THORLABS DSC1 kompaktais digitālais servo kontrolieris

Specifikācijas:

• Produkta nosaukums: DSC1 Compact Digital Servo Controller
• Ieteicamais lietojums: ar Thorlabs fotodetektoriem un izpildmehānismiem
• Saderīgie izpildmehānismi: Piezo amppacēlāji, lāzerdiožu draiveri, TEC kontrolieri, elektrooptiskie modulatori
• Atbilstība: CE/UKCA marķējums

Produkta lietošanas instrukcijas

Ievads

Paredzētais lietojums: DSC1 ir kompakts digitālais servokontrolleris, kas paredzēts vispārējai laboratorijas lietošanai pētniecībā un rūpniecībā. DSC1 mēra tilpumutage, aprēķina atgriezeniskās saites signālu saskaņā ar lietotāja izvēlēto vadības algoritmu un izvada tilpumutage. Produktu drīkst lietot tikai saskaņā ar instrukcijām, kas aprakstītas šajā rokasgrāmatā. Jebkāda cita izmantošana anulēs garantiju. Jebkurš mēģinājums pārprogrammēt, izjaukt bināros kodus vai citādi mainīt rūpnīcas iekārtas instrukcijas DSC1 bez Thorlabs piekrišanas anulēs garantiju. Thorlabs iesaka izmantot DSC1 ar Thorlabs fotodetektoriem un izpildmehānismiem. PiemampThorlabs izpildmehānismi, kas ir labi piemēroti lietošanai ar DSC1, ir Thorlabs pjezo amppastiprinātāji, lāzerdiožu draiveri, termoelektrisko dzesētāju (TEC) kontrolieri un elektrooptiskie modulatori.

Drošības brīdinājumu skaidrojums

PIEZĪME Norāda informāciju, kas tiek uzskatīta par svarīgu, bet nav saistīta ar bīstamību, piemēram, iespējamu produkta bojājumu.
CE/UKCA marķējums uz izstrādājuma ir ražotāja deklarācija, ka produkts atbilst attiecīgo Eiropas veselības, drošības un vides aizsardzības tiesību aktu būtiskajām prasībām.
Ratiņotnes simbols uz izstrādājuma, piederumiem vai iepakojuma norāda, ka šo ierīci nedrīkst apstrādāt kā nešķirotus sadzīves atkritumus, bet tā ir jāsavāc atsevišķi.

Apraksts
Thorlabs DSC1 Digital Servo Controller ir instruments elektrooptisko sistēmu atgriezeniskās saites kontrolei. Ierīce mēra ievades tilpumutage, nosaka atbilstošu atgriezenisko saiti voltage, izmantojot vienu no vairākiem vadības algoritmiem, un piemēro šo atgriezenisko saiti izvades tilpumamtage kanāls. Lietotāji var izvēlēties konfigurēt ierīces darbību, izmantojot integrēto skārienekrāna displeju, attālās darbvirsmas datora grafisko lietotāja interfeisu (GUI) vai attālo datora programmatūras izstrādes komplektu (SDK). Servo kontrolieris samples voltage dati ar 16 bitu izšķirtspēju, izmantojot koaksiālo SMB ievades portu 1 MHz.

Lai nodrošinātu precīzāku sējtage mērījumi, aritmētiskā shēma ierīcē vidēji ik pēc divām sekundēmamples par efektīvu sampLe frekvence 500 kHz. Digitalizētos datus lielā ātrumā apstrādā mikroprocesors, izmantojot digitālās signālu apstrādes (DSP) metodes. Lietotājs var izvēlēties starp SERVO un PEAK vadības algoritmiem. Alternatīvi lietotājs var pārbaudīt sistēmas reakciju uz DC tilptage, lai noteiktu servo iestatīto vērtību ar RAMP darbības režīms, kas izvada zāģa zoba vilni sinhroni ar ievadi. Ievades kanāla tipiskais joslas platums ir 120 kHz. Izvades kanāla tipiskais joslas platums ir 100 kHz. -180 grādu fāzes aizkave no ievades-izejas tilptagŠī servokontrollera pārsūtīšanas funkcija parasti ir 60 kHz.

Tehniskie dati

Specifikācijas

Darbības specifikācijas
Sistēmas joslas platums	Līdzstrāva līdz 100 kHz
Ievades izvadei -180 grādu frekvence	>58 kHz (parasti 60 kHz)
Nominālā ieeja Sampling izšķirtspēja	16 bits
Nominālā izvades izšķirtspēja	12 bits
Maksimālā ieejas tilptage	±4 V
Maksimālā izejas tilpumstageb	±4 V
Maksimālā ieejas strāva	100 mA
Vidējais trokšņu līmenis	-120 dB V2/Hz
Peak Noise Floor	-105 dB V2/Hz
Ievades RMS troksnisc	0.3 mV
Ievade Sampling Frekvence	1 MHz
PID atjaunināšanas frekvenced	500 kHz
Maksimālās bloķēšanas modulācijas frekvenču diapazons	100 Hz – 100 kHz ar 100 Hz soļiem
Ievades izbeigšana	1 MΩ
Izejas pretestībab	220 Ω

• a. Šī ir frekvence, kurā izeja sasniedz -180 grādu fāzes nobīdi attiecībā pret ieeju.
• b. Izeja ir paredzēta savienošanai ar augstas Z (>100 kΩ) ierīcēm. Pievienojot ierīces ar zemāku ievades galu, Rdev, samazināsies izvades tilpumstage diapazons pēc Rdev/(Rdev + 220 Ω) (piem., ierīce ar 1 kΩ izvadi dos 82% no nominālās izejas tilpumatage diapazons).
• c. Integrācijas joslas platums ir 100 Hz – 250 kHz.
• d. Zemas caurlaidības filtrs samazina digitalizācijas artefaktus izejas kontroles tilpumātage, kā rezultātā izejas joslas platums ir 100 kHz.

Elektriskās prasības
Piegāde Voltage	4.75–5.25 V līdzstrāva
Padeves strāva	750 mA (maksimālais)
Temperatūras diapazonsa	0 °C līdz 70 °C

• a Temperatūras diapazons, kurā ierīci var darbināt bez Optimāla darbība notiek, kad tuvu istabas temperatūrai.

Sistēmas prasības
Operētājsistēma	Windows 10® (ieteicams) vai 11, nepieciešams 64 bitu
Atmiņa (RAM)	4 GB vismaz, 8 GB ieteicams
Storage	300 MB (min) brīvas vietas diskā
Interfeiss	USB 2.0
Minimālā ekrāna izšķirtspēja	1200 x 800 pikseļi

Mehāniskie rasējumi 

Vienkāršota atbilstības deklarācija
Pilns ES atbilstības deklarācijas teksts ir pieejams šādā interneta adresē: https://Thorlabs.com/newgrouppage9.cfm?objectgroup_id=16794

FCC apzīmējums 

Piezīme: Šis aprīkojums ir pārbaudīts un atzīts par atbilstošu A klases digitālo ierīču ierobežojumiem saskaņā ar FCC noteikumu 15. daļu. Šie ierobežojumi ir paredzēti, lai nodrošinātu saprātīgu aizsardzību pret kaitīgiem traucējumiem, ja iekārta tiek izmantota komerciālā vidē. Šis aprīkojums ģenerē, izmanto un var izstarot radiofrekvenču enerģiju, un, ja tas netiek uzstādīts un lietots saskaņā ar lietošanas instrukciju, tas var radīt kaitīgus radiosakaru traucējumus. Šīs iekārtas darbība apdzīvotā vietā var izraisīt kaitīgus traucējumus, un tādā gadījumā lietotājam būs jānovērš traucējumi par saviem līdzekļiem.

