-passive.png  | Подключение пассивного датчика 4-20 (0-20)мА
Image: WB-MAI6-active.png | Подключение активного датчика 4-20 (0-20)мА
</gallery>


В зависимости от выбранного вида входного сигнала будут доступны параметры:
==Представление в веб-интерфейсе контроллера WB==
* Sampling Time, ms (Data rate в wb-mqtt-serial < 2.52.0) — время семплирования, т.е. накопления данных внутри АЦП. Все каналы опрашиваются последовательно, поэтому общее время измерения всех каналов — это сумма времени опроса включенных каналов. Время опроса каждого канала рассчитывается по формуле <code>Sampling_Time * Number_of_measurements</code>. Чем больше значение параметра в миллисекундах, тем выше точность измерения. По умолчанию: 50 мс.
* Number of measurements — количество измерений подряд. Чем больше число, тем медленнее, но точнее измерения. По умолчанию: 0, но оно приравнивается к 1 — одно измерение.
* Lowpass filter time, ms — фильтр нижних частот, характерное время. Можно использовать для снижения влияния шума в сигнале с датчиков на инерционных системах. По умолчанию: 0 — отключен. Максимально возможное значение — 65 000 мс.
* Minimum value и Maximum value — значения используются для пересчета показаний стандартных сигналов с датчиков в физическую величину. Параметры доступны для стандартных сигналов. [[#calculate-phisycal | Подробнее о пересчете значений в физическую величину]].
* Gain — коэффициент усиления. Чем больше значение, тем меньший по амплитуде сигнал можно измерить. Увеличение коэффициента сокращает диапазон измеряемых значений. Если диапазон сигнала неизвестен — оставьте значение <code>Auto</code>, коэффициент усиления будет подобран автоматически.


=== Выбор типа датчика или измерения ===
=== Выбор шаблона ===
{{WebUIAddDevice
| template=WB-MAI6
}}


По умолчанию в MAI6 все каналы отключены и перед работой нужно выбрать для каждого канала вид измеряемого сигнала. Для удобства настройки мы добавили возможность указать тип подключенного датчика или его выходного сигнала. При указании типа подключенного датчика измеренные значения будут автоматически пересчитаны в физическую величину, а при выборе датчика с типовым сигналом (4–20 мА, 0-1 В и т.п.) вы сможете указать [[#calculate-phisycal | параметры пересчета]] в настройках канала.
=== Управление устройством и просмотр значений ===
{{Wbincludes:WebUIControlDevice}}


# Перейдите '''Settings''' → '''Configs''' → '''Serial Device Driver Configuration'''.
Набор контролов меняется в зависимости от настроек каналов измерения.
# Выберите serial-порт, к которому подключено устройство и найдите его в списке устройств.
# В разделе '''Channels''' выберите нужный вход (Input X) и укажите тип подключенного датчика. Если датчика нет в списке и у него нетиповой сигнал, то выберите одно из пользовательских измерений.


'''Например, подключим терморезистор Pt100''' по трехпроводной схеме к каналу 1.
== Настройка ==
{{Wbincludes:WebUIDeviceSetUp}}


# Подключите датчик к клеммам <code>P</code> и <code>N</code> по схеме на [[#pics | рисунке 7]].
=== Выбор типа датчика или измерения ===
# Выберите канал, к которому подключен терморезистор, например, '''Input 1'''.
# В поле '''Input 1''' выберите тип датчика — '''3-wire RTD Pt 100 (α = 0.00385 °C⁻¹)'''.
# Сохраните настройки.


<gallery mode="traditional " widths ="400px" heights="250px">
По умолчанию в WB-MAI6 все каналы отключены и перед работой нужно выбрать для каждого канала тип подключённого датчика или название типового сигнала. При указании типа датчика измеренные значения будут автоматически пересчитаны в физическую величину, а при выборе датчика с типовым сигналом (4–20 мА, 0-10 В и т.п.) вы сможете указать параметры пересчёта в настройках канала.
Image: MAI11 — Choosing the type of sensor.png | Выбор датчика Pt100, подключенного по трехпроводной схеме
Image: MAI11 — IN 1, Settings 3-ware Pt100.png | Параметры датчика Pt100, подключенного по трехпроводной схеме
Image: MAI11 — IN 1 P, Pt100.png | Значение, полученное с терморезистора Pt100 и пересчитанное в физическую величину — градусы по цельсию
</gallery>


'''Еще один пример — пользовательское измерение напряжения''' на клемме <code>P</code> канала 1.
Ниже показаны примеры подключения и настройки датчика Pt100 и измерения напряжения 0...30 В.
# Подключите датчик с выходом напряжения в диапазоне от 0 до 2 В к клемме <code>P</code> по схеме на [[#pics | рисунке 2]].
# Выберите канал, к которому подключен датчик, например, '''Input 1'''.
# В поле '''Input 1''' выберите тип датчика — '''IN_P: single-ended voltage measurement from 0 to 2 V'''.
# При выборе этого вида измерения внизу появится дополнительное поле '''IN_N''', в нашем примере установите значение в <code>disabled</code>. Подробнее о назначении поля ''IN_N'', читайте в разделе [[#2-sensors | Подключение двух датчиков к одному каналу]].
# Сохраните настройки.


<gallery mode="traditional " widths ="400px" heights="250px">
<gallery mode="packed" heights="120px" caption="Настройка Pt100, подключённого по трёхпроводной схеме">
Image: MAI11 — Choosing a custom measurement.png | Выбор пользовательского измерения напряжения в диапазоне от 0 до 2 В
Image: MAI 3 wire.png | Схема подключения, [[#pics| рис. 8]]
Image: MAI11 — IN 1, Settings user voltage measurement.png | Параметры пользовательского измерения напряжения в диапазоне от 0 до 2 В
Image: Mai6-choosing-type-of-sensor.png | Выбор датчика
Image: MAI11 — IN 1 P, user voltage measurement.png | Результат пользовательского измерения напряжения на клемме P первого канала
Image: Mai6-3wire-pt100-settings.png | Параметры датчика
Image: Mai6-3wire-pt100-measurements.png | Полученные с датчика значения
</gallery>
</gallery>


<div id="2-sensors"></div>
<gallery mode="packed " heights="120px" caption="Измерение напряжения в диапазоне от 0 до 30 В">
Image: MAI Voltage.png | Схема подключения, [[#pics| рис. 1]]
Image: Mai6-signle-ended-voltage-type.png | Выбор режима
Image: Mai6-sinlgle-ended-voltage-settings.png | Параметры
Image: Mai6-sinlgle-ended-voltage-measurements.png | Напряжение на клемме P первого канала
</gallery>


=== Подключение двух датчиков к одному каналу ===
=== Подключение двух датчиков к одному каналу ===
В зависимости от схемы подключения датчика вы можете подключить до двух датчиков на один канал. В списке видов измеряемых сигналов такие позиции начинаются с <code>IN_P</code> — здесь указывается датчик, подключенный к клемме <code>P</code> выбранного канала.
В зависимости от схемы подключения датчика вы можете подключить до двух датчиков на один канал. В списке видов измеряемых сигналов такие позиции начинаются с '''P''' — здесь указывается датчик, подключённый к клемме '''P''' выбранного канала.


