技術文章
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Labjack 數(shù)據(jù)采集卡繼電器板RB12 數(shù)據(jù)表及安裝方法
注意#1： 電源插孔 (P1) 是為 RB12 提供 5 伏電源的另一種方式,，通常不使用,。不要將 5 伏以外的任何東西連接到 P1,。VS/GND 螺絲端子 (P3) 是輸出,。不要將任何外部電源連接到 P3,。Rn+/Rn- 端子位于 I/O 模塊的負載側,，也是負載電壓唯一應該連接的地方,。
注意#2： 在 U6/U6-Pro 上,，數(shù)字線 CIO0-2 和 MIO0-2 是共享的,。這意味著改變 MIO0-2 的狀態(tài)也會改變 CIO0-2 的狀態(tài),。因此，任何在 U6 上使用兩個附件板的人都需要知道他們可以使用 CIO0-2 或 MIO0-2,，但不能同時使用兩者,。MIO0-2 用于控制擴展模擬通道,，因此如果您從 Mux80 讀取擴展通道，您不想使用 RB12 上的插槽 8-10（僅使用插槽 0-7 和 11）,。
RB12 為行業(yè)標準 I/O 模塊提供了一個方便的接口,，允許電工、工程師和其他合格人員將 LabJack 與高電壓/電流連接,。邏輯緩沖器用于提供每個典型 I/O 模塊所需的 10-15 mA 電流,，因此電流由 5 伏電源而不是邏輯控制線提供。
圖 1：不帶 I/O 模塊的 RB12（出廠狀態(tài)）,。
RB12 繼電器板連接到 LabJack U3/U6/UE9 上的 DB15 連接器,，使用 EIO/CIO 數(shù)字 I/O 線（見表 1）來控制或讀取行業(yè)標準數(shù)字 I/O 模塊。RB12 設計為直接連接到 LabJack,，但也可以通過 15 線 1:1 公母電纜連接（例如 C7MFG-1506G,，或 Digi-Key 的 Phoenix Contact 1656262，不包括或不需要）,。
RB12 PCB 安裝在一塊 Snaptrack 上,。Snaptrack 可使用 TE Connectivity 零件 # TKAD（不包括在內(nèi)）安裝在 DIN 導軌上。
RB12 上的綠色 LED 直接由 LabJack 的 5 伏電源 (Vs) 供電,，因此只要 RB12 連接到通電的 LabJack,，它就會亮起。紅色 LED 直接由外部電源供電（不包含或不需要）,。
表 1：RB12 I/O 映射
電源
RB12 可以通過 DB15 從 LabJack 供電，或者從電源插孔 P1 上的外部 5 伏電源供電,。如果同時連接 LabJack 和外部電源（綠色和紅色 LED 均亮起）,，外部電源將提供電源。在大多數(shù)情況下,，RB12 可以簡單地由 LabJack 供電,，但有多種原因可能需要從外部電源而不是 LabJack 供電。例如,，大多數(shù) I/O 模塊使用 10-15 mA,，因此其中 12 個模塊總共使用 120-180 mA。在大多數(shù)情況下,，LabJack 可以毫無問題地提供此功率,，但如果使用 12 個 70G-IDC5S 模塊（Isupply = 41 mA），則 RB12 所需的總功率可能超過 500 mA,，這對大多數(shù) LabJack 來說都是一個問題,。
如果使用外部電源，則應使用 5.0 伏的標稱電壓進行調(diào)節(jié),。這通常由壁式電源或壁式變壓器類型的電源提供,。建議使用 500 mA 或更高的電源,。電源插孔連接器為 2.1 x 5.5 mm，中心正極,。RB12 設計為使用與 UE9 相同的電源,，因此請參閱UE9 數(shù)據(jù)表的第 2.3 節(jié)以獲得具體建議。
RB12 的底部是一個帶 GND 和 VS 的 2 位螺絲端子 (P3),。這是設計為輸出連接,，為用戶提供 5 伏電源。