Drošības brīdinājumi: CE/UKCA marķējums norāda uz atbilstību Eiropas veselības, drošības un vides aizsardzības tiesību aktiem.

Darbība

Pamatinformācija: Iepazīstieties ar DSC1 pamatfunkcijām.

Zemes cilpas un DSC1: Nodrošiniet pareizu zemējumu, lai izvairītos no traucējumiem.

DSC1 barošana: Pievienojiet strāvas avotu, ievērojot sniegtos norādījumus.

Skārienekrāns 

Skārienekrāna interfeisa palaišana 
Pēc pieslēgšanas strāvas padevei un īsas, mazāk nekā vienas sekundes iesildīšanas, DSC1 izgaismos integrēto skārienekrāna displeju un ekrāns reaģēs uz ievadēm.

Skārienekrāna darbība SERVO režīmā
SERVO režīms ievieš PID regulatoru.

2. attēls Skārienekrāna displejs servo darbības režīmā ar iespējotu PID regulatoru PI vadības režīmā. 

• PV (procesa mainīgā) skaitliskā vērtība parāda AC RMS tilptage no ieejas signāla voltos.
• OV (izejas tilptage) skaitliskā vērtība parāda vidējo izlaides tilpumutage no DSC1.
• S (uzdotās vērtības) vadība iestata servo cilpas uzdoto vērtību voltos. 4 V ir maksimālais un -4 V ir minimālais pieļaujamais.
• O (nobīdes) vadība iestata servo cilpas līdzstrāvas nobīdi voltos. 4 V ir maksimālais un -4 V ir minimālais pieļaujamais.
• P (proporcionālā) vadība nosaka proporcionālo pastiprinājuma koeficientu. Tā var būt pozitīva vai negatīva vērtība no 10–5 līdz 10,000 XNUMX, kas norādīta inženiertehniskajā apzīmējumā.
• I (integrālā) vadīkla iestata integrālā pastiprinājuma koeficientu. Tā var būt pozitīva vai negatīva vērtība no 10–5 līdz 10,000 XNUMX, kas norādīta inženiertehniskajā apzīmējumā.
• D (atvasinātā) vadīkla nosaka atvasinātā pastiprinājuma koeficientu. Tā var būt pozitīva vai negatīva vērtība no 10–5 līdz 10,000 XNUMX, kas norādīta inženiertehniskajā apzīmējumā.
• STOP-RUN pārslēgs atspējo un iespējo servo cilpu.
• Pogas P, I un D iespējo (izgaismotas) un atspējo (tumši zilā krāsā) katru pastiprinājumu stage PID servo cilpā.
• SERVO nolaižamā izvēlne ļauj lietotājam izvēlēties darbības režīmu.
• Zilās krāsas pēda parāda pašreizējo uzdoto vērtību. Katrs punkts atrodas 2 µs attālumā viens no otra uz X ass.
• Zelta trase parāda pašreizējo izmērīto PV. Katrs punkts atrodas 2 µs attālumā viens no otra uz X ass.

Skārienekrāna darbība RAMP Režīms 
RAMP režīms izvada zāģa zoba vilni ar lietotāja konfigurējamu ampapgaismojums un nobīde.

• PV (procesa mainīgā) skaitliskā vērtība parāda AC RMS tilptage no ieejas signāla voltos.
• OV (izejas tilptage) skaitliskā vērtība parāda vidējo izlaides tilpumutage, ko lieto ierīce.
• Vadība O (nobīde) iestata r līdzstrāvas nobīdiamp izvade voltos. 4 V ir maksimālais un -4 V ir minimālais pieļaujamais.
• A (amplitude) vadība iestata ampgaisma no ramp izvade voltos. 4 V ir maksimālais un -4 V ir minimālais pieļaujamais.
• STOP-RUN pārslēgs attiecīgi atspējo un iespējo servo cilpu.
• RAMP nolaižamā izvēlne ļauj lietotājam izvēlēties darbības režīmu.
• Zelta trase parāda augu reakciju, kas sinhronizēta ar izvades skenēšanas tilpumutage. Katrs punkts atrodas 195 µs attālumā viens no otra uz X ass.

Skārienekrāna darbība PEAK režīmā
PEAK režīms ievieš ekstrēmumu meklējošu kontrolieri ar lietotāja konfigurējamu modulācijas frekvenci, ampapgaismojums un integrācijas konstante. Ņemiet vērā, ka modulācija un demodulācija vienmēr ir aktīva, kad ierīce ir PEAK režīmā; palaišanas-apturēšanas pārslēgs aktivizē un deaktivizē integrālo pastiprinājumu dither vadības cilpā.

• PV (procesa mainīgā) skaitliskā vērtība parāda AC RMS tilptage no ieejas signāla voltos.
• OV (izejas tilptage) skaitliskā vērtība parāda vidējo izlaides tilpumutage, ko lieto ierīce.
• M (modulācijas frekvences reizinātājs) skaitliskā vērtība parāda modulācijas frekvences 100 Hz daudzkārtni. Piemēram,ample, ja M = 1, kā parādīts, modulācijas frekvence ir 100 Hz. Maksimālā modulācijas frekvence ir 100 kHz, ar M vērtību 1000. Parasti ir ieteicamas augstākas modulācijas frekvences, ja vadības izpildmehānisms reaģē uz šo frekvenci.
• A (amplitude) vadība iestata ampmodulācijas apgaismojums voltos, kas norādīts inženiertehniskajā apzīmējumā. 4 V ir maksimālais un -4 V ir minimālais pieļaujamais.
• K (pīķa bloķēšanas integrālā koeficienta) vadība iestata kontroliera integrācijas konstanti ar V / s vienībām, kas norādītas inženiertehniskajā apzīmējumā. Ja lietotājs nav pārliecināts, kā konfigurēt šo vērtību, parasti ir ieteicams sākt ar vērtību aptuveni 1.
• STOP-RUN pārslēgs attiecīgi atspējo un iespējo servo cilpu.
• Nolaižamajā izvēlnē PEAK lietotājs var izvēlēties darbības režīmu.
• Zelta trase parāda augu reakciju, kas sinhronizēta ar izvades skenēšanas tilpumutage. Katrs punkts atrodas 195 µs attālumā viens no otra uz X ass.