После выбора значения в поле ''Input X'' ниже появится новое поле <code>IN_N</code>, в котором вы можете указать тип датчика, подключенного к клемме <code>N</code> или отключить опрос этой клеммы, установив <code>disabled</code>.
После выбора значения в поле '''Режим''', ниже появится новое поле '''Канал N''', в котором вы можете указать тип датчика, подключённого к клемме '''N''' или отключить опрос этой клеммы, установив '''Отключен'''.


Если доступно подключение двух датчиков к одному каналу, веб-интерфейс автоматически подберет возможные комбинации после выбора первого датчика (IN_P). Также возможные комбинации можно посмотреть в [[#table-2 | таблице 2]].
На примере ниже к четвёртому каналу подключены два датчика:
 
'''Для примера рассмотрим настройку четвертого канала MAI6''', к которому подключены два датчика:
# Клемма P — датчик «Сухой контакт».
# Клемма P — датчик «Сухой контакт».
# Клемма N — датчик с резистивным выходом.
# Клемма N — датчик с резистивным выходом.


Схему подключения можно посмотреть на [[#pics | рисунке 5.3]].
<gallery mode="packed " heights="220px" caption="Подключение двух датчиков к одному каналу">
Image: Mai6-1channel-2sensors-settings.png | К клемме P подключен датчик типа «сухой контакт», а к клемме N — датчик с резистивным выходом
Image: Mai6-1channel-2sensors-measurements.png | IN 4 P Resistance и State — значения с датчика «сухой контакт», IN 4 N Resistance — значение с датчика резистивным выходом
</gallery>


Настроим получение значений с датчиков в веб-интерфейсе:
=== Пересчёт измеренных значений в физическую величину ===
# В настройках устройства выберите четвертый канал — '''Input 4'''.
Для удобства пользователя программное обеспечение WB-MAI6 может пересчитывать измеряемые значения в физическую величину.
# В поле '''Input 4''' укажите '''IN_P: dry contact sensor'''.
# В появившемся внизу поле '''IN_N''' выберите '''two-wire resistance measurement'''.
# После выбора значений сохраните настройки, для этого нажмите на кнопку '''Save''' в левом верхнем углу.


В веб-интерфейсе, на вкладке '''Devices''' вы сможете посмотреть полученные с датчиков значения, они будут начинаться с имени канала <code>IN 4</code> и клемм <code>P</code> и <code>N</code>.
При явном указании типа подключенного датчика (терморезистор, термопара и т.п.) измеряемое значение будет пересчитано автоматически. А при выборе одного из типовых сигналов — параметры пересчёта нужно указать в настройках канала, для этого в полях '''Минимальное пересчитанное значение''' и '''Максимальное пересчитанное значение''' указываются значения физической величины, которые соответствуют минимальному и максимальному значениям диапазона.


<gallery mode="traditional " widths ="400px" heights="250px">
Пример ниже показывает подключение и настройку датчика тока SCT-013-015 с выходным сигналом 0–1 В и диапазоном измерений 0...15 А.
Image: MAI11 — Settings of two sensors connected to the same channel.png | К клемме P подключен датчик типа «сухой контакт» (IN_P), а к клемме N — датчик с резистивным выходом (IN_N)
 
Image: MAI11 — Sensors with dry contact and measured resistance in the device's web view.png | IN 4 P Resistance и State — значения с датчика IN_P, IN 4 N Resistance — значение с датчика IN_N
Так как в примере датчик подключен к клемме '''P''' и выбран режим с приставкой '''P''', то вы можете дополнительно подключить второй датчик к клемме '''N''', для этого установите режим в поле '''Канал N''' и выберите один из доступных датчиков. В нашем примере '''Канал N''' не используется, поэтому отключён.
 
<gallery mode="packed" heights="150px" caption="Настройка датчика тока SCT-013-015: сигнал 0–1 В, диапазон измерений 0…15 А">
Image: MAI Voltage.png | Схема подключения, [[#pics|рис. 1]]
Image: Mai6-value-settings.png  | Настройка
Image: Mai6-value-measurements.png | IN 1 P Voltage — измеренное напряжение на клемме P, <br>IN 1 P Value — пересчитанное в амперы значение
</gallery>
</gallery>


<div id="calculate-phisycal"></div>
=== Работа с датчиками тока на эффекте Холла ===
{{Anchor|hall-sensor-current}}
Инструкцию по монтажу смотрите в документации на датчик [[YHDC_HSTS016L|HSTS016L]].


=== Пересчет измеренных значений в физическую величину ===
На первом этапе для входа WB-MAI6, к которому подключен датчик, необходимо выбрать режим '''датчик тока на эффекте Холла (2.5V±0.625V), однополярное подключение''' и настроить параметры:
* Номинальный ток (А) — указать номинальный ток из документации на датчик.
* Сдвиг нуля (А) —  вписать 0.
* Нажать кнопку '''Записать''' слева вверху страницы.


Для удобства пользователя программное обеспечение MAI6 может пересчитывать измеряемые значения в физическую величину.
На втором этапе нужно снять показания с датчика без установки датчика на провод (или тока в измеряемой цепи быть не должно), после чего:
* Открыть настройки устройства.
* Вписать полученное значение в параметр '''Сдвиг нуля (А)''', изменив знак на противоположный.
* Нажать кнопку '''Записать''' слева вверху страницы.


При явном указании типа подключенного датчика (терморезистор, термопара и т.п.) измеряемое значение будет пересчитано автоматически. А при выборе одного из типовых сигналов — параметры пересчета нужно указать в настройках канала, для этого в полях '''Minimum value''' и '''Maximum value''' указываются значения физической величины, которые соответствуют минимальному и максимальному значениям диапазона.
<gallery mode="packed" heights="110px" caption="Настройка датчика тока на эффекте Холла>
Image: HSTSschema.png | Схема подключения, [[#pics| рис. 5]]
Image: HSTSsetup1en.png | Настройка канала WB-MAI6
Image: HSTSsetup2en.png | Измерение сдвига нуля
Image: HSTSsetup3en.png | Настройка сдвига нуля
</gallery>


'''Например, подключим датчик тока SCT-013-015''' с диапазоном 0–30 А и выходным сигналом 0­-1 В:
=== Измерение напряжения в дифференциальном режиме ===
# Подключите датчик к клемме <code>P</code> канала 1 по схеме на [[#pics | рисунке 2]].
Иногда может потребоваться проводить измерения с плавающим потенциалом, когда ни одна из линий источника не связана с потенциалом земли. Например, при подключении датчиков со стандартным выходом напряжения −50–50 мВ, −2 до +2 В.
# Выберите канал, к которому подключен датчик тока, например, <code>Input 1</code>.
# В поле '''Input 1''' выберите тип выходного сигнала датчика — '''IN_P: 0-1 V sensor'''.
# Укажите значения физической величины на границах диапазона: <code>Minimum value = 0</code> и <code>Maximum value = 30</code>. То есть при сигнале 0 В у нас 0 А, а при сигнале 1 В — 30 А. Все промежуточные значения будут рассчитаны пропорционально.
# Сохраните настройки.


