技术文章
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Labjack 数据采集卡继电器板RB12 数据表及安装方法
注意#1： 电源插孔 (P1) 是为 RB12 提供 5 伏电源的另一种方式，通常不使用。不要将 5 伏以外的任何东西连接到 P1。VS/GND 螺丝端子 (P3) 是输出。不要将任何外部电源连接到 P3。Rn+/Rn- 端子位于 I/O 模块的负载侧，也是负载电压唯一应该连接的地方。
注意#2： 在 U6/U6-Pro 上，数字线 CIO0-2 和 MIO0-2 是共享的。这意味着改变 MIO0-2 的状态也会改变 CIO0-2 的状态。因此，任何在 U6 上使用两个附件板的人都需要知道他们可以使用 CIO0-2 或 MIO0-2，但不能同时使用两者。MIO0-2 用于控制扩展模拟通道，因此如果您从 Mux80 读取扩展通道，您不想使用 RB12 上的插槽 8-10（仅使用插槽 0-7 和 11）。
RB12 为行业标准 I/O 模块提供了一个方便的接口，允许电工、工程师和其他合格人员将 LabJack 与高电压/电流连接。逻辑缓冲器用于提供每个典型 I/O 模块所需的 10-15 mA 电流，因此电流由 5 伏电源而不是逻辑控制线提供。
图 1：不带 I/O 模块的 RB12（出厂状态）。
RB12 继电器板连接到 LabJack U3/U6/UE9 上的 DB15 连接器，使用 EIO/CIO 数字 I/O 线（见表 1）来控制或读取行业标准数字 I/O 模块。RB12 设计为直接连接到 LabJack，但也可以通过 15 线 1:1 公母电缆连接（例如 C7MFG-1506G，或 Digi-Key 的 Phoenix Contact 1656262，不包括或不需要）。
RB12 PCB 安装在一块 Snaptrack 上。Snaptrack 可使用 TE Connectivity 零件 # TKAD（不包括在内）安装在 DIN 导轨上。
RB12 上的绿色 LED 直接由 LabJack 的 5 伏电源 (Vs) 供电，因此只要 RB12 连接到通电的 LabJack，它就会亮起。红色 LED 直接由外部电源供电（不包含或不需要）。
表 1：RB12 I/O 映射
电源
RB12 可以通过 DB15 从 LabJack 供电，或者从电源插孔 P1 上的外部 5 伏电源供电。如果同时连接 LabJack 和外部电源（绿色和红色 LED 均亮起），外部电源将提供电源。在大多数情况下，RB12 可以简单地由 LabJack 供电，但有多种原因可能需要从外部电源而不是 LabJack 供电。例如，大多数 I/O 模块使用 10-15 mA，因此其中 12 个模块总共使用 120-180 mA。在大多数情况下，LabJack 可以毫无问题地提供此功率，但如果使用 12 个 70G-IDC5S 模块（Isupply = 41 mA），则 RB12 所需的总功率可能超过 500 mA，这对大多数 LabJack 来说都是一个问题。
如果使用外部电源，则应使用 5.0 伏的标称电压进行调节。这通常由壁式电源或壁式变压器类型的电源提供。建议使用 500 mA 或更高的电源。电源插孔连接器为 2.1 x 5.5 mm，中心正极。RB12 设计为使用与 UE9 相同的电源，因此请参阅UE9 数据表的第 2.3 节以获得具体建议。
RB12 的底部是一个带 GND 和 VS 的 2 位螺丝端子 (P3)。这是设计为输出连接，为用户提供 5 伏电源。
如果 RB12 由外部电源供电，则始终保持所有输出 I/O 模块的有效控制信号 (EIO/CIO)。例如，如果 RB12 由壁式电源供电，但没有任何连接到 DB15，则输出模块的状态未定义并且可能会发生变化，但很可能已启用。
输出/输入配置