Programmatūra
Digitālā servo kontrollera programmatūra ir izstrādāta, lai nodrošinātu gan pamata funkcionalitātes kontroli, izmantojot datora saskarni, gan nodrošina paplašinātu analīzes rīku komplektu kontroliera lietošanai. Piemēram,ample, GUI ietver diagrammu, kas var parādīt ievades tilptage frekvenču jomā. Turklāt datus var eksportēt kā .csv file. Šī programmatūra ļauj izmantot ierīci servo, pīķa vai ramp režīmi ar visu parametru un iestatījumu kontroli. Sistēmas reakcija var būt viewed kā ievades sējtage, kļūdas signāls vai abi, vai nu laika vai frekvences domēna attēlojumā. Plašāku informāciju skatiet rokasgrāmatā.

Programmatūras palaišana
Pēc programmatūras palaišanas noklikšķiniet uz “Savienot”, lai uzskaitītu pieejamās DSC ierīces. Vienlaikus var vadīt vairākas DSC ierīces.

5. attēls
Programmatūras DSCX Client palaišanas ekrāns.

6. attēls Ierīces izvēles logs. Noklikšķiniet uz Labi, lai izveidotu savienojumu ar atlasīto ierīci.

Servo programmatūras cilne
Cilne Servo ļauj lietotājam darbināt ierīci servo režīmā ar papildu vadības ierīcēm un displejiem, kas nav nodrošināti ar pašas ierīces iegulto skārienekrāna lietotāja interfeisu. Šajā cilnē ir pieejami procesa mainīgā laika vai frekvences domēna attēlojumi. Sistēmas reakcija var būt viewed kā procesa mainīgais, kļūdas signāls vai abi. Kļūdas signāls ir atšķirība starp procesa mainīgo un iestatīto vērtību. Izmantojot kontroles analīzes metodes, var paredzēt ierīces impulsa reakciju, frekvences reakciju un fāzes reakciju, ja tiek izdarīti noteikti pieņēmumi par sistēmas uzvedību un pastiprinājuma koeficientiem. Šie dati tiek parādīti servo vadības cilnē, lai lietotāji varētu iepriekš konfigurēt savu sistēmu pirms kontroles eksperimentu sākšanas.

7. attēls Programmatūras interfeiss Ramp režīmā ar frekvences domēna displeju. 

• Iespējot X režģlīnijas: atzīmējot izvēles rūtiņu, tiek iespējotas X režģlīnijas.
• Iespējot Y režģlīnijas: atzīmējot izvēles rūtiņu, tiek iespējotas Y režģlīnijas.
• Palaist/pauzes poga: Nospiežot šo pogu, tiek sākta/apturēta grafiskās informācijas atjaunināšana displejā.
• Frekvences/laika pārslēgšana: pārslēdzas starp frekvences un laika domēna grafiku.
• PSD/ASD pārslēgšana: pārslēdzas starp jaudas spektrālo blīvumu un amplitude spektrālā blīvuma vertikālās asis.
• Vidējais skenējums: pārslēdzot šo slēdzi, tiek iespējota un atspējota vidējā noteikšana frekvences domēnā.
• Skenē vidēji: šī ciparu vadīkla nosaka vidējo skenēšanas reižu skaitu. Minimālais ir 1 skenējums un maksimālais ir 100 skenēšanas. Augšup un lejup vērstās bultiņas uz tastatūras vidēji palielina un samazina skenēšanas reižu skaitu. Līdzīgi, pogas uz augšu un uz leju, kas atrodas blakus vadībai, palielina un samazina skenēšanas skaitu vidēji.
• Ielādēt: Nospiežot šo pogu Reference Spectrum panelī, lietotājs var atlasīt atsauces spektru, kas saglabāts klienta datorā.
• Saglabāt: Nospiežot šo pogu Reference Spectrum panelī, lietotājs var saglabāt pašlaik parādītos frekvences datus savā datorā. Pēc noklikšķināšanas uz šīs pogas, saglabāšana file dialoglodziņš ļaus lietotājam izvēlēties uzglabāšanas vietu un ievadīt file nosaukumu saviem datiem. Dati tiek saglabāti kā komatatdalītā vērtība (CSV).
• Rādīt atsauci: atzīmējot šo izvēles rūtiņu, tiek parādīts pēdējais atlasītais atsauces spektrs.
• Autoscale Y-Axis: atzīmējot izvēles rūtiņu, tiek iespējota automātiska Y ass displeja ierobežojumu iestatīšana.
• Autoscale X-Axis: atzīmējot izvēles rūtiņu, tiek iespējota automātiska X ass displeja ierobežojumu iestatīšana.
• Žurnāla X ass: atzīmējot izvēles rūtiņu, tiek pārslēgts starp logaritmisko un lineāro X ass displeju.
• Palaist PID: iespējojot šo slēdzi, ierīcē tiek iespējota servo cilpa.
• O Skaitlis: šī vērtība iestata nobīdi tilptage voltos.
• SP Skaitlis: šī vērtība iestata uzdotās vērtības tilptage voltos.
• Kp Skaitlis: šī vērtība iestata proporcionālo pieaugumu.
• Ki skaitliskais: šī vērtība iestata integrālo pastiprinājumu 1/s.
• Kd Skaitlis: šī vērtība nosaka atvasināto pieaugumu s.
• Pogas P, I, D: šīs pogas iespējo attiecīgi proporcionālo, integrālo un atvasināto pastiprinājumu, kad tās ir izgaismotas.
• Palaist/apturēt: pārslēdzot šo slēdzi, tiek iespējota un atspējota vadība.

Lietotājs var arī izmantot peli, lai mainītu attēlotās informācijas apjomu: 

• Peles ritenis pietuvina un tālina diagrammu peles rādītāja pašreizējās pozīcijas virzienā.
• SHIFT + klikšķis maina peles rādītāju uz plus zīmi. Pēc tam peles kreisā poga tuvinās peles rādītāja pozīciju par koeficientu 3. Lietotājs var arī vilkt un atlasīt diagrammas apgabalu, lai tuvinātu, lai tas ietilptu.
• ALT + klikšķis maina peles rādītāju uz mīnusa zīmi. Pēc tam peles kreisā poga tiks tālināta no peles rādītāja pozīcijas 3 reizes.
• Ar peles paliktņa vai skārienekrāna izplešanu un saspiešanu diagramma tiks tuvināta un tālināta.
• Pēc ritināšanas, noklikšķinot uz peles kreisās pogas, lietotājs varēs panoramēt, velkot peli.
• Ar peles labo pogu noklikšķinot uz diagrammas, tiks atjaunota diagrammas noklusējuma pozīcija.

Ramp Programmatūras cilne
Ramp cilne nodrošina salīdzināmu funkcionalitāti ar ramp cilni iegultajā skārienekrāna displejā. Pārslēdzoties uz šo cilni, pievienotā ierīce tiek ievietota ramp režīmā.

8. attēls
Programmatūras interfeiss Ramp režīmā.

Papildus vadības ierīcēm, kas pieejamas servo režīmā, Ramp režīms piebilst: 

• Amplitude Skaitlis: šī vērtība iestata skenēšanu ampapgaismojums voltos.
• Nobīde Skaitlis: šī vērtība iestata skenēšanas nobīdi voltos.
• Skrien/Aptur Ramp Pārslēgt: pārslēdzot šo slēdzi, tiek iespējota un atspējota ramp.