如果 RB12 由外部電源供電,，則始終保持所有輸出 I/O 模塊的有效控制信號 (EIO/CIO),。例如，如果 RB12 由壁式電源供電,，但沒有任何連接到 DB15,，則輸出模塊的狀態(tài)未定義并且可能會發(fā)生變化，但很可能已啟用,。
輸出/輸入配置
RB12 可與輸出或輸入類型的數(shù)字 I/O 模塊一起使用,。有 4 組 DIP 開關用于配置 12 個通道中的每一個是輸出還是輸入。當 S1 和 S2 組中的開關置于 ON 位置時,，這些線路配置為輸出 I/O 模塊,。當 S3 和 S4 組中的開關置于 ON 位置時，這些線路配置為輸入 I/O 模塊,。為避免不確定行為,，請勿同時打開同一線路的輸出和輸入開關。
RB12 以反邏輯或負邏輯運行,。對于輸出模塊,，這意味著適用的 LabJack DIO 必須設置為低輸出以啟用 I/O 模塊。當 DIO 設置為輸入或輸出高電平時,，輸出模塊將被禁用,。對于輸入模塊，當模塊處于非活動狀態(tài)時,，適用的 DI 將讀取高電平,，而當模塊處于活動狀態(tài)時，將讀取低電平,。以下是幾個不同模塊的測試：
輸出測試
確保適用的輸出 DIP 開關打開,，輸入 DIP 開關關閉。使用 Kipling 或 LJControlPanel 在輸出高電平（模塊處于非活動狀態(tài),，LED 關閉）和輸出低電平（模塊處于活動狀態(tài),，LED 開啟）之間切換 DIO 線。
我們使用 70G-ODC5A 進行了測試,。對于測試負載,，我們將 LabJack VS 連接到 R+,，并將 R- 連接到一個 320 歐姆電阻到 GND。然后,，我們測量了打開和關閉模塊時電阻兩端的電壓,。模塊處于非活動狀態(tài)時，電阻兩端的電壓約為 0V（無電流流動）,，而模塊處于活動狀態(tài)時,，電阻兩端的電壓約為 VS（~5 伏，電流流動）,。
當 DIO 線設置為輸出低時,，模塊 LED 不亮？模塊可能壞了,，但首先檢查 RB12,。拆下模塊，將 DMM 的負極探針牢固地夾在 LabJack 上的任何 GND 端子上,，并使用正極 DMM 探針測量 RB12（定義如下）上的插座 3 和 4 上的電壓,。插座 3 (VS) 的測量值應約為 5 伏。當適用的 DIO 為高輸出時,，插座 4（邏輯）應測量約 5 伏,，當適用的 DIO 為輸出低時，應測量約 0 伏,。
輸入測試
確保適用的輸入 DIP 開關打開,，輸出 DIP 開關關閉。使用 Kipling 或 LJControlPanel 確保 DIO 線設置為輸入并查看當前狀態(tài),。狀態(tài) 1 或高表示模塊處于非活動狀態(tài)（LED 關閉）,，狀態(tài) 0 或低表示模塊處于活動狀態(tài)（LED 亮起）。
我們使用 G4IDC5 進行了測試,。模塊處于非活動狀態(tài)（LED 熄滅），沒有任何連接到 R+/R-,，并且 LabJack 數(shù)字輸入讀數(shù)為高,。我們將 LabJack GND 連接到 R-，并將 LJTick-DAC 的輸出連接到 R+,。當 LJTDAC=0V 時,，模塊處于非活動狀態(tài)（LED 熄滅）并且 LabJack 數(shù)字輸入讀取為高電平。當 LJTDAC=10V 時,，模塊處于活動狀態(tài)（LED 亮起）并且 LabJack 數(shù)字輸入讀數(shù)為低電平,。
我們使用 G4IDC5-SW 進行了測試。模塊處于非活動狀態(tài)（LED 熄滅）,，沒有任何連接到 R+/R-,，并且 LabJack 數(shù)字輸入讀數(shù)為高,。模塊處于活動狀態(tài)（LED 亮起），跨接線將 R+ 短接到 R-,，并且 LabJack 數(shù)字輸入讀數(shù)為低,。
當您向 R+/R- 施加正確的信號時，模塊 LED 沒有亮起,？模塊可能壞了,，但首先檢查 RB12。拆下模塊并使用一根小跳線將 RB12 上的插座 4 和 5 短接（定義如下）,。數(shù)字輸入應在沒有跳線的情況下讀取為高電平,，在有跳線的情況下讀取為低電平。