Так как вы выбрали тип сигнала с приставкой <code>IN_P</code>, то можете опционально подключить и второй датчик к клемме <code>N</code>, для этого укажите его настройки в поле '''IN_N'''. В нашем примере мы отключим измерения на клемме <code>N</code>, установив в поле '''IN_N''' значение <code>disabled</code>. [[#2-sensors | Подробнее про подключение двух датчиков к одному каналу]].
Для измерения таких сигналов можно использовать модуль MAI-6 в дифференциальном режиме.  


<gallery mode="traditional " widths ="400px" heights="250px">
В дифференциальном режиме модуль измеряет разность потенциалов между входными клеммами N и P.. Следует учитывать, что потенциал на линиях INxP и INxN относительно iGND не должен выходить за пределы (0, 5) В. Либо датчик не должен быть связан с iGND.
Image: MAI11 — Set up the current sensor with a signal 0-1 V.png  | Настройка датчика тока с сигналом 0–1 В и диапазоном 0–30 А
Image: MAI11 — Data from the current sensor with signal 0-1 V.png | IN 1 P Voltage — измеренное напряжение на клемме P, <br>IN 1 P Value — пересчитанное в амперы значение
</gallery>


=== Список поддерживаемых датчиков и пользовательских измерений ===
Длина кабеля, которым подключен источник, должна быть не более 10 м.
Для удобства настройки мы добавили предустановленные параметры для большинства популярных датчиков: терморезисторов, термопар, ратиометрических сенсоров и датчиков с типовым выходом. Если вашего датчика нет в списке или у него нетиповой выход, то вы можете выбрать одно из пользовательских измерений.
Внутреннее сопротивление измерительного входа чуть более 1 МОм. Чтобы измерения были точными, внутреннее сопротивление источника сигнала должны быть как минимум на два порядка меньше.  


Терморезисторы, подключенные по двухпроводной схеме:
Если датчику нужно внешнее питание, можно использовать выход модуля. Максимальный ток 150 мА.
* 2-wire RTD Pt 50 (α = 0.00385 °C⁻¹)
<gallery mode="packed" heights="110px" caption="Настройки для измерения в дифференциальном режиме">
* 2-wire RTD Pt 100 (α = 0.00385 °C⁻¹)
Image: MAI Diff Voltage.png | Схема подключения, [[#pics| рис. 6]]
* 2-wire RTD Pt 500 (α = 0.00385 °C⁻¹)
Image: MAI Diff Settings.png | Настройка канала WB-MAI6
* 2-wire RTD Pt 1000 (α = 0.00385 °C⁻¹)
</gallery>
* 2-wire RTD 50P (α = 0.00391 °C⁻¹)
{{Wbincludes:Modbus}}
* 2-wire RTD 100P (α = 0.00391 °C⁻¹)
* 2-wire RTD 500P (α = 0.00391 °C⁻¹)
* 2-wire RTD 1000P (α = 0.00391 °C⁻¹)
* 2-wire RTD 50M (α = 0.00428 °C⁻¹)
* 2-wire RTD 100M (α = 0.00428 °C⁻¹)
* 2-wire RTD 500M (α = 0.00428 °C⁻¹)
* 2-wire RTD 1000M (α = 0.00428 °C⁻¹)
* 2-wire RTD Ni 100 (α = 0.00617 °C⁻¹)
* 2-wire RTD Ni 500 (α = 0.00617 °C⁻¹)
* 2-wire RTD Ni 1000 (α = 0.00617 °C⁻¹)


Терморезисторы, подключенные по трехпроводной схеме:
===Расширение Быстрый Modbus===
* 3-wire RTD Pt 50 (α = 0.00385 °C⁻¹)
{{note|note| Начиная с версии прошивки '''2.0.0''' устройство поддерживает расширение Быстрый Modbus.}}
* 3-wire RTD Pt 100 (α = 0.00385 °C⁻¹)
* 3-wire RTD Pt 500 (α = 0.00385 °C⁻¹)
* 3-wire RTD Pt 1000 (α = 0.00385 °C⁻¹)
* 3-wire RTD 50P (α = 0.00391 °C⁻¹)
* 3-wire RTD 100P (α = 0.00391 °C⁻¹)
* 3-wire RTD 500P (α = 0.00391 °C⁻¹)
* 3-wire RTD 1000P (α = 0.00391 °C⁻¹)
* 3-wire RTD 50M (α = 0.00428 °C⁻¹)
* 3-wire RTD 100M (α = 0.00428 °C⁻¹)
* 3-wire RTD 500M (α = 0.00428 °C⁻¹)
* 3-wire RTD 1000M (α = 0.00428 °C⁻¹)
* 3-wire RTD Ni 100 (α = 0.00617 °C⁻¹)
* 3-wire RTD Ni 500 (α = 0.00617 °C⁻¹)
* 3-wire RTD Ni 1000 (α = 0.00617 °C⁻¹)


Датчики с типовыми выходами:
{{Wbincludes:Fast Modbus Description}}
* 4-20 mA sensor
* 0-20 mA sensor
* 0-5 mA sensor
* 0-1 V sensor
* -50 to 50 mV sensor


Ратиометрические сенсоры:
=== Карта регистров ===
* voltage measurement from ratiometric sensor — сенсоры, у которых на выходе только положительное напряжение
* differential voltage measurement from ratiometric sensor — сенсоры, у которых на выходе может быть отрицательное и положительное напряжение


Измерение сопротивления по двух- и трехпроводной схемам:
[[WB-MAI6 Modbus Registers|'''Таблица Modbus-регистров, режимы работы и типы стандартных датчиков''']]
* two-wire resistance measurement — двухпроводная схема подключения
* three-wire resistance measurement — трехпроводная схема подключения


Прочие датчики:
==Обновление прошивки и сброс настроек==
* Thermocouple type K (ТХА) — термопары К-типа
{{Modbus Device Firmware Update| changelog=WB-MAI6: Changelog}}
* dry contact sensor — датчики с выходом «сухой контакт»
* NTC thermistor 10k (B = 3988 K) — NTC термисторы