RB12 可与输出或输入类型的数字 I/O 模块一起使用。有 4 组 DIP 开关用于配置 12 个通道中的每一个是输出还是输入。当 S1 和 S2 组中的开关置于 ON 位置时，这些线路配置为输出 I/O 模块。当 S3 和 S4 组中的开关置于 ON 位置时，这些线路配置为输入 I/O 模块。为避免不确定行为，请勿同时打开同一线路的输出和输入开关。
RB12 以反逻辑或负逻辑运行。对于输出模块，这意味着适用的 LabJack DIO 必须设置为低输出以启用 I/O 模块。当 DIO 设置为输入或输出高电平时，输出模块将被禁用。对于输入模块，当模块处于非活动状态时，适用的 DI 将读取高电平，而当模块处于活动状态时，将读取低电平。以下是几个不同模块的测试：
输出测试
确保适用的输出 DIP 开关打开，输入 DIP 开关关闭。使用 Kipling 或 LJControlPanel 在输出高电平（模块处于非活动状态，LED 关闭）和输出低电平（模块处于活动状态，LED 开启）之间切换 DIO 线。
我们使用 70G-ODC5A 进行了测试。对于测试负载，我们将 LabJack VS 连接到 R+，并将 R- 连接到一个 320 欧姆电阻到 GND。然后，我们测量了打开和关闭模块时电阻两端的电压。模块处于非活动状态时，电阻两端的电压约为 0V（无电流流动），而模块处于活动状态时，电阻两端的电压约为 VS（~5 伏，电流流动）。
当 DIO 线设置为输出低时，模块 LED 不亮？模块可能坏了，但首先检查 RB12。拆下模块，将 DMM 的负极探针牢固地夹在 LabJack 上的任何 GND 端子上，并使用正极 DMM 探针测量 RB12（定义如下）上的插座 3 和 4 上的电压。插座 3 (VS) 的测量值应约为 5 伏。当适用的 DIO 为高输出时，插座 4（逻辑）应测量约 5 伏，当适用的 DIO 为输出低时，应测量约 0 伏。
输入测试
确保适用的输入 DIP 开关打开，输出 DIP 开关关闭。使用 Kipling 或 LJControlPanel 确保 DIO 线设置为输入并查看当前状态。状态 1 或高表示模块处于非活动状态（LED 关闭），状态 0 或低表示模块处于活动状态（LED 亮起）。
我们使用 G4IDC5 进行了测试。模块处于非活动状态（LED 熄灭），没有任何连接到 R+/R-，并且 LabJack 数字输入读数为高。我们将 LabJack GND 连接到 R-，并将 LJTick-DAC 的输出连接到 R+。当 LJTDAC=0V 时，模块处于非活动状态（LED 熄灭）并且 LabJack 数字输入读取为高电平。当 LJTDAC=10V 时，模块处于活动状态（LED 亮起）并且 LabJack 数字输入读数为低电平。
我们使用 G4IDC5-SW 进行了测试。模块处于非活动状态（LED 熄灭），没有任何连接到 R+/R-，并且 LabJack 数字输入读数为高。模块处于活动状态（LED 亮起），跨接线将 R+ 短接到 R-，并且 LabJack 数字输入读数为低。
当您向 R+/R- 施加正确的信号时，模块 LED 没有亮起？模块可能坏了，但首先检查 RB12。拆下模块并使用一根小跳线将 RB12 上的插座 4 和 5 短接（定义如下）。数字输入应在没有跳线的情况下读取为高电平，在有跳线的情况下读取为低电平。
输入输出模块
有关各种 I/O 模块的详细信息，请参阅制造商的文档。Opto22 就是这样的制造商之一，截至撰写本文时，Opto22“第 4 代数字 I/O 系列数据手册”的日期为 2017 年 1 月，可从以下 URL 获得：
http://documents.opto22.com/0727_G4_Digital_IO_Data_Book.pdf
本数据手册的第 35-52 页介绍了可用的模块，包括典型接线图。下表将 I/O 模块引脚号 1-5（如 Opto22 数据手册中所示）映射到它们各自的 RB12 连接：
当配置为输出时，来自 LabJack 的控制线 (EIO/CIO) 连接到逻辑缓冲器，然后逻辑缓冲器连接到 I/O 模块的引脚 4。当控制线为高电平时，缓冲器输出处于高阻抗状态。当控制线为低电平时，缓冲器输出接地，能够吸收高达 24 mA 的电流。