Peak programmatūras cilne 
Cilne Peak Control nodrošina tādu pašu funkcionalitāti kā PEAK režīms iegultajā lietotāja interfeisā, nodrošinot papildu pārskatāmību par sistēmas atgriešanās signāla būtību. Pārslēdzoties uz šo cilni, pievienotā ierīce tiek pārslēgta uz PEAK darbības režīmu.

9. attēls Programmatūras saskarne maksimālā režīmā ar laika domēna displeju.

Papildus vadības ierīcēm, kas pieejamas servo režīmā, maksimālais režīms papildina: 

• Amplitude numeric: šī vērtība iestata modulāciju ampapgaismojums voltos.
• K skaitlisks: tas ir maksimālās bloķēšanas integrālais koeficients; vērtība nosaka integrālā pastiprinājuma konstanti V/s.
• Skaitliskā nobīde: šī vērtība nosaka nobīdi voltos.
• Frekvences ciparu: tas iestata modulācijas frekvences reizinātāju ar soli 100 Hz. Minimālā pieļaujamā vērtība ir 100 Hz, bet maksimālā ir 100 kHz.
• Palaist/apturēt maksimumu: pārslēdzot šo slēdzi, tiek iespējots un atspējots integrētais pastiprinājums. Ņemiet vērā, ka vienmēr, kad ierīce ir PEAK režīmā, izejas modulācija un kļūdas signāla demodulācija ir aktīva.

Saglabātie dati 
Dati tiek saglabāti komatatdalītās vērtības (CSV) formātā. Īsā galvenē tiek saglabāti attiecīgie dati no saglabātajiem datiem. Ja tiek mainīts šī CSV formāts, programmatūra, iespējams, nevarēs atgūt atsauces spektru. Tāpēc lietotājs tiek aicināts saglabāt savus datus atsevišķā izklājlapā file ja viņi plāno veikt neatkarīgu analīzi.

10. attēls. Dati .csv formātā, kas eksportēti no DSC1. 

Darbības teorija

PID servo kontrole
PID ķēde bieži tiek izmantota kā vadības cilpas atgriezeniskās saites kontrolieris, un tā ir ļoti izplatīta servo ķēdēs. Servo ķēdes mērķis ir ilgstoši uzturēt sistēmu iepriekš noteiktā vērtībā (iestatījuma punktā). PID ķēde aktīvi notur sistēmu iestatītajā punktā, ģenerējot kļūdas signālu, kas ir starpība starp iestatīto punktu un pašreizējo vērtību, un modulējot izejas tilpumutage, lai saglabātu iestatīto punktu. Burti, kas veido akronīmu PID, atbilst proporcionālajam (P), integrālajam (I) un atvasinātajam (D), kas apzīmē trīs PID ķēdes vadības iestatījumus.

Proporcionālais termins ir atkarīgs no pašreizējās kļūdas, integrālais vārds ir atkarīgs no pagātnes kļūdu uzkrāšanās, un atvasinātais termins ir nākotnes kļūdas prognoze. Katrs no šiem terminiem tiek ievadīts svērtā summā, kas pielāgo izvades apjomutagķēdes e, u(t). Šī izeja tiek ievadīta vadības ierīcē, tās mērījumi tiek ievadīti atpakaļ PID cilpā, un procesam ir atļauts aktīvi stabilizēt ķēdes izvadi, lai sasniegtu un noturētu iestatītās vērtības vērtību. Zemāk redzamā blokshēma ilustrē PID ķēdes darbību. Vienu vai vairākas vadības ierīces var izmantot jebkurā servo ķēdē atkarībā no tā, kas nepieciešams sistēmas stabilizēšanai (ti, P, I, PI, PD vai PID).

Lūdzu, ņemiet vērā, ka PID ķēde negarantē optimālu kontroli. Nepareiza PID vadības ierīču iestatīšana var izraisīt ķēdes ievērojamas svārstības un izraisīt vadības nestabilitāti. Lietotājam ir pareizi jāpielāgo PID parametri, lai nodrošinātu pareizu darbību.

PID teorija 

PID teorija nepārtrauktam servo kontrollerim: Izprotiet PID teoriju optimālai servo kontrolei.
PID vadības ķēdes izeja u(t) ir norādīta kā

Kur:

• ?? ir proporcionālais pieaugums, bezizmēra
• ?? ir integrālais pieaugums 1/sekundē
• ?? ir atvasinātais pieaugums sekundēs
• ?(?) ir kļūdas signāls voltos
• ?(?) ir vadības izvade voltos

Šeit mēs varam matemātiski definēt vadības blokus un apspriest katru nedaudz sīkāk. Proporcionālā vadība ir proporcionāla kļūdas signālam; kā tāda tā ir tieša atbilde uz ķēdes ģenerēto kļūdas signālu:
? = ???(?)
Lielāks proporcionālais pastiprinājums rada lielākas izmaiņas, reaģējot uz kļūdu, un tādējādi ietekmē ātrumu, ar kādu kontrolieris var reaģēt uz izmaiņām sistēmā. Lai gan liels proporcionālais pastiprinājums var izraisīt ķēdes ātru reakciju, pārāk liela vērtība var izraisīt svārstības par SP vērtību. Pārāk zema vērtība, un ķēde nevar efektīvi reaģēt uz izmaiņām sistēmā. Integrālā vadība iet soli tālāk par proporcionālo pastiprinājumu, jo tā ir proporcionāla ne tikai kļūdas signāla lielumam, bet arī jebkuras uzkrātās kļūdas ilgumam.

Integrālā vadība ir ļoti efektīva, lai palielinātu ķēdes reakcijas laiku, kā arī novērstu līdzsvara stāvokļa kļūdu, kas saistīta ar tīri proporcionālu vadību. Būtībā integrālā vadība summē jebkuru iepriekš neizlabotu kļūdu un pēc tam reizina šo kļūdu ar Ki, lai iegūtu integrālo atbildi. Tādējādi pat nelielai ilgstošai kļūdai var realizēt lielu apkopotu integrālo atbildi. Tomēr, pateicoties integrētās vadības ātrai reakcijai, augstas pastiprinājuma vērtības var izraisīt ievērojamu SP vērtības pārsniegšanu un izraisīt svārstības un nestabilitāti. Pārāk zems, un ķēde ievērojami lēnāk reaģēs uz izmaiņām sistēmā. Atvasinātā kontrole mēģina samazināt proporcionālās un integrālās kontroles pārsniegumu un zvana potenciālu. Tas nosaka, cik ātri ķēde mainās laika gaitā (skatot kļūdas signāla atvasinājumu), un reizina to ar Kd, lai iegūtu atvasināto reakciju.