輸入輸出模塊
有關各種 I/O 模塊的詳細信息,，請參閱制造商的文檔,。Opto22 就是這樣的制造商之一，截至撰寫本文時,，Opto22“第 4 代數(shù)字 I/O 系列數(shù)據(jù)手冊”的日期為 2017 年 1 月,，可從以下 URL 獲得：
http://documents.opto22.com/0727_G4_Digital_IO_Data_Book.pdf
本數(shù)據(jù)手冊的第 35-52 頁介紹了可用的模塊，包括典型接線圖,。下表將 I/O 模塊引腳號 1-5（如 Opto22 數(shù)據(jù)手冊中所示）映射到它們各自的 RB12 連接：
當配置為輸出時,，來自 LabJack 的控制線 (EIO/CIO) 連接到邏輯緩沖器，然后邏輯緩沖器連接到 I/O 模塊的引腳 4,。當控制線為高電平時,，緩沖器輸出處于高阻抗狀態(tài)。當控制線為低電平時,，緩沖器輸出接地,，能夠吸收高達 24 mA 的電流。
當配置為輸入時,，來自 LabJack 的控制線 (EIO/CIO) 直接連接到 I/O 模塊的引腳 4,。
RB12 包括一個備用保險絲。還有一個保險絲測試儀插座,，如果安裝了保險絲,，“GOOD”綠色 LED 將亮起。RB12 上的備用保險絲座和測試儀專為 Opto22（Digikey 部件號 WK3062BK）使用的 TR5 保險絲而設計,。
RB12 設計用于接受 Opto22 的 G4 系列數(shù)字 I/O 模塊,，以及其他制造商的兼容模塊，例如 Grayhill 的 G5 系列,。Opto22 模塊可從opto22.com,、alliedelec.com和newark.com 獲得。Grayhill 模塊可從digikey.com獲得。
交流輸出
G4OAC5A（Opto22,，24-240 VAC 輸出 @ 3 A,，12 mA 控制電流）
G4OAC5AMA（Opto22，24-240 VAC 輸出 @ 3 A,，手動控制）
70G-OAC5A [PDF]（Grayhill,，24-280 VAC 輸出 @ 3.5 A）
70G-OAC5AMA [PDF]（Grayhill，24-280 VAC 輸出 @ 3.5 A,，手動控制）
直流輸出
G4ODC5（Opto22,，5-60 VDC 輸出 @ 3 A，12 mA 控制電流）
G4ODC5MA（Opto22,，5-60 VDC 輸出 @ 3 A,，手動控制）
G4ODC5A（Opto22，5-200 VDC 輸出 @ 1 A）
70G-ODC5 [PDF]（Grayhill,，3-60 VDC 輸出 @ 3.5 A）
70G-ODC5MA [PDF]（Grayhill,，3-60 VDC 輸出 @ 3.5 A，手動控制）
70G-ODC5A [PDF]（Grayhill,，4-200 VDC 輸出 @ ? A）
干接點輸出
G4ODC5R（Opto22,，機械繼電器輸出）
70G-ODC5R [PDF]（Grayhill，機械繼電器輸出）
交流輸入
G4IAC5（Opto22,，90-140 VAC 輸入）
G4IAC5MA（Opto22,，90-140 VAC 輸入，手動控制）
G4IAC5A（Opto22,，180-280 VAC 輸入）
70G-IAC5 [PDF]（Grayhill,，90-140 VAC 輸入）
70G-IAC5A [PDF]（Grayhill，180-280 VAC 輸入）
直流輸入
G4IDC5D（Opto22,，2.5-28 VDC 輸入）
G4IDC5（Opto22,，10-32 VDC 輸入）
G4IDC5MA（Opto22，10-32 VDC 輸入,，手動控制）
G4IDC5G（Opto22,，35-60 VDC 輸入）
70G-IDC5 [PDF]（Grayhill，3-32 VDC 輸入）