当配置为输入时，来自 LabJack 的控制线 (EIO/CIO) 直接连接到 I/O 模块的引脚 4。
RB12 包括一个备用保险丝。还有一个保险丝测试仪插座，如果安装了保险丝，“GOOD”绿色 LED 将亮起。RB12 上的备用保险丝座和测试仪专为 Opto22（Digikey 部件号 WK3062BK）使用的 TR5 保险丝而设计。
RB12 设计用于接受 Opto22 的 G4 系列数字 I/O 模块，以及其他制造商的兼容模块，例如 Grayhill 的 G5 系列。Opto22 模块可从opto22.com、alliedelec.com和newark.com 获得。Grayhill 模块可从digikey.com获得。
交流输出
G4OAC5A（Opto22，24-240 VAC 输出 @ 3 A，12 mA 控制电流）
G4OAC5AMA（Opto22，24-240 VAC 输出 @ 3 A，手动控制）
70G-OAC5A [PDF]（Grayhill，24-280 VAC 输出 @ 3.5 A）
70G-OAC5AMA [PDF]（Grayhill，24-280 VAC 输出 @ 3.5 A，手动控制）
直流输出
G4ODC5（Opto22，5-60 VDC 输出 @ 3 A，12 mA 控制电流）
G4ODC5MA（Opto22，5-60 VDC 输出 @ 3 A，手动控制）
G4ODC5A（Opto22，5-200 VDC 输出 @ 1 A）
70G-ODC5 [PDF]（Grayhill，3-60 VDC 输出 @ 3.5 A）
70G-ODC5MA [PDF]（Grayhill，3-60 VDC 输出 @ 3.5 A，手动控制）
70G-ODC5A [PDF]（Grayhill，4-200 VDC 输出 @ ? A）
干接点输出
G4ODC5R（Opto22，机械继电器输出）
70G-ODC5R [PDF]（Grayhill，机械继电器输出）
交流输入
G4IAC5（Opto22，90-140 VAC 输入）
G4IAC5MA（Opto22，90-140 VAC 输入，手动控制）
G4IAC5A（Opto22，180-280 VAC 输入）
70G-IAC5 [PDF]（Grayhill，90-140 VAC 输入）
70G-IAC5A [PDF]（Grayhill，180-280 VAC 输入）
直流输入
G4IDC5D（Opto22，2.5-28 VDC 输入）
G4IDC5（Opto22，10-32 VDC 输入）
G4IDC5MA（Opto22，10-32 VDC 输入，手动控制）
G4IDC5G（Opto22，35-60 VDC 输入）
70G-IDC5 [PDF]（Grayhill，3-32 VDC 输入）
干接点输入（开关量输入）
G4IDC5-SW（Opto22，开关输入，Isupply = 25 mA）
70G-IDC5S [PDF]（Grayhill，开关输入，Isupply = 41 mA）
RD12继电器板PCB图
注意#2： 在 U6/U6-Pro 上，数字线 CIO0-2 和 MIO0-2 是共享的。这意味着改变 MIO0-2 的状态也会改变 CIO0-2 的状态。因此，任何在 U6 上使用两个附件板的人都需要知道他们可以使用 CIO0-2 或 MIO0-2，但不能同时使用两者。MIO0-2 用于控制扩展模拟通道，因此如果您从 Mux80 读取扩展通道，您不想使用 RB12 上的插槽 8-10（仅使用插槽 0-7 和 11）。
RB12 为行业标准 I/O 模块提供了一个方便的接口，允许电工、工程师和其他合格人员将 LabJack 与高电压/电流连接。逻辑缓冲器用于提供每个典型 I/O 模块所需的 10-15 mA 电流，因此电流由 5 伏电源而不是逻辑控制线提供。
图 1：不带 I/O 模块的 RB12（出厂状态）。