Atšķirībā no proporcionālās un integrālās vadības, atvasinātā vadība palēninās ķēdes reakciju. To darot, tas spēj daļēji kompensēt pārsniegumu, kā arī damp izslēdz visas svārstības, ko izraisa integrālā un proporcionālā vadība. Augstas pastiprinājuma vērtības liek ķēdei reaģēt ļoti lēni un var atstāt to jutīgu pret troksni un augstas frekvences svārstībām (jo ķēde kļūst pārāk lēna, lai ātri reaģētu). Pārāk zems, un ķēde var pārsniegt iestatītās vērtības vērtību. Tomēr dažos gadījumos ir jāizvairās no iestatītās vērtības pārsniegšanas par jebkuru būtisku summu, un tādējādi var izmantot lielāku atvasināto pieaugumu (kopā ar mazāku proporcionālo pieaugumu). Tālāk esošajā diagrammā ir izskaidrotas jebkura parametra pastiprinājuma palielināšanas sekas neatkarīgi.

Parametrs Palielināts	Celšanās laiks	Pārsniegums	Nosēdināšanas laiks	Līdzsvara stāvokļa kļūda	Stabilitāte
Kp	Samazināt	Palielināt	Mazas izmaiņas	Samazināt	Degradēties
Ki	Samazināt	Palielināt	Palielināt	Ievērojami samazināties	Degradēties
Kd	Neliels samazinājums	Neliels samazinājums	Neliels samazinājums	Nav efekta	Uzlabot (maziem Kd)

Diskrētā laika servokontrolleri 

Datu formāts
PID kontrolleris DSC1 saņem 16 bitu ADC sample, kas ir nobīdīts binārs skaitlis, kas var būt no 0 līdz 65535. 0 tiek lineāri kartēts ar negatīvu 4 V ieeju, un 65535 apzīmē +4 V ieejas signālu. “Kļūdas” signāls, ?[?], PID cilpā laika solī ? ir noteikts kā ?[?] = ? − ?[?] Kur ? ir uzdotā vērtība un ?[?] ir tilpumstagesample nobīdes binārajā skalā diskrētā laika posmā, ?.

Kontroles likums laika jomā
Trīs pastiprinājuma termini tiek aprēķināti un summēti kopā.
?[?] = ??[?] + ??[?] + ??[?] ?? = ???[?] ?? ≈ ?? ∫ ?[?] ?? = ??(?[?] − ?[? - 1])
Kur ??[?], ??[?] un ??[?] ir proporcionālie, integrālie un atvasinātie pastiprinājumi, kas ietver vadības izvadi ?[?] laika solī ?. ??, ??, un ?? ir proporcionālie, integrālie un atvasinātie pastiprinājuma koeficienti.

Integrāļa un atvasinājuma tuvināšana
DSC1 tuvina integratoru ar akumulatoru.
∫ ?[?] = ?[?] + ∫ ?[? − 1] Integrācijas pastiprinājuma koeficienta ?? tāds, ka: ?? = ?′?ℎ
Kur?? ir nomināli ievadītais integrālā pastiprinājuma koeficients un ℎ ir laiks starp ADC samples. Mēs veicam līdzīgu tuvinājumu atvasinājumam kā atšķirība starp ?[?] un ?[? − 1] atkal pieņemot, ka ?? satur arī 1/h mērogošanu.

Kā jau minēts iepriekš, tagad ņemiet vērā, ka integrāļa un atvasinātā tuvināšana neietvēra laika posmu (sample intervāls), turpmāk ℎ. Tradicionāli mēs sakām pirmās kārtas, nepārprotamu aproksimāciju mainīgajam ?[?] ar = ?(?, ?), pamatojoties uz Teilora sērijas paplašināšanas noteikumiem, ir ?[?] ≈ ?[? − 1] + ℎ ?(?, ?)
To bieži dēvē par atpakaļejošu Eilera integrācijas shēmu vai nepārprotamu pirmās kārtas skaitlisko integratoru. Ja mēs atrisinām atvasinājumu, ?(?, ?), mēs atrodam:

Ņemiet vērā iepriekšminētā skaitītāja līdzību ar mūsu veikto tuvinājumu kontroles vienādojuma atvasinājumam. Tas nozīmē, ka mūsu tuvinājums atvasinājumam ir piemērotāk mērogots ar ℎ−1.

Tas arī intuitīvi atdarina aprēķinu pamatteorēmu:

Tagad, ja mēs tā sakām? ir kļūdas signāla integrālis?, mēs varam veikt šādas aizstāšanas.
?[?]=∫?[?] ?(?,?)= ?[?] Un mēs iegūstam no pirmās kārtas Teilora sērijas aproksimācijas funkcijai ?: ∫?[?]=∫?[?−1]+ℎ ?(?)
Vienkārši pieņemot ∫?[?]=0 pie ?=0, integrāļa aproksimācija praktiski kondensējas uz akumulatoru.

Tāpēc mēs pielāgojam savu iepriekšējo kontroles likuma atvasinājumu, lai:

Kontroles likums frekvenču jomā
Lai gan vienādojums, kas iegūts šajā sadaļā, informē par diskrēta laika PID kontrollera, kas ieviests DSC1, laika domēna uzvedību, tas maz pasaka par kontroliera frekvences domēna reakciju. Tā vietā mēs ieviešam ? domēns, kas ir analogs Laplasa domēnam, bet paredzēts diskrētam, nevis nepārtrauktam laikam. Līdzīgi kā Laplasa transformācijai, funkcijas Z transformācija visbiežāk tiek noteikta, apkopojot tabulas Z-transformācijas attiecības, nevis tieši aizstājot Z-transformācijas definīciju (parādīta tālāk).

Kur ?(?) ir diskrēta laika mainīgā Z-domēna izteiksme?[?], ? vai neatkarīgā mainīgā rādiuss (bieži tiek uzskatīts par 1) ir ?, ? ir kvadrātsakne no -1, un ∅ ir kompleksais arguments radiānos vai grādos. Šajā gadījumā ir nepieciešamas tikai divas tabulas Z-transformācijas.
?[?] = ?[?] ?[? − 1] = ?[?]?−1
Proporcionālā vārda Z-transformācija ?? ir triviāla. Tāpat, lūdzu, uz brīdi piekrītiet, ka mums ir noderīgi noteikt kļūdu, lai kontrolētu pārsūtīšanas funkciju, nevis vienkārši ?(?).

Interesantāka ir integrāļa termina ?? transformācija.
Atgādiniet mūsu nepārprotamo Eilera integrācijas shēmu iepriekšējā sadaļā: ??(?) = ?? ∫ ?[?] = ?? (∫ ?[? − 1] + ℎ ?(?))
∫ ?(?) = ∫ ?(?) ?−1 + ℎ?(?)
∫ ?(?) − ∫ ?(?) ?−1 = ℎ?(?)

Visbeidzot, mēs aplūkojam atvasināto pieaugumu, ??: 

Apkopojot katru no iepriekš minētajām pārsūtīšanas funkcijām, mēs nonākam pie: 

Izmantojot šo vienādojumu, mēs varam skaitliski aprēķināt kontrollera frekvences domēna reakciju un parādīt to kā Bode diagrammu, piemēram, zemāk.
PID pārsūtīšanas funkcijas, Kp = 1.8, Ki = 1.0, Kd = 1E-4

Ņemiet vērā, kā PI kontrollera pastiprinājums tuvojas tikai proporcionālajam pastiprinājumam un augstajai frekvencei un kā PD kontrollera pastiprinājums tuvojas tikai proporcionālajam pastiprinājumam zemās frekvencēs.