Пользовательские измерения:
== Известные неисправности ==
* current measurement — измерения тока от 0 до 20 мА
[[WB-MAI6:_Errata |Список известных неисправностей]]
* single-ended voltage measurement from 0 to 2 V — измерение положительного напряжения от 0 до 2 В
* voltage measurement in differential mode from -2 to 2 V — измерение напряжения от −2 до 2 В
* resistance measurement using current measurement — измерение сопротивления через измерение тока


{{Wbincludes:Modbus}}
== Ревизии устройства ==
 
{{Wbincludes:Revision}}
=== Карта регистров ===
Все modbus-регистры устройства разделены на три группы:
* Параметры устройства
* Настройка измерительных каналов
* Измеренные значения
Карта регистров приведена в ''таблице 6''. '''«X» в адресе регистра — номер входа от 1 до 11 (от 0x1 до 0xB).'''
<div id="table-6"></div>
{| class="wikitable"
|+Таблица 6. Описание управляющих Modbus-регистров.
!Адрес HEX
!Адрес DEC
!Тип
!Чтение/запись
!Значение по умолчанию
!Формат
!Назначение
|-
|-
! colspan="7" |Параметры устройства
|1.5
|-
|v1.5A, v1.5A/1, v1.5B, v1.5B/1, v1.5B/2, v1.5C, v1.5C/1, v1.5D - ...
|0x006E
|08.2023 - ...
|110
|holding
|RW
|96
|baud rate / 100
|Скорость порта RS-485, '''делённая на 100'''. Допустимые скорости: 1200, 2400, 4800, 9600, 19200, 38400, 57600, 115200
|-
|0x006F
|111
|holding
|RW
|0
|0, 1, 2
|Настройка бита чётности порта RS-485. Допустимые значения: 0 — нет бита чётности (none), 1 — нечётный (odd), 2 — чётный (even)
|-
|0x0070
|112
|holding
|RW
|2
|1, 2
|Количество стоп-битов порта RS-485. Допустимые значения: 1, 2
|-
|0x0078
|120
|holding
|RW
|0
|отличное от 0
|Рестарт. Запись в регистр вызывает перезагрузку МК без сохранения состояния
|-
|0x0080
|128
|holding
|RW
|1
|
|
|Modbus-адрес устройства
*На чипе АЦП ADS1120IRV
*Четырехслойная плата
|-
|-
|0x00C8 – 0x00CE
|1.4
|200 – 206
|v1.4A
|input
|06.2023
|R
|{'M','A','I',0,0,0}
|
|
|Сигнатура
*На чипе АЦП ADS1120IPW
|-
|-
|0x00DC – 0x00F1
|1.2
|220 – 241
|v1.2A, v1.2A/1, v1.2B, v1.2B/1, v1.2C, v1.2D, v1.2E
|input
|12.2022 - 05.2023
|R
|
|
|__date__ __time__
*На чипе АЦП ADS1120IPW
|Дата сборки прошивки
|-
|-
|0x00FA – 0x010D
|1.2
|250 – 269
|v1.2A/T
|input
|11.2022
|R
|
|
|строка, null-terminated
*Первая партия - требуется обновление прошивки!
|Версия прошивки
|-
|-
|0x010A – 0x010F
|266 – 271
|input
|R
|
|
|Уникальный идентификатор (S/N)
|-
! colspan="7" |Настройка измерительных каналов
|-
|0x'''X'''400
|4096·'''X''' + 1024
|holding
|RW
|0
|[[#table-3 |Таблица 3]], [[#table-4 |таблица 4]]
|Тип датчика, подключенного к каналу INxP либо к INx в дифференциальном режиме (см. таблицы 3 и 4)
|-
|0x'''X'''401
|4096·'''X''' + 1025
|holding
|RW
|0
|[[#table-3 |Таблица 3]], [[#table-4 |таблица 4]]
|Тип датчика, подключенного к каналу INxN (см. таблицы 3 и 4)
|-
|0x'''X'''402
|4096·'''X''' + 1026
|holding
|RW
|0
|0, 20, 45, 90, 175, 330, 600, 1000
|Data rate для каналов INxP либо INx в дифференциальном режиме, SPS. 0 — канал выключен
|-
|0x'''X'''403
|4096·'''X''' + 1027
|holding
|RW
|0
|0, 20, 45, 90, 175, 330, 600, 1000
|Data rate для каналов INxN, SPS. 0 — канал выключен
|-
|0x'''X'''404
|4096·'''X''' + 1028
|holding
|RW
|0
|0 - 50
|Число непрерывных измерений для каналов INxP либо INx в дифференциальном режиме
|-
|0x'''X'''405
|4096·'''X''' + 1029
|holding
|RW
|0
|0 – 50
|Число непрерывных измерений для каналов INxN
|-
|0x'''X'''406
|4096·'''X''' + 1030
|holding
|RW
|0
|0 - 65000
|Характерное время lowpass-фильтра для каналов INxP либо INx в дифференциальном режиме, мс
|-
|0x'''X'''407
|4096·'''X''' + 1031
|holding
|RW
|0
|0 - 65000
|Характерное время lowpass-фильтра для каналов INxN, мс
|-
|0x'''X'''408
|4096·'''X''' + 1032
|holding
|RW
|0
|16-bit signed int
|Нижняя граница диапазона измерения активного датчика для каналов INxP либо INx в дифференциальном режиме
|-
|0x'''X'''409
|4096·'''X''' + 1033
|holding
|RW
|0
|16-bit signed int
|Нижняя граница диапазона измерения активного датчика для каналов INxN
|-
|0x'''X'''40A
|4096·'''X''' + 1034
|holding
|RW
|1000
|16-bit signed int
|Верхняя граница диапазона измерения активного датчика для каналов INxP либо INx в дифференциальном режиме
|-
|0x'''X'''40B
|4096·'''X''' + 1035
|holding
|RW
|1000
|16-bit signed int
|Верхняя граница диапазона измерения активного датчика для каналов INxN
|-
|0x'''X'''40C
|4096·'''X''' + 1036
|holding
|RW
|0
|0 (авто), 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128
|Коэффициент усиления для каналов INxP либо INx в дифференциальном режиме
|-
|0x'''X'''40D
|4096·'''X''' + 1037
|holding
|RW
|0
|0 (авто), 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128
|Коэффициент усиления для каналов INxN
|-
! colspan="7" |Измеренные значения
|-
|0x'''X'''500
|4096·'''X''' + 1280
|input
|R
|0
|32-bit signed int
|Измеренное значение для канала INxP либо дифференциального канала INx
|-
|0x'''X'''502
|4096·'''X''' + 1282
|input
|R
|0
|32-bit signed int
|Измеренное значение для канала INxN
|-
|0x'''X'''504
|4096·'''X''' + 1284
|input
|R
|0
|16-bit signed int
|Пересчитанное в физическую величину значение для канала INxP либо дифференциального канала INx
|-
|0x'''X'''505
|4096·'''X''' + 1285
|input
|R
|0
|16-bit signed int
|Пересчитанное в физическую величину значение для канала INxN
|-
|0x'''X'''506
|4096·'''X''' + 1286
|input
|R
|1
|16-bit signed int
|Текущий коэффициент усиления для канала INxP либо дифференциального канала INx
|-
|0x'''X'''507
|4096·'''X''' + 1287
|input
|R
|1
|16-bit signed int
|Текущий коэффициент усиления для канала INxN
|-
|0x0600
|1536
|input
|R
|0
|16-bit signed int
|Напряжение на клеммах +5V, мВ
|-
|0x0601
|1537
|input
|R
|0
|16-bit signed int
|Температура внутри устройства, °C·100
|-
! colspan="7" |Служебные регистры
|-
|0xC400-0xC40D,
0xC500-0xC507
| colspan="6" | Регистры настроек и данных служебного канала, закороченного на землю. Описание см. в таблице выше.
|-
|0x0602||1538||input||R||0||32-bit signed int||Сдвиг температуры 2-W, P, x1,  °C · 1/65536
|-
|0x0604||1540||input||R||0||32-bit signed int||Сдвиг температуры 2-W, N, x1,  °C · 1/65536
|-
|0x0606||1542||input||R||0||32-bit signed int||Сдвиг температуры 2-W, P, x2,  °C · 1/65536
|-
|0x0608||1544||input||R||0||32-bit signed int||Сдвиг температуры 2-W, N, x2,  °C · 1/65536
|-
|0x060a||1546||input||R||0||32-bit signed int||Сдвиг температуры 2-W, P, x4,  °C · 1/65536
|-
|0x060c||1548||input||R||0||32-bit signed int||Сдвиг температуры 2-W, N, x4,  °C · 1/65536
|-
|0x060e||1550||input||R||0||32-bit signed int||Сдвиг температуры 3-W,  °C · 1/65536
|-
|0x0610||1552||input||R||0||16-bit unsigned int||Длительность цикла опроса входов, мс
|-
|0x0611 - 0x626||1553 - 1574||input||R||0||16-bit unsigned int||Период опроса каналов (в порядке IN1P, IN1N, ..., IN11N), мс (с версии прошивки 1.3.0)
|-
|}
Так как каждый вход поддерживает и дифференциальный (схемы на рис. [[#pics | 1]], [[#pics | 4]], [[#pics | 7]]) и однополярный режим (схемы на рис. [[#pics | 2]], [[#pics | 3]], [[#pics | 5]], [[#pics | 6]]) работы, то тип датчика задается для входов INxP и INxN в отдельности в соответствующих регистрах 0x'''X'''400 и 0x'''X'''401, где '''X''' — номер входа от 1 до 11 в шестнадцатеричной системе счисления (от 0x1 до 0xB).
Если для канала установлен автоматический коэффициент усиления, скорость опроса канала может быть снижена из-за необходимости производить несколько измерений для подбора коэффициента усиления.
Для однополярного режима работы канала доступны только коэффициенты усиления 1, 2 и 4.
Если для входа INxP установлен дифференциальный режим, значение регистров конфигурации входов INxN игнорируются. Для входов INxN может быть установлен только однополярный режим.
Начиная с версии прошивки 1.3.0 доступны регистры периода опроса в отдельности для каждого канала: это позволяет узнать фактический период опроса канала с учетом компенсации самонагрева (для датчиков NTC).
==Обновление прошивки и сброс настроек==
{{Wbincludes:Firmware update (After 2019)| changelog=WB-MAI6: Changelog}}
== Известные неисправности ==
[[WB-MAI6: Errata]]
== Ревизии устройства ==
{{Wbincludes:Revision}}
|}
|}