RB12 继电器板连接到 LabJack U3/U6/UE9 上的 DB15 连接器，使用 EIO/CIO 数字 I/O 线（见表 1）来控制或读取行业标准数字 I/O 模块。RB12 设计为直接连接到 LabJack，但也可以通过 15 线 1:1 公母电缆连接（例如 C7MFG-1506G，或 Digi-Key 的 Phoenix Contact 1656262，不包括或不需要）。
RB12 PCB 安装在一块 Snaptrack 上。Snaptrack 可使用 TE Connectivity 零件 # TKAD（不包括在内）安装在 DIN 导轨上。
RB12 上的绿色 LED 直接由 LabJack 的 5 伏电源 (Vs) 供电，因此只要 RB12 连接到通电的 LabJack，它就会亮起。红色 LED 直接由外部电源供电（不包含或不需要）。
表 1：RB12 I/O 映射
电源
RB12 可以通过 DB15 从 LabJack 供电，或者从电源插孔 P1 上的外部 5 伏电源供电。如果同时连接 LabJack 和外部电源（绿色和红色 LED 均亮起），外部电源将提供电源。在大多数情况下，RB12 可以简单地由 LabJack 供电，但有多种原因可能需要从外部电源而不是 LabJack 供电。例如，大多数 I/O 模块使用 10-15 mA，因此其中 12 个模块总共使用 120-180 mA。在大多数情况下，LabJack 可以毫无问题地提供此功率，但如果使用 12 个 70G-IDC5S 模块（Isupply = 41 mA），则 RB12 所需的总功率可能超过 500 mA，这对大多数 LabJack 来说都是一个问题。
如果使用外部电源，则应使用 5.0 伏的标称电压进行调节。这通常由壁式电源或壁式变压器类型的电源提供。建议使用 500 mA 或更高的电源。电源插孔连接器为 2.1 x 5.5 mm，中心正极。RB12 设计为使用与 UE9 相同的电源，因此请参阅UE9 数据表的第 2.3 节以获得具体建议。
RB12 的底部是一个带 GND 和 VS 的 2 位螺丝端子 (P3)。这是设计为输出连接，为用户提供 5 伏电源。
如果 RB12 由外部电源供电，则始终保持所有输出 I/O 模块的有效控制信号 (EIO/CIO)。例如，如果 RB12 由壁式电源供电，但没有任何连接到 DB15，则输出模块的状态未定义并且可能会发生变化，但很可能已启用。
输出/输入配置
RB12 可与输出或输入类型的数字 I/O 模块一起使用。有 4 组 DIP 开关用于配置 12 个通道中的每一个是输出还是输入。当 S1 和 S2 组中的开关置于 ON 位置时，这些线路配置为输出 I/O 模块。当 S3 和 S4 组中的开关置于 ON 位置时，这些线路配置为输入 I/O 模块。为避免不确定行为，请勿同时打开同一线路的输出和输入开关。
RB12 以反逻辑或负逻辑运行。对于输出模块，这意味着适用的 LabJack DIO 必须设置为低输出以启用 I/O 模块。当 DIO 设置为输入或输出高电平时，输出模块将被禁用。对于输入模块，当模块处于非活动状态时，适用的 DI 将读取高电平，而当模块处于活动状态时，将读取低电平。以下是几个不同模块的测试：
输出测试
确保适用的输出 DIP 开关打开，输入 DIP 开关关闭。使用 Kipling 或 LJControlPanel 在输出高电平（模块处于非活动状态，LED 关闭）和输出低电平（模块处于活动状态，LED 开启）之间切换 DIO 线。
我们使用 70G-ODC5A 进行了测试。对于测试负载，我们将 LabJack VS 连接到 R+，并将 R- 连接到一个 320 欧姆电阻到 GND。然后，我们测量了打开和关闭模块时电阻两端的电压。模块处于非活动状态时，电阻两端的电压约为 0V（无电流流动），而模块处于活动状态时，电阻两端的电压约为 VS（~5 伏，电流流动）。
当 DIO 线设置为输出低时，模块 LED 不亮？模块可能坏了，但首先检查 RB12。拆下模块，将 DMM 的负极探针牢固地夹在 LabJack 上的任何 GND 端子上，并使用正极 DMM 探针测量 RB12（定义如下）上的插座 3 和 4 上的电压。插座 3 (VS) 的测量值应约为 5 伏。当适用的 DIO 为高输出时，插座 4（逻辑）应测量约 5 伏，当适用的 DIO 为输出低时，应测量约 0 伏。