PID regulēšana
Parasti P, I un D pastiprinājumi būs jāpielāgo lietotājam, lai optimizētu sistēmas veiktspēju. Lai gan nepastāv statisks noteikumu kopums, kādām vērtībām jābūt jebkurai konkrētai sistēmai, vispārīgo procedūru ievērošana palīdzēs noregulēt ķēdi, lai tā atbilstu savai sistēmai un videi. Parasti pareizi noregulēta PID ķēde parasti nedaudz pārsniegs SP vērtību un pēc tam ātri damp izvelciet, lai sasniegtu SP vērtību, un tajā brīdī turiet vienmērīgi. PID cilpa var bloķēties uz pozitīvu vai negatīvu slīpumu, mainot P, I un D pastiprinājuma zīmi. DSC1 zīmes ir bloķētas kopā, tāpēc, mainot vienu, tās visas mainīsies.

Pastiprinājuma iestatījumu manuāla regulēšana ir vienkāršākā metode PID vadības ierīču iestatīšanai. Tomēr šī procedūra tiek veikta aktīvi (sistēmai pievienotais PID regulators un iespējota PID cilpa), un, lai sasniegtu labus rezultātus, ir nepieciešama zināma pieredze. Lai manuāli noregulētu PID regulatoru, vispirms iestatiet integrālo un atvasināto pastiprinājumu uz nulli. Palieliniet proporcionālo pastiprinājumu, līdz novērojat izvadā svārstības. Pēc tam jūsu proporcionālais pieaugums ir jāiestata uz aptuveni pusi no šīs vērtības. Kad proporcionālais pastiprinājums ir iestatīts, palieliniet integrālo pastiprinājumu, līdz jebkura nobīde tiek koriģēta jūsu sistēmai atbilstošā laika skalā.

Ja jūs pārāk daudz palielināsit šo pastiprinājumu, jūs novērojat ievērojamu SP vērtības pārsniegumu un nestabilitāti ķēdē. Kad integrālais pastiprinājums ir iestatīts, atvasināto pastiprinājumu var palielināt. Atvasinātā peļņa samazinās pārsniegumu un damp sistēma ātri sasniedz iestatītās vērtības vērtību. Ja jūs pārāk daudz palielināsit atvasināto ieguvumu, jūs redzēsit lielu pārsniegumu (jo ķēde ir pārāk lēna, lai reaģētu). Spēlējot ar pastiprinājuma iestatījumiem, jūs varat optimizēt savas PID ķēdes veiktspēju, tādējādi izveidojot sistēmu, kas ātri reaģē uz izmaiņām un efektīvi damps ārā svārstības par iestatīto punktu vērtību.

Vadības veids	Kp	Ki	Kd
P	0.50 Ku	–	–
PI	0.45 Ku	1.2 Kp/Pu	–
PID	0.60 Ku	2 Kp/Pu	KpPu/8

Lai gan manuālā regulēšana var būt ļoti efektīva, lai iestatītu PID ķēdi jūsu konkrētajai sistēmai, tai ir nepieciešama zināma pieredze un izpratne par PID ķēdēm un reakciju. Ziegler-Nichols metode PID regulēšanai piedāvā strukturētāku ceļvedi PID vērtību iestatīšanai. Atkal, integrāļa un atvasinātā pastiprinājuma vērtība ir jāiestata uz nulli. Palieliniet proporcionālo pastiprinājumu, līdz ķēde sāk svārstīties. Mēs šo pieauguma līmeni sauksim par Ku. Svārstībām būs Pu periods. Ieguvumi ir paredzēti dažādām vadības shēmām, kas ir norādīti augstāk esošajā diagrammā. Ņemiet vērā, ka, izmantojot Ziegler-Nichols noregulēšanas metodi ar DSC1, integrāļa termins, kas noteikts no tabulas, jāreizina ar 2⋅10-6, lai normalizētu s.ample likme. Līdzīgi atvasinātais koeficients jādala ar 2⋅10-6, lai normalizētu uz sample likme.

Ramping
Lietotājiem bieži vien var būt nepieciešams noteikt liela signāla darbības punktu vai noderīgu sistēmas uzdoto vērtību. Lai noteiktu liela signāla darbības punktu (turpmāk saukta par līdzstrāvas nobīdi) vai optimālo servo uzdoto vērtību, izplatīts paņēmiens ir vienkārši atkārtoti stimulēt sistēmu ar lineāri pieaugošu skaļumu.tage signāls. Rakstu parasti sauc par zāģa zoba vilni, jo tas ir līdzīgs zāģa zobiem.

Maksimālais bloķēšanas režīms
Maksimālais bloķēšanas režīms ievieš bloķēšanas algoritmu, kas pazīstams arī kā ekstrēmuma meklēšanas kontrolieris. Šajā darbības režīmā vadības vērtība tiek uzlikta uz sinusoidālā viļņa izvadi. Izmērītā ieejas tilptage ir pirmais digitāli augstas caurlaidības filtrs (HPF), lai novērstu jebkādu līdzstrāvas nobīdi. Pēc tam maiņstrāvas savienotais signāls tiek demodulēts, reizinot katru izmērīto tilpumutage pēc izejošā sinusoidālā viļņa modulācijas vērtības. Šī reizināšanas operācija rada demodulētu signālu ar diviem galvenajiem komponentiem: sinusoidālo vilni divu frekvenču summā un signālu pie abu frekvenču starpības.

Otrs digitālais filtrs, šoreiz zemas caurlaidības filtrs (LPF), vājina divu frekvenču summas signālu un pārraida divu frekvenču starpības signālu. Signāla saturs ar tādu pašu frekvenci kā modulācija parādās kā līdzstrāvas signāls pēc demodulācijas. Pēdējais solis pīķa bloķēšanas algoritmā ir LPF signāla integrēšana. Integratora izeja apvienojumā ar izejošo modulāciju vada izejas tilpumutage. Zemfrekvences demodulētā signāla enerģijas uzkrāšanās integratorā nospiež nobīdes vadības tilpumutage no izejas arvien augstāk un augstāk, līdz LPF izejas zīme mainās un integratora izvade sāk samazināties. Kontroles vērtībai tuvojoties sistēmas reakcijas maksimumam, servo kontrollera ievades signāla modulācijas rezultāts kļūst arvien mazāks, jo sinusoidālās viļņa formas slīpums tā maksimumā ir nulle. Tas savukārt nozīmē, ka zemas caurlaidības filtrētā, demodulētā signāla izvades vērtība ir mazāka, un tāpēc integratorā ir mazāka uzkrātā vērtība.