== Изображения и чертежи устройства ==
== Изображения и чертежи устройства ==
[[File:DIN 6U.png |450px|thumb|right|Габаритные размеры]]
{{Wbincludes:CDR lib}}
{{Wbincludes:CDR lib}}


'''Corel Draw PDF:''' [[File:WB-MAI6.cdr.pdf]]
'''SVG:''' [[File:WB-MAI6.svg.zip]]


'''Габаритный чертеж модуля (DXF):''' [[File:WB-MAI6.dxf.zip]]
'''Габаритный чертеж модуля (DXF):''' [[File:WB-MAI6.dxf.zip]]


'''Габаритный чертеж модуля (PDF):''' [[File:WB-MAI6.dxf.pdf]]
'''Габаритный чертеж модуля (PDF):''' [[File:WB-MAI6.dxf.pdf]]
{{Wbincludes: AutoCAD_base}}
<gallery mode="packed" heights="200px">
Image: wb-mai6-side.png | WB-MAI6
Image: WB-MAI6 PCB.png | Плата WB-MAI6
Image: WB-MAI6 PCB 2.png | Плата WB-MAI6
Image: DIN_3U.png | Габаритные размеры
</gallery>

Текущая версия на 15:37, 13 марта 2024


Купить в интернет-магазине

WB-MAI6

Назначение

Модуль ввода аналоговый WB-MAI6 предназначен для измерения термосопротивлений, преобразования сигналов датчиков с унифицированными сигналами тока и напряжения, измерения напряжения, и т.д.

Режим каждого входа выбирается программно при конфигурировании прибора. Подключение дополнительных внешних нагрузочных/подтягивающих резисторов не требуется. Прибор позволяет подключить одновременно до 12 различных датчиков.

Управление модулем производится с контроллера или ПК по шине RS-485 командами по протоколу Modbus.

Меры безопасности

Во время монтажа, эксплуатации и технического обслуживания устройства следует соблюдать требования документов: ГОСТ 12.3.019-80, «Правила эксплуатации электроустановок потребителей», «Правила охраны труда при эксплуатации электроустановок» и других нормативных документов, действующих на объекте.

Любые подключения производить при отключенном питании. Не допускать попадание влаги на контакты клемм и внутренние элементы.

Физический доступ к устройству должен быть разрешен только квалифицированному обслуживающему персоналу.

Поддерживаемые датчики и сигналы

Таблица 1. Поддерживаемые датчики и сигналы
Параметр Значение
Термопары
Типы «K» (TXA)
Термометры сопротивления (RTD)
Схемы подключения Двухпроводная, трёхпроводная
Типы RTD Pt50, Pt100, Pt500, Pt1000,

50П, 100П, 500П, 1000П, 50М, 100М, 500М, 1000М, Ni100, Ni500, NI1000

Термисторы
Типы NTC 10k характеристика B3988
Датчики с унифицированными сигналами
Тока 4-20 мА, 0-20 мА, 0-5 мА
Напряжения 0-1 В, 0-10 В (сопротивление источника до 400 Ом), -50...+50 мВ, -2...2 В
Прочие датчики
Тока Датчики Холла с сигналом 2.5 В +/- 0.625 В (HSTS016L)
Дискретные Типа «сухой контакт»
Измерения величин
Напряжение от -2 В до 30 В
Сопротивление до 2 МОм
Ток до 20 мА

Погрешности измерения смотрите в таблице 2.

