AD转换器

由天下分享时间：2024/12/2 18:07:38 加入收藏我要投稿点赞

YUAN ISO Series A/D Isolation Converter 数据格式工程单位满刻度的百分比 16进制的补码工程单位满刻度的百分比 16进制的补码工程单位满刻度的百分比 16进制的补码工程单位满刻度的百分比 16进制的补码工程单位满刻度的百分比 16进制的补码工程单位满刻度的百分比 16进制的补码工程单位满刻度的百分比 16进制的补码工程单位满刻度的百分比 16进制的补码工程单位满刻度的百分比正满量程 +1.0000 +100.00 7FFFFF +10.000 +100.00 7FFFFF +20.000 +100.00 7FFFFF +5.0000 +100.00 7FFFFF +10.000 +100.00 7FFFFF +75.000 +100.00 7FFFFF +2.5000 +100.00 7FFFFF +100.00 +100.00 7FFFFF +100.00 +100.00 零 ±0.0000 ±000.00 000000 ±00.000 ±000.00 000000 ±00.000 ±000.00 000000 ±0.0000 ±000.00 000000 ±00.000 ±000.00 000000 ±00.000 ±000.00 000000 ±0.0000 ±000.00 000000 ±000.00 ±000.00 000000 ±000.00 ±000.00 负满量程 -1.0000 -100.00 800000 -10.000 -100.00 800000 -20.000 -100.00 800000 -5.0000 -100.00 800000 -10.000 -100.00 800000 -75.000 -100.00 800000 -2.5000 -100.00 800000 -100.00 -100.00 800000 -100.00 -100.00 800000 显示的分辨率 0.1uA 0.01% 1LSB 1uA 0.01% 1LSB 1uA 0.01% 1LSB 0.1mV 0.01% 1LSB 1mV 0.01% 1LSB 1uV 0.01% 1LSB 0.1mV 0.01% 1LSB 0.01mV 0.01% 1LSB 0.01% 0.01% 1LSB 输入范围 A1：0-1mA A5：0-±1mA A2：0-10mA A6：0-±10mA A3：0-20mA A4：4-20mA A7：0-±20mA U1：0-5V U5：0-±5V U2：0-10V U6：0-±10V U3：0-75mV U4：0-2.5V U7：0-100mV A8：用户自定义 U8：用户自定义 16进制的补码 7FFFFF 000000 表4 输入范围和数据格式

应用举例

1、输入范围为±20mA，输出为4 mA 工程单位满刻度的百分比 16进制的补码

2、输入范围为±10V，输出为2.5V

工程单位满刻度的百分比 16进制的补码

用户命令模块应答模块应答模块应答

#01(cr)

>+04.000(cr) >+020.00(cr) >199999(cr)

用户命令模块应答模块应答模块应答 #01(cr)

>+02.500(cr) >+025.00(cr) >1FFFFF(cr)

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3、十六进制补码与模拟量转换关系

当模块为电流/电压输入类型时，可使用如下关系转换：

X/7FFFFF=Xin/Xf

说明：X：表示模拟量相对应十六进制补码 Xin：表示通道输入的模拟信号量。

Xf：表示产品满量程之模拟量。例如20mA。

4、在电压量输入类型时，Xin为通道电压输入量Vin，Xf为满度电压输入量.

5、若输入量为负电压、电流量时，读取值取反加一后带入上式计算相应模拟量值。

第三章 Modbus通讯协议

简介

Modbus协议定义了控制器能识别和使用的信息结构。当在Modbus网络上进行通信时，协议能使每一台控制器知道它本身的设备地址，并识别对它寻址的数据，决定应起作用的类型，取出包含在信息中的数据和资料等，控制器也可组织回答信息，并使用Modbus协议将此信息传送出去。

控制器通信使用主-从技术，即仅一设备（主设备）能初始化传输（查询）。其他设备（从设备）根据主设备查询提供的数据做出相应反应。典型的主设备：主机和可编程仪表。典型的从设备：可编程控制器。

主设备可单独和从设备通信，也能以广播方式和所有从设备通信。如果单独通信，从设备返回一消息作为回应，如果是以广播方式查询的，则不作任何回应。Modbus协议建立了主设备查询的格式：设备（或广播）地址、功能代码、所有要发送的数据、一错误检测域。

从设备回应消息也是由Modbus协议构成，包括确认要行动的域，任何要返回的数据、和一错误检测域。如果在消息接收过程中发生一错误，或从设备不能执行其命令，从设备将建立一错误消息并把它作为回应发送出去