干接點輸入（開關量輸入）
G4IDC5-SW（Opto22,，開關輸入,，Isupply = 25 mA）
70G-IDC5S [PDF]（Grayhill，開關輸入,，Isupply = 41 mA）
注意#2： 在 U6/U6-Pro 上,，數(shù)字線 CIO0-2 和 MIO0-2 是共享的,。這意味著改變 MIO0-2 的狀態(tài)也會改變 CIO0-2 的狀態(tài),。因此，任何在 U6 上使用兩個附件板的人都需要知道他們可以使用 CIO0-2 或 MIO0-2,，但不能同時使用兩者,。MIO0-2 用于控制擴展模擬通道,，因此如果您從 Mux80 讀取擴展通道，您不想使用 RB12 上的插槽 8-10（僅使用插槽 0-7 和 11）,。
RB12 為行業(yè)標準 I/O 模塊提供了一個方便的接口,，允許電工、工程師和其他合格人員將 LabJack 與高電壓/電流連接,。邏輯緩沖器用于提供每個典型 I/O 模塊所需的 10-15 mA 電流,，因此電流由 5 伏電源而不是邏輯控制線提供。
圖 1：不帶 I/O 模塊的 RB12（出廠狀態(tài)）,。
RB12 繼電器板連接到 LabJack U3/U6/UE9 上的 DB15 連接器,，使用 EIO/CIO 數(shù)字 I/O 線（見表 1）來控制或讀取行業(yè)標準數(shù)字 I/O 模塊。RB12 設計為直接連接到 LabJack,，但也可以通過 15 線 1:1 公母電纜連接（例如 C7MFG-1506G,，或 Digi-Key 的 Phoenix Contact 1656262，不包括或不需要）,。
RB12 PCB 安裝在一塊 Snaptrack 上,。Snaptrack 可使用 TE Connectivity 零件 # TKAD（不包括在內(nèi)）安裝在 DIN 導軌上。
RB12 上的綠色 LED 直接由 LabJack 的 5 伏電源 (Vs) 供電,，因此只要 RB12 連接到通電的 LabJack,，它就會亮起。紅色 LED 直接由外部電源供電（不包含或不需要）,。
表 1：RB12 I/O 映射
電源
RB12 可以通過 DB15 從 LabJack 供電，或者從電源插孔 P1 上的外部 5 伏電源供電,。如果同時連接 LabJack 和外部電源（綠色和紅色 LED 均亮起）,，外部電源將提供電源。在大多數(shù)情況下,，RB12 可以簡單地由 LabJack 供電,，但有多種原因可能需要從外部電源而不是 LabJack 供電。例如,，大多數(shù) I/O 模塊使用 10-15 mA,，因此其中 12 個模塊總共使用 120-180 mA。在大多數(shù)情況下,，LabJack 可以毫無問題地提供此功率,，但如果使用 12 個 70G-IDC5S 模塊（Isupply = 41 mA），則 RB12 所需的總功率可能超過 500 mA,，這對大多數(shù) LabJack 來說都是一個問題,。
如果使用外部電源，則應使用 5.0 伏的標稱電壓進行調(diào)節(jié),。這通常由壁式電源或壁式變壓器類型的電源提供,。建議使用 500 mA 或更高的電源,。電源插孔連接器為 2.1 x 5.5 mm，中心正極,。RB12 設計為使用與 UE9 相同的電源,，因此請參閱UE9 數(shù)據(jù)表的第 2.3 節(jié)以獲得具體建議。
RB12 的底部是一個帶 GND 和 VS 的 2 位螺絲端子 (P3),。這是設計為輸出連接,，為用戶提供 5 伏電源。
如果 RB12 由外部電源供電,，則始終保持所有輸出 I/O 模塊的有效控制信號 (EIO/CIO),。例如，如果 RB12 由壁式電源供電,，但沒有任何連接到 DB15,，則輸出模塊的狀態(tài)未定義并且可能會發(fā)生變化，但很可能已啟用,。
輸出/輸入配置
