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GE VMIVME-4150 隔离式 12 通道 12 位模拟输出板
时间: 2025-08-18浏览次数：
GE VMIVME-4150 隔离式 12 通道 12 位模拟输出板
GE VMIVME-4150 隔离式 12 通道 12 位模拟输出板
产品概述
VMIVME-4150 是一款 12 位模拟输出板，在单个 6U 规格的 VMEbus 板上提供 12 个完全隔离的高质量 12 位模拟输出通道。每个通道与其他所有通道以及 VMEbus 电气隔离，具备多种输出范围和功能，适用于多种工业场景。
核心功能与参数
主要特性
12 个完全隔离的模拟输出通道，通道间和通道与总线间隔离电压达 1000 Vpk。
12 位分辨率， bipolar 电压输出范围可选为 ±2.5 V、±5 V 或 ±10 V；unipolar 电压输出范围可选为 0 至 2.5 V、0 至 5 V 或 0 至 10 V。
电压输出在全 ±10 V 范围内具有 10 mA 负载能力，可选 4 至 20 mA、0 至 20 mA 或 5 至 25 mA 电流环输出。
电压输出精度为 0.05%，电流环输出精度为 0.08%，有 4、8 或 12 通道配置可选。
采用光学数据耦合提供完全的 galvanic 隔离，静态回读数据寄存器简化程序控制，前端面板可用于现场连接。
程序控制的电压输出连接 / 断开操作便于系统测试。
工作原理
内部功能结构
由 VMEbus 接口、通道控制、隔离模拟输出和 DC/DC 电源转换器组成。
VMEbus 接口：由单个电可编程逻辑器件（EPLD）控制与 VMEbus 的通信，数据和控制寄存器分布在三个通道控制 EPLD 中，响应总线的数据传输请求并控制数据流向，完成传输后生成数据传输确认（DTACK*）。
通道控制：输出 D/A 转换器的数据传输控制分为三个相同的 4 通道组，每个组由一个 EPLD 分配控制，支持 4、8 或 12 通道的可选配置。每个通道控制 EPLD 包含四个数据寄存器，接收来自 VMEbus 的通道数据字，并为每个通道提供独立的数据串行器。
模拟输出通道
隔离：每个输出通道通过隔离的 DC/DC 转换器和四个光耦合器与 VMEbus 及其他所有通道隔离，DC/DC 转换器提供 ±15 VDC 隔离电源，光耦合器隔离数字控制信号。
数模转换：串行数模（D/A）转换器接收 12 位数据字，生成特定范围的输出电压，输出模块根据配置将其转换为指定的电压或电流输出。
电压和电流输出：所有输出在工厂配置为单极电压、双极电压或恒定电流。电压输出模块包含单位增益缓冲器和输出开关，电流输出模块包含电压 - 电流转换器和传输晶体管。
DC/DC 电源转换器：每个通道包含一个 DC/DC 转换器，从 VMEbus +5 VDC 电源总线获取隔离的 ±15 VDC 电源，为通道的隔离部分供电。
配置与安装
开箱流程
部分组件对静电放电敏感，未使用的板应存放在原包装中，放置在工作台时建议在下方插入导电材料。收到货物后需检查是否有运输损坏，如有应向承运人索赔并通知 VMIC。安装或拆卸板时需断电，将板正确插入机箱插槽。
运行配置
板地址和 I/O 访问模式由板上可更换的跳线控制，包括地址修改器跳线（E15）、基地址选择跳线（E13、E14、E16）以及输出范围选择跳线等，不同跳线配置对应不同功能和参数。
Bipolar 电压输出：通过用户安装的跳线可配置为 2.5 V、5 V 或 10 V，不同通道对应不同的跳线和调整电位器。
Unipolar 电压输出：可配置为 0 至 2.5 V、0 至 5 V 或 0 至 10 V，同样有对应的跳线和调整部件。
电流环输出：每个通道有跳线可配置内部或外部电源，支持不同的电流范围。
校准
出厂前已完全校准，如需重新校准，需准备数字万用表、卡笼、扩展卡、电阻等设备，按照特定步骤分别对 bipolar 电压输出、unipolar 电压输出和电流输出进行校准，校准后需用合适的密封剂重新密封调整部件。
I/O 电缆和前端面板连接器配置
前端输入连接器（P3 和 P4）为标准超小型 37 针 female D 形连接器，有特定的引脚布局和分配，分别对应不同的输出和功能。
编程
寄存器映射
通信通过映射到 A16 短 I/O 空间或标准 A24 数据空间中 16 字块的控制、状态、数据和识别寄存器进行，包括板识别寄存器（BIR）、控制 / 状态寄存器（CSR）、输出数据寄存器（ODR）等。
板识别寄存器（BIR）：包含 VMIVME-4150 板的识别码（2200 0000 十六进制），位于板基地址的前两个字，只读。
控制 / 状态寄存器（CSR）：提供对板功能的控制和监控，包括输出使能、输出负载周期状态、数据编码、自检 LED 等，各 bit 有特定功能。
输出数据寄存器（ODR）：12 个模拟输出各有一个专用的 12 位输出数据寄存器，支持读写，数据通过串行方式传输到输出 D/A 转换器。
重置操作
系统重置操作会将所有读写寄存器清零，使板处于特定状态，如模拟输出电平、状态、数据编码和前端面板 LED 状态等均发生相应变化。
模拟输出控制
输出寄存器和数据格式由 CSR 位 D12 控制，可采用偏移二进制格式或二进制补码格式。输出范围由板上跳线确定，电压输出可通过 CSR 中的位控制与输出连接器的连接状态。数据从输出数据寄存器传输到输出 D/A 转换器经历内部输出负载周期，期间有相应的忙标志指示。
维护
提供了产品保养和维护相关信息，如产品出现故障，需检查系统电源、软件、配置、连接等。不建议用户级维修，如需退货需联系 VMIC 获取退货授权（RMA）编号，手册中的图纸和表格仅供参考。