Отличия от других аналоговых модулей Wiren Board.

Технические характеристики

Таблица 2. Технические характеристики
Параметр Значение
Питание
Напряжение питания 9 – 28 В постоянного тока
Потребляемая мощность 0.2 Вт
Максимальный ток выхода 5V 150 мА
Каналы измерения
Число каналов 6 дифференциальных, либо 12 однополярных
Поддерживаемые датчики и сигналы Термометры сопротивления, NTC-термисторы, термопары K-типа, датчики тока и напряжения со стандартным выходом, датчики Холла, датчики с выходом «сухой контакт» и пользовательские измерения напряжения, тока и сопротивления.

Полный список с моделями смотрите в таблице 1

Погрешности при измерении стандартных датчиков

Популярные термометры сопротивления:

  • подключение по двум проводам:
    • Pt100 — ±0.8 °С,
    • Pt1000 — ±0.15 °С,
    • NTC 10k — ±0.2 °С.
  • подключение по трём проводам:
    • Pt100 — ±(0.33 + Rw · 0.01 Ом-1 )°С,
    • Pt1000 — ±(0.13 + Rw · 0.001 Ом-1 )°С,
    • Ni 100 (α = 0,00617 °C -1) — ±(0.23 + Rw · 0.006 Ом-1 )°С.
Rw — сопротивление каждого провода, которым подключен датчик к прибору.

Термопара K-типа: ±(0.8 °С + 0.2% · Δt), Δt — разница между измеренной температурой и температурой самого WB-MAI6.

Датчики со стандартизированным выходом:

  • 0-5 мА, 0-20 мА, 4-20 мА — ±0.25 %;
  • 0-1 В, 0-10 В, −50...50 мВ, -2...2 В — ±0.2 %;

Датчик тока на эффекте Холла: ±1 %.

Погрешности для всех поддерживаемых стандартных датчиков смотрите в таблице 4

Базовая погрешность при измерении напряжения ±0.2 % (< 2 В)

±1.5 % (< 30В)

Базовая погрешность при измерении тока ±0.2 %
Базовая погрешность при измерении сопротивления ±0.1 % (0...1 кОм)

±0.2 % (1 кОм...100 кОм)

Входное сопротивление при измерении напряжения > 1 МОм ( 0...2В)

4 кОм ( > 2В)

Защита
Одновременно на всех каналах, в любом режиме ± 30 В
Клеммники и сечение проводов
Рекомендуемое сечение провода с НШВИ 0.35 – 1 мм2 — одинарные, 0.35 – 0.5 мм2 – сдвоенные провода
Длина стандартной втулки НШВИ 8 мм
Момент затяжки винтов 0.2 Н∙м
Управление
Интерфейс управления RS-485
Изоляция интерфейса Гальванически развязанный от измерительных цепей
Протокол обмена данными Modbus RTU, адрес задается программно, заводские настройки указаны на наклейке
Параметры интерфейса RS-485 Задаются программно, по умолчанию:

скорость — 9600 бит/с; данные — 8 бит; бит чётности — нет (N); стоп-биты — 2

Готовность к работе после подачи питания ~3 c
Условия эксплуатации
Температура воздуха От −40 до +80 °С
Относительная влажность До 98 %, без конденсации влаги
Гарантийный срок 2 года
Срок службы 5 лет
Габариты
Ширина, DIN-юнитов 3
Габаритные размеры (Д x Ш x В) 53 x 90 x 58 мм
Масса (с коробкой) 110 г

Общий принцип работы

WB-MAI6 имеет 6 универсальных входов. Каждый вход по очереди подключается к АЦП для измерения входных сигналов.

Разрядность АЦП составляет 16 бит. Каждый канал оборудован ФНЧ первого порядка для защиты от ВЧ помех. Для повышения точности при измерении медленно меняющихся сигналов поддерживается оверсемплинг (до 50) и дополнительный цифровой ФНЧ первого порядка. Они настраиваются через веб-интерфейс контроллера Wiren Board или через регистры Modbus.

АЦП измеряет в дифференциальном режиме (например, для термопар, термометров сопротивления по трёхпроводной схеме) или в однополярном режиме (например, для сигналов 4-20 мА или 0-1 В).

Сигналы тока 4-20 мА, 0-20 мА, 0-5 мА измеряются с помощью встроенных в прибор шунтирующих резисторов в 100 Ом. Для измерения термометров сопротивления по двух- и трёхпроводной схеме используются встроенные прецизионные источники тока 250 мкА.

В устройство встроены отключаемые делители для измерения больших напряжений, например 0...10 В или 30 В. Эти делители включаются и отключаются автоматически, в зависимости от входного сигнала.

Выходы 5V и сигнальная земля всех шести каналов объединены внутри устройства. Этот выход используется для питания внешних датчиков, например, датчиков тока на эффекте Холла.

Интерфейс RS-485 и вход питания гальванически изолирован от измерительных каналов. Каналы не изолированы друг от друга.

Для корректного детектирования отсутствия термопары К-типа, входные фильтрующие конденсаторы разряжаются импульсами в несколько микросекунд с помощью встроенных резисторов 100 Ом. Стоит иметь это в виду, если вместо термопары будет подключаться другой источник ЭДС. Разрядка конденсаторов производится только в режиме «Стандартные датчики» и при выборе одной из поддерживаемых термопар. В базовых режимах разрядка не выполняется.

При использовании двухпроводной схемы измерения сопротивления, сопротивление проводов, соединений, контактов, клемм включается в результат измерения. Если это возможно, то для термисторов с низким сопротивлением рекомендуем использовать более точную трёхпроводную схему.

При измерении сопротивления по трёхпроводной схеме рекомендуем подключать датчик к клеммам INxP и INxN одинаковыми проводами, чтобы их сопротивление не влияло на результат. В таком случае абсолютное влияние сопротивления проводов на конечный результат будет 0.003Rw против 2Rw в двух проводной схеме, где Rw — сопротивление одного провода до датчика. А абсолютное влияние разницы сопротивлений на конечный результат составит |Rw1-Rw2|.

Монтаж

Подключение

WB-MAI6 монтируется на стандартную DIN-рейку шириной 35 мм и занимает ширину 3 DIN-модуля.

Клеммный блок «V+ GND A B» с шагом 3.5 мм служит для подключения питания и управления по шине RS-485. Для стабильной связи с устройством важно правильно организовать подключение к шине RS-485, читайте об этом в статье Физическое подключение шины RS-485.

Если устройства, подключенные к шине RS-485, питаются от разных источников питания, их клеммы GND должны быть соединены, подробнее.