RB12 可與輸出或輸入類型的數(shù)字 I/O 模塊一起使用,。有 4 組 DIP 開關用于配置 12 個通道中的每一個是輸出還是輸入。當 S1 和 S2 組中的開關置于 ON 位置時,，這些線路配置為輸出 I/O 模塊,。當 S3 和 S4 組中的開關置于 ON 位置時，這些線路配置為輸入 I/O 模塊,。為避免不確定行為,，請勿同時打開同一線路的輸出和輸入開關。
RB12 以反邏輯或負邏輯運行,。對于輸出模塊,，這意味著適用的 LabJack DIO 必須設置為低輸出以啟用 I/O 模塊。當 DIO 設置為輸入或輸出高電平時,，輸出模塊將被禁用,。對于輸入模塊，當模塊處于非活動狀態(tài)時,，適用的 DI 將讀取高電平,，而當模塊處于活動狀態(tài)時，將讀取低電平,。以下是幾個不同模塊的測試：
輸出測試
確保適用的輸出 DIP 開關打開,，輸入 DIP 開關關閉。使用 Kipling 或 LJControlPanel 在輸出高電平（模塊處于非活動狀態(tài),，LED 關閉）和輸出低電平（模塊處于活動狀態(tài),，LED 開啟）之間切換 DIO 線。
我們使用 70G-ODC5A 進行了測試,。對于測試負載,，我們將 LabJack VS 連接到 R+,，并將 R- 連接到一個 320 歐姆電阻到 GND。然后,，我們測量了打開和關閉模塊時電阻兩端的電壓,。模塊處于非活動狀態(tài)時，電阻兩端的電壓約為 0V（無電流流動）,，而模塊處于活動狀態(tài)時,，電阻兩端的電壓約為 VS（~5 伏，電流流動）,。
當 DIO 線設置為輸出低時,，模塊 LED 不亮？模塊可能壞了,，但首先檢查 RB12,。拆下模塊，將 DMM 的負極探針牢固地夾在 LabJack 上的任何 GND 端子上,，并使用正極 DMM 探針測量 RB12（定義如下）上的插座 3 和 4 上的電壓,。插座 3 (VS) 的測量值應約為 5 伏。當適用的 DIO 為高輸出時,，插座 4（邏輯）應測量約 5 伏,，當適用的 DIO 為輸出低時，應測量約 0 伏,。
輸入測試
確保適用的輸入 DIP 開關打開,，輸出 DIP 開關關閉。使用 Kipling 或 LJControlPanel 確保 DIO 線設置為輸入并查看當前狀態(tài),。狀態(tài) 1 或高表示模塊處于非活動狀態(tài)（LED 關閉）,，狀態(tài) 0 或低表示模塊處于活動狀態(tài)（LED 亮起）。
我們使用 G4IDC5 進行了測試,。模塊處于非活動狀態(tài)（LED 熄滅），沒有任何連接到 R+/R-,，并且 LabJack 數(shù)字輸入讀數(shù)為高,。我們將 LabJack GND 連接到 R-，并將 LJTick-DAC 的輸出連接到 R+,。當 LJTDAC=0V 時,，模塊處于非活動狀態(tài)（LED 熄滅）并且 LabJack 數(shù)字輸入讀取為高電平。當 LJTDAC=10V 時,，模塊處于活動狀態(tài)（LED 亮起）并且 LabJack 數(shù)字輸入讀數(shù)為低電平,。
我們使用 G4IDC5-SW 進行了測試。模塊處于非活動狀態(tài)（LED 熄滅）,，沒有任何連接到 R+/R-,，并且 LabJack 數(shù)字輸入讀數(shù)為高,。模塊處于活動狀態(tài)（LED 亮起），跨接線將 R+ 短接到 R-,，并且 LabJack 數(shù)字輸入讀數(shù)為低,。
當您向 R+/R- 施加正確的信號時，模塊 LED 沒有亮起,？模塊可能壞了,，但首先檢查 RB12。拆下模塊并使用一根小跳線將 RB12 上的插座 4 和 5 短接（定義如下）,。數(shù)字輸入應在沒有跳線的情況下讀取為高電平,，在有跳線的情況下讀取為低電平。
輸入輸出模塊
有關各種 I/O 模塊的詳細信息,，請參閱制造商的文檔,。Opto22 就是這樣的制造商之一，截至撰寫本文時,，Opto22“第 4 代數(shù)字 I/O 系列數(shù)據(jù)手冊”的日期為 2017 年 1 月,，可從以下 URL 獲得：