12. attēls Maksimālā bloķēšanas kontrollera blokshēma. Ieejas signāls no pīķa reaģējošās iekārtas tiek digitalizēts, pēc tam tiek filtrēts augstās caurlaidības režīmā. HPF izejas signāls tiek demodulēts ar digitālo lokālo oscilatoru. Demodulatora izeja tiek filtrēta zemas caurlaidības režīmā un pēc tam integrēta. Integratora izeja tiek pievienota modulācijas signālam un izvade uz maksimālo reaģējošo iekārtu. Maksimālā bloķēšana ir labs vadības algoritms, ko izvēlēties, ja sistēmai, kuru lietotājs vēlas kontrolēt, nav monotoniskas reakcijas ap optimālo kontroles punktu. PiemampVairākas šāda veida sistēmas ir optiskie datu nesēji ar rezonanses viļņa garumu, piemēram, tvaika elementi vai RF joslas atgrūšanas filtrs (nocirtuma filtrs). Pīķa bloķēšanas vadības shēmas galvenais raksturlielums ir algoritma tendence virzīt sistēmu uz kļūdas signāla nulles šķērsošanu, kas sakrīt ar izmērītā signāla maksimumu, it kā kļūdas signāls būtu izmērītā signāla atvasinājums. Ņemiet vērā, ka maksimums var būt pozitīvs vai negatīvs. Lai sāktu darbu ar maksimālo bloķēšanas režīmu DSC1, varat veikt šo procedūru.

1. Pārliecinieties, vai signāla virsotne (vai ieleja), kurai bloķējat, ir kontroles tilpuma robežāstage izpildmehānisma diapazonu un ka maksimālā pozīcija laika gaitā ir relatīvi stabila. Ir lietderīgi izmantot RAMP režīms, lai vizualizētu signālu pār vadības sējtaginterešu loks.
2. Ņemiet vērā vadības sējtage virsotnes (vai ielejas) atrašanās vieta.
3. Novērtējiet, cik plata virsotne (vai ieleja) ir kontroles tilpumātage pusē no smailes augstuma. Šis platums voltos parasti tiek saukts par pilna platuma pusmaksimālo vērtību vai FWHM. Lai iegūtu labus rezultātus, tam jābūt vismaz 0.1 V platam.
4. Iestatiet modulāciju amplitude (A) līdz 1% līdz 10% no FWHM tilptage.
5. Iestatiet nobīdi voltage pēc iespējas tuvāk virsotnes (vai ielejas) pozīcijai, kurā vēlaties fiksēties.
6. Iestatiet modulācijas frekvenci uz vēlamo frekvenci. Skārienekrānā to ietekmē modulācijas frekvences parametrs M. Modulācijas frekvence ir 100 Hz reizes M. Labākā modulācijas frekvences izvēle ir atkarīga no pielietojuma. Thorlabs iesaka mehāniskajiem izpildmehānismiem vērtības aptuveni 1 kHz. Elektrooptiskajiem izpildmehānismiem var izmantot augstākas frekvences.
7. Iestatiet pīķa bloķēšanas integrālo koeficientu (K) uz 0.1 reizi A. K var būt pozitīvs vai negatīvs. Parasti pozitīvais K bloķē ieejas signāla maksimumu, bet negatīvais K bloķē ievades signāla ieleju. Tomēr, ja bloķētajam izpildmehānismam vai sistēmai ir vairāk nekā 90 grādu fāzes aizkave pie novirzīšanas frekvences, zīme K tiks apgriezta un pozitīvais K bloķēsies ielejā, bet negatīvais K bloķēsies līdz maksimumam.
8. Nospiediet Palaist un pārbaudiet, vai vadības voltage izvade mainās no sākotnējās nobīdes (O) vērtības un nenokļūst līdz galējai vērtībai. Alternatīvi, pārraugiet procesa mainīgo, izmantojot osciloskopu, lai pārbaudītu, vai DSC1 tiek fiksēts vēlamajā virsotnē vai ielejā.

13. attēls Piemample dati no rampizvades nobīdes tilptage ar nepārtrauktu sinusoidālo vilni, kas uzlikts maksimālās reakcijas iekārtai. Ņemiet vērā, ka kļūdas signāla nulles krustojums sakrīt ar iekārtas atbildes signāla maksimumu.

Apkope un tīrīšana
Regulāri tīriet un apkopiet DSC1, lai nodrošinātu optimālu veiktspēju. DSC1 nav nepieciešama regulāra apkope. Ja ierīces skārienekrāns kļūst netīrs, Thorlabs iesaka uzmanīgi notīrīt skārienekrānu ar mīkstu, neplūksnu drānu, kas piesātināta ar atšķaidītu izopropilspirtu.

Traucējummeklēšana un remonts

Ja rodas problēmas, skatiet problēmu novēršanas sadaļu, lai iegūtu norādījumus par parasto problēmu risināšanu. Tālāk esošajā tabulā ir aprakstītas tipiskas problēmas ar DSC1 un Thorlabs ieteiktajiem līdzekļiem.

Problēma	Paskaidrojums	Līdzeklis
Ierīce neieslēdzas, kad tā ir pievienota USB Type-C strāvas avotam.	Ierīcei ir nepieciešama pat 750 mA strāva no 5 V avota, 3.75 W. Tas var pārsniegt dažu klēpjdatoru un personālo datoru USB-A savienotāju jaudas iespējas.	Izmantojiet Thorlabs DS5 vai CPS1 barošanas avotus. Varat arī izmantot C tipa USB barošanas avotu, ko parasti izmanto, lai uzlādētu tālruni vai klēpjdatoru, kura jauda ir vismaz 750 mA pie 5 V.
Ierīce neieslēdzas, kad datu ports ir pievienots datoram.	DSC1 saņem strāvu tikai no USB Type-C strāvas savienotāja. USB tipa Mini-B savienotājs ir paredzēts tikai datiem.	Pievienojiet C tipa USB portu barošanas avotam, kura jauda ir vismaz 750 mA pie 5 V, piemēram, Thorlabs DS5 vai CPS1.

Atbrīvošanās
Izslēdzot DSC1, ievērojiet pareizas utilizācijas vadlīnijas.
Thorlabs pārbauda mūsu atbilstību Eiropas Kopienas EEIA (elektrisko un elektronisko iekārtu atkritumu) direktīvai un attiecīgajiem nacionālajiem likumiem. Attiecīgi visi galalietotāji EK var atgriezt uzņēmumam Thorlabs I pielikuma I pielikuma kategorijas elektriskās un elektroniskās iekārtas, kas pārdotas pēc 13. gada 2005. augusta, bez maksas par izmešanu. Atbilstīgās vienības ir marķētas ar pārsvītrotu “wheelie bin” logotipu (skatīt pa labi), tās tika pārdotas uzņēmumam vai institūtam un pašlaik pieder EK uzņēmumam vai institūtam, un tās nav izjauktas vai piesārņotas. Lai iegūtu papildinformāciju, sazinieties ar Thorlab. Atkritumu apstrāde ir jūsu atbildība. “Apkalpošanas beigas” vienības ir jāatdod Thorlabs vai jānodod uzņēmumam, kas specializējas atkritumu reģenerācijā. Neizmetiet ierīci atkritumu tvertnē vai publiskā atkritumu savākšanas vietā. Lietotājs ir atbildīgs par visu ierīcē saglabāto privāto datu dzēšanu pirms izmešanas.