Как обжимать наконечники НШВИ

Рекомендуем для монтажа использовать гибкие многожильные провода с обжатием концов втулочными наконечниками (НШВИ — наконечник штыревой втулочный изолированный).

При снятии изоляции провод должен зачищаться ровно по длине гильзы (можно зачистить больше, а потом откусить выступающий излишек). Для обжима (опрессовывания) используйте пресс-клещи (кримпер, «обжимка»). При монтаже обжатый наконечником провод не разрушается винтовым зажимом и надежно фиксируется.

Не прикладывайте чрезмерное усилие при завинчивании клеммы — это приводит к разрушению винтового разъема.

Схемы подключения

Каналы входа можно использовать независимо друг от друга и подключить два разных входных сигнала: например, измерять ток 4...20 мА входом INxP, а входом INxN — напряжение 0...10 В.

Однако, режимы измерения сопротивления по трёхпроводной схеме, режимы измерения напряжения в дифференциальном режиме, а также режим термопары занимают оба канала INxP и INxN.

  • Занимают только один канал входа: INxP или INxN

  • Рис.1. Измерение напряжения в однополярном режиме: датчики со стандартным выходом 0–1 В, 0-10 В, напряжения от 0 до 30 В; датчик тока на эффекте Холла

  • Рис.2. Измерение постоянного тока: датчики со стандартным выходом 4–20 мА, 0–20 мА, 0–5 мА другие датчики с нестандартным выходом и током до 20 мА. Понадобится внешний источник напряжения, землю которого нужно объединить с клеммой GND канала измерения

  • Рис.3. Измерение сопротивления по двухпроводной схеме: двухпроводные термисторы RTD — Pt100, Pt1000, NTC 10k и другие. Провода должны быть одинаковыми, концы обжаты в НШВИ. Сопротивление проводов и контактов включается в результат измерения

  • Рис.4. Подключение датчиков «сухой контакт»

  • Рис.5. Подключение датчиков Холла

  • Занимают оба канала одного входа: INxP и INxN

  • Рис.6. Измерение напряжения в дифференциальном режиме: датчики со стандартным выходом напряжения −50...50 мВ, −2...2 В

  • Рис.7. Подключение термопары K-типа (TXA)

  • Рис.8. Измерение сопротивления по трёхпроводной схеме. Провода должны быть одинаковыми, концы обжаты в НШВИ. При соблюдении условий подключения сопротивление проводов не влияет на результат измерения

Подключение токовых датчиков 4-20 (0-20) мА

К модулю можно подключить пассивные и активные датчики со стандартизированным токовым выходом 4-20 (0-20) мА.

Входы модуля пассивные и не имеют встроенного источника питания для датчиков. Поэтому для подключения пассивных датчиков используйте внешний блок питания.

Активные датчики с трехпроводной схемой подключения запитываются от внешнего источника питания, земля которого должна быть подключена к клемме iGND канала измерения.

  • Подключение пассивного датчика 4-20 (0-20)мА

  • Подключение активного датчика 4-20 (0-20)мА

Представление в веб-интерфейсе контроллера WB

Выбор шаблона

Чтобы устройство появилось на вкладке Устройства в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board, добавьте новое serial-устройство и выберите шаблон WB-MAI6.

Управление устройством и просмотр значений

В веб-интерфейсе вы можете управлять выходами устройства и просматривать полученные с него значения. Список отображаемых каналов можно изменить через настройки устройства, доступные на странице выбора шаблона.

Набор контролов меняется в зависимости от настроек каналов измерения.

Настройка

Способы настройки

  1. Указать параметры в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board. Перейдите на страницу настройки serial-устройств, выберите порт, найдите или добавьте устройство и измените параметры. Если нужный параметр отсутствует в шаблоне, его можно задать через пользовательские параметры.
  2. Записать настройки в Modbus-регистры модуля из консоли контроллера с помощью утилиты modbus­_client.
  3. Eсли нет контроллера Wiren Board, используйте компьютер с преобразователем интерфейсов USB-RS485.

Мы постоянно совершенствуем наши устройства, поэтому, если вы не нашли описанных в документации настроек — обновите прошивку устройства и программное обеспечение контроллера.

Выбор типа датчика или измерения

По умолчанию в WB-MAI6 все каналы отключены и перед работой нужно выбрать для каждого канала тип подключённого датчика или название типового сигнала. При указании типа датчика измеренные значения будут автоматически пересчитаны в физическую величину, а при выборе датчика с типовым сигналом (4–20 мА, 0-10 В и т.п.) вы сможете указать параметры пересчёта в настройках канала.

Ниже показаны примеры подключения и настройки датчика Pt100 и измерения напряжения 0...30 В.

  • Настройка Pt100, подключённого по трёхпроводной схеме

  • Схема подключения, рис. 8

  • Выбор датчика

  • Параметры датчика

  • Полученные с датчика значения

  • Измерение напряжения в диапазоне от 0 до 30 В

  • Схема подключения, рис. 1

  • Выбор режима

  • Параметры

  • Напряжение на клемме P первого канала

Подключение двух датчиков к одному каналу

В зависимости от схемы подключения датчика вы можете подключить до двух датчиков на один канал. В списке видов измеряемых сигналов такие позиции начинаются с P — здесь указывается датчик, подключённый к клемме P выбранного канала.

После выбора значения в поле Режим, ниже появится новое поле Канал N, в котором вы можете указать тип датчика, подключённого к клемме N или отключить опрос этой клеммы, установив Отключен.

На примере ниже к четвёртому каналу подключены два датчика:

  1. Клемма P — датчик «Сухой контакт».
  2. Клемма N — датчик с резистивным выходом.
  • Подключение двух датчиков к одному каналу

  • К клемме P подключен датчик типа «сухой контакт», а к клемме N — датчик с резистивным выходом

  • IN 4 P Resistance и State — значения с датчика «сухой контакт», IN 4 N Resistance — значение с датчика резистивным выходом

Пересчёт измеренных значений в физическую величину

Для удобства пользователя программное обеспечение WB-MAI6 может пересчитывать измеряемые значения в физическую величину.

При явном указании типа подключенного датчика (терморезистор, термопара и т.п.) измеряемое значение будет пересчитано автоматически. А при выборе одного из типовых сигналов — параметры пересчёта нужно указать в настройках канала, для этого в полях Минимальное пересчитанное значение и Максимальное пересчитанное значение указываются значения физической величины, которые соответствуют минимальному и максимальному значениям диапазона.

Пример ниже показывает подключение и настройку датчика тока SCT-013-015 с выходным сигналом 0–1 В и диапазоном измерений 0...15 А.

Так как в примере датчик подключен к клемме P и выбран режим с приставкой P, то вы можете дополнительно подключить второй датчик к клемме N, для этого установите режим в поле Канал N и выберите один из доступных датчиков. В нашем примере Канал N не используется, поэтому отключён.