http://documents.opto22.com/0727_G4_Digital_IO_Data_Book.pdf
本數(shù)據(jù)手冊的第 35-52 頁介紹了可用的模塊，包括典型接線圖,。下表將 I/O 模塊引腳號 1-5（如 Opto22 數(shù)據(jù)手冊中所示）映射到它們各自的 RB12 連接：
當配置為輸出時,，來自 LabJack 的控制線 (EIO/CIO) 連接到邏輯緩沖器，然后邏輯緩沖器連接到 I/O 模塊的引腳 4,。當控制線為高電平時,，緩沖器輸出處于高阻抗狀態(tài)。當控制線為低電平時,，緩沖器輸出接地,，能夠吸收高達 24 mA 的電流。
當配置為輸入時,，來自 LabJack 的控制線 (EIO/CIO) 直接連接到 I/O 模塊的引腳 4,。
RB12 包括一個備用保險絲。還有一個保險絲測試儀插座,，如果安裝了保險絲,，“GOOD”綠色 LED 將亮起。RB12 上的備用保險絲座和測試儀專為 Opto22（Digikey 部件號 WK3062BK）使用的 TR5 保險絲而設計,。
RB12 設計用于接受 Opto22 的 G4 系列數(shù)字 I/O 模塊,，以及其他制造商的兼容模塊，例如 Grayhill 的 G5 系列,。Opto22 模塊可從opto22.com,、alliedelec.com和newark.com 獲得。Grayhill 模塊可從digikey.com獲得。
交流輸出
G4OAC5A（Opto22,，24-240 VAC 輸出 @ 3 A,，12 mA 控制電流）
G4OAC5AMA（Opto22，24-240 VAC 輸出 @ 3 A,，手動控制）
70G-OAC5A [PDF]（Grayhill,，24-280 VAC 輸出 @ 3.5 A）
70G-OAC5AMA [PDF]（Grayhill，24-280 VAC 輸出 @ 3.5 A,，手動控制）
直流輸出
G4ODC5（Opto22,，5-60 VDC 輸出 @ 3 A，12 mA 控制電流）
G4ODC5MA（Opto22,，5-60 VDC 輸出 @ 3 A,，手動控制）
G4ODC5A（Opto22，5-200 VDC 輸出 @ 1 A）
70G-ODC5 [PDF]（Grayhill,，3-60 VDC 輸出 @ 3.5 A）
70G-ODC5MA [PDF]（Grayhill,，3-60 VDC 輸出 @ 3.5 A，手動控制）
70G-ODC5A [PDF]（Grayhill,，4-200 VDC 輸出 @ ? A）
干接點輸出
G4ODC5R（Opto22,，機械繼電器輸出）
70G-ODC5R [PDF]（Grayhill，機械繼電器輸出）
交流輸入
G4IAC5（Opto22,，90-140 VAC 輸入）
G4IAC5MA（Opto22,，90-140 VAC 輸入，手動控制）
G4IAC5A（Opto22,，180-280 VAC 輸入）
70G-IAC5 [PDF]（Grayhill,，90-140 VAC 輸入）
70G-IAC5A [PDF]（Grayhill，180-280 VAC 輸入）
直流輸入
G4IDC5D（Opto22,，2.5-28 VDC 輸入）
G4IDC5（Opto22,，10-32 VDC 輸入）
G4IDC5MA（Opto22，10-32 VDC 輸入,，手動控制）
G4IDC5G（Opto22,，35-60 VDC 輸入）
70G-IDC5 [PDF]（Grayhill，3-32 VDC 輸入）
干接點輸入（開關量輸入）
G4IDC5-SW（Opto22,，開關輸入,，Isupply = 25 mA）
70G-IDC5S [PDF]（Grayhill，開關輸入,，Isupply = 41 mA）
RD12繼電器板PCB圖
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