FAQ:

J: Kas man jādara, ja DSC1 neieslēdzas?
A: Pārbaudiet strāvas avota savienojumu un pārliecinieties, ka tas atbilst noteiktajām prasībām. Ja problēma joprojām pastāv, sazinieties ar klientu atbalsta dienestu, lai saņemtu palīdzību.

Drošība

PAZIŅOJUMS
Šis instruments ir jātur ārā no vides, kur iespējama šķidruma noplūde vai mitruma kondensācija. Tas nav ūdens izturīgs. Lai izvairītos no instrumenta bojājumiem, nepakļaujiet to smidzinātāju, šķidrumu vai šķīdinātāju iedarbībai.

Uzstādīšana

Garantijas informācija
Šī precīzā ierīce ir izmantojama tikai tad, ja tā tiek atgriezta atpakaļ un pareizi iepakota pilnā oriģinālajā iepakojumā, ieskaitot visu sūtījumu un kartona ieliktni, kurā atrodas pievienotās ierīces. Ja nepieciešams, lūdziet nomainīt iepakojumu. Apkopi uzticiet kvalificētam personālam.

Iekļautie komponenti

DSC1 Compact Digital Servo Controller tiek piegādāts ar šādiem komponentiem:

• DSC1 digitālais servo kontrolieris
• Ātrā sākuma karte
• USB-AB-72 USB 2.0 tipa A–Mini-B datu kabelis, 72 collu (1.83 m) garš
• A tipa USB uz C tipa USB barošanas kabelis, 1 m (39 collas) garš
• PAA248 SMB–BNC koaksiālais kabelis, 48 collu (1.22 m) garš (2. d.)

Uzstādīšana un iestatīšana

Pamati 
Lietotāji var konfigurēt ierīci ar datoru, izmantojot USB saskarni vai izmantojot integrēto skārienekrānu. Jebkurā gadījumā strāvas padeve ir jānodrošina, izmantojot 5 V USB-C savienojumu. Izmantojot darbvirsmas GUI, servokontrollerim ir jābūt savienotam ar USB 2.0 kabeli (iekļauts) no ierīces datu porta ar datoru, kurā ir instalēta programmatūra Digital Servo Controller.

Zemes cilpas un DSC1
DSC1 ir iekļauta iekšējā shēma, lai ierobežotu zemējuma cilpu rašanās iespējamību. Thorlabs iesaka izmantot vai nu transformatora izolēto DS5 regulēto barošanas avotu vai CPS1 ārējo akumulatoru. Izmantojot DS5 vai CPS1 barošanas avotus, signāla zemējums DSC1 peld attiecībā pret sienas kontaktligzdas zemējumu. Vienīgie ierīces savienojumi, kas ir kopīgi šim signāla zemei, ir USB-C strāvas savienotāja signāla zemējuma tapa un ārējais atgriešanās ceļš uz izejas SMB koaksiālā kabeļa. USB datu savienojums ir izolēts. Ievades signālam ir zemējuma cilpas pārtraukuma rezistors starp signāla atgriešanās ceļu un signāla zemējumu instrumentā, kas parasti novērš zemējuma cilpas traucējumus. Svarīgi, ka nav divu tiešu ceļu uz ierīces signāla zemējumu, līdz minimumam samazinot zemējuma cilpu rašanos.

Lai vēl vairāk mazinātu zemes cilpas traucējumu risku, Thorlabs iesaka šādus paraugprakses piemērus: 

• Turiet visus ierīces strāvas un signāla kabeļus īsus.
• Izmantojiet vai nu akumulatoru (CPS1) vai transformatora izolētu (DS5) barošanas avotu ar DSC1. Tas nodrošina peldošās ierīces signāla zemējumu.
• Nepievienojiet citu instrumentu signālu atgriešanas ceļus vienu ar otru.
  • Parasts bijušaisample ir tipisks galda osciloskops; visbiežāk BNC ieejas savienojumu ārējie apvalki ir tieši savienoti ar zemējumu. Vairāki zemējuma klipi, kas eksperimentā ir savienoti ar vienu un to pašu zemes mezglu, var izraisīt zemējuma cilpu.

Lai gan maz ticams, ka DSC1 pats par sevi radīs zemējuma cilpu, citiem lietotāja laboratorijas instrumentiem var nebūt zemējuma cilpas izolācijas un tādējādi tie var būt zemējuma cilpu avots.

DSC1 barošana
Digitālajam servokontrolierim DSC1 ir nepieciešama 5 V jauda, ​​izmantojot USB-C, līdz 0.75 A maksimālā strāva un 0.55 A parastajā darbībā. Thorlabs piedāvā divus saderīgus barošanas avotus: CPS1 un DS5. Lietojumprogrammās, kurās trokšņu jutība ir mazāk ierobežota vai kur ir nepieciešams ilgāks par 8 stundām darbības laiks, ieteicams izmantot DS5 regulētu barošanas avotu. CPS1 akumulatora barošanas avots ir ieteicams, ja ir vēlama optimāla trokšņa veiktspēja. Kad CPS1 ir pilnībā uzlādēts un labā stāvoklī, DSC1 bez uzlādēšanas var darboties 8 stundas vai ilgāk.

Thorlabs Worldwide kontakti

Lai iegūtu papildu palīdzību vai jautājumus, skatiet Thorlabs kontaktpersonas visā pasaulē. Lai iegūtu tehnisko atbalstu vai pārdošanas jautājumus, lūdzu, apmeklējiet mūs vietnē www.thorlabs.com/contact lai iegūtu mūsu visjaunāko kontaktinformāciju.

Biroji
Thorlabs, Inc.
43 Sparta Ave
Ņūtona, Ņūdžersija 07860
Amerikas Savienotās Valstis
sales@thorlabs.com
techsupport@thorlabs.com

ES importētājs
Thorlabs GmbH
Minhenes Weg 1
D-85232 Bergkirhene
Vācija
sales.de@thorlabs.com
europe@thorlabs.com

Produktu ražotājs
Thorlabs, Inc.
43 Sparta Ave
Ņūtona, Ņūdžersija, 07860 Amerikas Savienotās Valstis
sales@thorlabs.com
techsupport@thorlabs.com

Lielbritānijas importētājs
SIA Thorlabs.
204 Lancaster Way biznesa parks
Ely CB6 3NX
Apvienotā Karaliste
sales.uk@thorlabs.com
techsupport.uk@thorlabs.com
www.thorlabs.com

Dokumenti / Resursi

THORLABS DSC1 kompaktais digitālais servo kontrolieris [pdfLietotāja rokasgrāmata DSC1, DSC1 kompaktais digitālais servokontrolleris, DSC1, kompaktais digitālais servokontrolleris, digitālais servokontrolleris, servokontrolleris, kontrolieris

Atsauces

• Lietotāja rokasgrāmata