  • Настройка датчика тока SCT-013-015: сигнал 0–1 В, диапазон измерений 0…15 А

  • Схема подключения, рис. 1

  • Настройка

  • IN 1 P Voltage — измеренное напряжение на клемме P,
    IN 1 P Value — пересчитанное в амперы значение

Работа с датчиками тока на эффекте Холла

Инструкцию по монтажу смотрите в документации на датчик HSTS016L.

На первом этапе для входа WB-MAI6, к которому подключен датчик, необходимо выбрать режим датчик тока на эффекте Холла (2.5V±0.625V), однополярное подключение и настроить параметры:

  • Номинальный ток (А) — указать номинальный ток из документации на датчик.
  • Сдвиг нуля (А) — вписать 0.
  • Нажать кнопку Записать слева вверху страницы.

На втором этапе нужно снять показания с датчика без установки датчика на провод (или тока в измеряемой цепи быть не должно), после чего:

  • Открыть настройки устройства.
  • Вписать полученное значение в параметр Сдвиг нуля (А), изменив знак на противоположный.
  • Нажать кнопку Записать слева вверху страницы.
  • Настройка датчика тока на эффекте Холла

  • Схема подключения, рис. 5

  • Настройка канала WB-MAI6

  • Измерение сдвига нуля

  • Настройка сдвига нуля

Измерение напряжения в дифференциальном режиме

Иногда может потребоваться проводить измерения с плавающим потенциалом, когда ни одна из линий источника не связана с потенциалом земли. Например, при подключении датчиков со стандартным выходом напряжения −50–50 мВ, −2 до +2 В.

Для измерения таких сигналов можно использовать модуль MAI-6 в дифференциальном режиме.

В дифференциальном режиме модуль измеряет разность потенциалов между входными клеммами N и P.. Следует учитывать, что потенциал на линиях INxP и INxN относительно iGND не должен выходить за пределы (0, 5) В. Либо датчик не должен быть связан с iGND.

Длина кабеля, которым подключен источник, должна быть не более 10 м.

Внутреннее сопротивление измерительного входа чуть более 1 МОм. Чтобы измерения были точными, внутреннее сопротивление источника сигнала должны быть как минимум на два порядка меньше.

Если датчику нужно внешнее питание, можно использовать выход модуля. Максимальный ток 150 мА.

  • Настройки для измерения в дифференциальном режиме

  • Схема подключения, рис. 6

  • Настройка канала WB-MAI6

Работа по Modbus

Настройка Modbus-модулей и обновление прошивок

Устройства Wiren Board управляются по протоколу Modbus RTU. На физическом уровне подключаются через интерфейс RS-485.

Поддерживаются все основные команды чтения и записи одного или нескольких регистров. Смотрите список доступных команд в описании протокола Modbus.

Настроить параметры модуля можно в веб-интерфейсе контроллера Wiren Board, или через сторонние программы.

Параметры порта по умолчанию

Значение
по умолчанию		 Название параметра
в веб-интерфейсе		 Параметр
9600 Baud rate Скорость, бит/с
8 Data bits Количество битов данных
None Parity Бит чётности
2 Stop bits Количество стоповых битов

В актуальной версии прошивки устанавливать параметр Stop bits необязательно — устройство будет работать без ошибок и в случае, когда количество стоповых битов не совпадает с настройками Modbus-мастер.

Для ускорения отклика устройств рекомендуем поднять скорость обмена до 115 200 бит/с, см. Настройка параметров обмена данными

Modbus-адрес

Modbus-адрес, установленный на производстве. Слева наклейка на верхней крышке устройства, справа — на боковой стенке

Каждое устройство на линии имеет уникальный адрес в диапазоне от 1 до 247. Адрес устройства, установленный на заводе, указан на наклейках, расположенных на верхней крышке и сбоку. На заводе устройствам Wiren Board в одной партии присваиваются разные адреса, поэтому в вашем заказе, скорее всего, адреса не будут повторяться.

О том, как узнать, изменить или сбросить Modbus-адрес устройства, читайте в статье Modbus-адрес устройства Wiren Board.

Расширение Быстрый Modbus

Начиная с версии прошивки 2.0.0 устройство поддерживает расширение Быстрый Modbus.

О Быстром Modbus

Быстрый Modbus добавляет стандартному протоколу Modbus новые полезные функции: быстрое сканирование устройств Wiren Board на шине RS-485 и опрос событий.

Дополнительные возможности активируются специальной командой с мастера. Поэтому устройства Wiren Board можно без проблем использовать с любым сторонним оборудованием.

Не все регистры устройства поддерживают генерацию событий, смотрите карту регистров. Регистры с событиями отмечены молнией ⚡. Подробнее читайте на странице Быстрый Modbus.

Карта регистров

Таблица Modbus-регистров, режимы работы и типы стандартных датчиков

Обновление прошивки и сброс настроек

Обновление прошивок устройств (24:08)

В устройствах Wiren Board можно обновлять прошивку по протоколу Modbus. Это даёт возможность устранять найденные в прошивке ошибки на месте монтажа, а иногда и добавлять новые функции, если это возможно технически.

Инструкции:

Узнать о выходе новой версии прошивки можно в Журнале изменений в прошивке.

Известные неисправности

Список известных неисправностей

Ревизии устройства

Номер партии (Batch №) указан на наклейке на боковой поверхности корпуса или на печатной плате.

Ревизия Партии Дата выпуска Отличия от предыдущей ревизии
1.5 v1.5A, v1.5A/1, v1.5B, v1.5B/1, v1.5B/2, v1.5C, v1.5C/1, v1.5D - ... 08.2023 - ...
  • На чипе АЦП ADS1120IRV
  • Четырехслойная плата
1.4 v1.4A 06.2023
  • На чипе АЦП ADS1120IPW
1.2 v1.2A, v1.2A/1, v1.2B, v1.2B/1, v1.2C, v1.2D, v1.2E 12.2022 - 05.2023
  • На чипе АЦП ADS1120IPW
1.2 v1.2A/T 11.2022
  • Первая партия - требуется обновление прошивки!

Изображения и чертежи устройства

Corel Draw 2018 (шрифт — Ubuntu): Файл:WB-Library.cdr.zip

Visio:

  1. Устройства Wiren Board: Файл:WB-Visio-Lib.cdr.zip.
  2. Щиты, автоматы, контакторы и прочее.

SVG: Файл:WB-MAI6.svg.zip

Габаритный чертеж модуля (DXF): Файл:WB-MAI6.dxf.zip

Габаритный чертеж модуля (PDF): Файл:WB-MAI6.dxf.pdf

База УГО для AutoCAD Electrical: Файл:Wirenboard-AE-base.zip

  • WB-MAI6

  • Плата WB-MAI6

  • Плата WB-MAI6

  • Габаритные размеры

Источник — https://wirenboard.com/wiki/index.php?title=WB-MAI6_Modbus_Analog_Inputs&oldid=79855