Modbus有ASCII和RTU两种传输方式：

以ASCII模式通信时，一个消息中的每个8bit字节都作为2个ASCII字符发送，采用LRC错误检测，其优点是字符发送的时间间隔可达到1s而不产生错误；

当以RTU模式通信时，在消息中的每个8bit字节包含两个4bit的十六进制字符，采用CRC错误检测，其优点是在同样的波特率下，可以比ASCII方式传送更多数据。

ASCII模式与RTU模式数据格式，更多内容可查阅相关Modbus通讯协议。 ASCII模式与RTU模式数据格式对比： ASCII模式 RTU模式代码系统 ? 十六进制，ASCII字符0～9，A～F ? 8位二进制，十六进制0～9，A～F ? 消息中的每个ASCII字符都是一个十六? 消息中的每个8位域都是一个两个十六进制进制字符组成字符组成数据位 ? 1个起始位 ? 1个起始位 ? 7个数据位，最小的有效位先发送 ? 8个数据位，最小的有效位先发送 ? 1个奇偶校验位，无校验则无 ? 1个奇偶校验位，无校验则无 ? 1个停止位(有校验时），2个Bit(无校验? 1个停止位（有校验时），2个Bit（无校验时）时) 错误检验区 ? LRC（纵向冗长检测） ? CRC（循环冗长检测）说明：本模块仅支持Modbus RTU传输方式，不支持Modbus ASCII传输方式。

1、配置Modbus RTU模式

模块出厂默认协议为ASCII字符通讯协议，如果需要将模块设置为Modbus RTU通讯协议，请按以下步骤设置：

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YUAN ISO Series A/D Isolation Converter 1、将CONFIG引脚（第3脚）和GND引脚（第4脚）短接。 2、正确连接电源线和通讯接口线。

3、接通电源，模块自动进入配置状态，此时模块通讯地址为00，波特率为9600。 4、等待1分钟，模块初始化。 5、发送命令$00P1(cr)（00为相应目标模块地址，另可参考设置通讯协议命令），检查应答，如果为!00 (cr)

则设置成功。

6、关闭电源，断开CONFIG引脚和GND引脚之间的连接。 7、模块已经成功设置为Modbus RTU通讯协议方式。

2、 MODBUS RTU下数据格式

主机查询

主机查询信息规定了要读的寄存器起始地址及寄存器的数量，寄存器寻址起始地址为0000。查询格式如下：

Slave Function Starting Starting No. of Points No. of Points Error Address Address Hi Address Lo Hi Lo Check(CRC) 01 03 00 00 00 08 44 0C 如主机发送查询信息Tx： 01 03 00 00 00 08 44 0C 01 设备地址 03 功能代码

00 00 寄存器寻址起始地址 00 08 寄存器数量 44 0C CRC校验码

从机响应

从机响应信息中的寄存器数据为每个寄存器分别对应的2个字节，第一个字节为高位数据，第二个为低位数据。响应格式如下： Slave Function Byte Data Data Data Data Error Address Count Hi(Register Lo(Register Hi(Register Lo(Register Check(CRC) 40001) 40001) 40002) 40002) 01 03 10 19 99 99 00 9E 68 如从机相应信息Rx：01 03 10 19 99 00 00 00 00 00 00 00 00 00 04 00 00 00 00 87 69

01 设备地址 03 功能代码 10 字节数量

19 99 第一个寄存器数据 00 00 第二个寄存器数据

? ? ?

87 69 CRC校验码

下图为通过MODSCAN软件查看的寄存器信息说明

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YUAN ISO Series A/D Isolation Converter 说明： Adress为寄存器起始地址 Device ID为目标模块地址 Length为需读取寄存器的个数 MODBUS Point Type :Modbus功能类型选择 40001：对应寄存器中数据，第0通道模拟量输入值 40002：对应寄存器中数据，第1通道模拟量输入值 ? ? ? 所支持寄存器说明：地址4X 数据内容 40001 IN0 40002 IN1 40211 模块名称 40221 通道状态属性数据说明只读第0通道模拟量输入值只读第1通道模拟量输入值只读高位：0x40 低位：0x21 读/写高位：0x00 低位：通道状态 (0x03) 表5 Modbus RTU寄存器说明

第四章模块校准

校准必须在ASCII字符通讯协议下进行。Modbus协议下不支持校准。

产品出厂时已经校准，用户无需校准即可直接使用。使用过程中，用户也可重新校准模块。在校准时，模块需要输入合适的信号，不同的输入范围需要不同的输入信号。

为了提高校准精度，建议使用以下设备来校准： 1、一个输出稳定，噪声很低的直流电压/电流信号源

2、一个5位半或更高精度的电压/电流测量仪表监测输入信号的准确性

校准过程

1. 选择要校准的输入通道，按照模块的输入范围接上对应的输入信号。

2. 其中ISO 4021模块零点在输入0时校准，满度在输入满度的120%时校准。例如4-20mA输入时，校准零点时

输入0mA，校准满度时输入24mA.（0-5V输入时，校准零点时输入0V，校准满度时输入6V）。 3. 给模拟输入模块需要校准的通道输入零点信号，通常为0mA或0V。

4. 待信号稳定后，向模拟输入模块发送偏移校准 $AA1N 命令(N代表当前正在校准的通道代号，0或1)。 5. 给模拟输入模块需要校准的通道输入满度的120%的电流或电压信号。

6. 待信号稳定后，向模拟输入模块发送增益校准 $AA0N 命令(N代表当前正在校准的通道代号，0或1)。 7. 校准完成

附：外形尺寸(单位：mm)