输入测试
确保适用的输入 DIP 开关打开，输出 DIP 开关关闭。使用 Kipling 或 LJControlPanel 确保 DIO 线设置为输入并查看当前状态。状态 1 或高表示模块处于非活动状态（LED 关闭），状态 0 或低表示模块处于活动状态（LED 亮起）。
我们使用 G4IDC5 进行了测试。模块处于非活动状态（LED 熄灭），没有任何连接到 R+/R-，并且 LabJack 数字输入读数为高。我们将 LabJack GND 连接到 R-，并将 LJTick-DAC 的输出连接到 R+。当 LJTDAC=0V 时，模块处于非活动状态（LED 熄灭）并且 LabJack 数字输入读取为高电平。当 LJTDAC=10V 时，模块处于活动状态（LED 亮起）并且 LabJack 数字输入读数为低电平。
我们使用 G4IDC5-SW 进行了测试。模块处于非活动状态（LED 熄灭），没有任何连接到 R+/R-，并且 LabJack 数字输入读数为高。模块处于活动状态（LED 亮起），跨接线将 R+ 短接到 R-，并且 LabJack 数字输入读数为低。
当您向 R+/R- 施加正确的信号时，模块 LED 没有亮起？模块可能坏了，但首先检查 RB12。拆下模块并使用一根小跳线将 RB12 上的插座 4 和 5 短接（定义如下）。数字输入应在没有跳线的情况下读取为高电平，在有跳线的情况下读取为低电平。
输入输出模块
有关各种 I/O 模块的详细信息，请参阅制造商的文档。Opto22 就是这样的制造商之一，截至撰写本文时，Opto22“第 4 代数字 I/O 系列数据手册”的日期为 2017 年 1 月，可从以下 URL 获得：
http://documents.opto22.com/0727_G4_Digital_IO_Data_Book.pdf
本数据手册的第 35-52 页介绍了可用的模块，包括典型接线图。下表将 I/O 模块引脚号 1-5（如 Opto22 数据手册中所示）映射到它们各自的 RB12 连接：
当配置为输出时，来自 LabJack 的控制线 (EIO/CIO) 连接到逻辑缓冲器，然后逻辑缓冲器连接到 I/O 模块的引脚 4。当控制线为高电平时，缓冲器输出处于高阻抗状态。当控制线为低电平时，缓冲器输出接地，能够吸收高达 24 mA 的电流。
当配置为输入时，来自 LabJack 的控制线 (EIO/CIO) 直接连接到 I/O 模块的引脚 4。
RB12 包括一个备用保险丝。还有一个保险丝测试仪插座，如果安装了保险丝，“GOOD”绿色 LED 将亮起。RB12 上的备用保险丝座和测试仪专为 Opto22（Digikey 部件号 WK3062BK）使用的 TR5 保险丝而设计。
RB12 设计用于接受 Opto22 的 G4 系列数字 I/O 模块，以及其他制造商的兼容模块，例如 Grayhill 的 G5 系列。Opto22 模块可从opto22.com、alliedelec.com和newark.com 获得。Grayhill 模块可从digikey.com获得。
交流输出
G4OAC5A（Opto22，24-240 VAC 输出 @ 3 A，12 mA 控制电流）
G4OAC5AMA（Opto22，24-240 VAC 输出 @ 3 A，手动控制）
70G-OAC5A [PDF]（Grayhill，24-280 VAC 输出 @ 3.5 A）
70G-OAC5AMA [PDF]（Grayhill，24-280 VAC 输出 @ 3.5 A，手动控制）
直流输出
G4ODC5（Opto22，5-60 VDC 输出 @ 3 A，12 mA 控制电流）
G4ODC5MA（Opto22，5-60 VDC 输出 @ 3 A，手动控制）
G4ODC5A（Opto22，5-200 VDC 输出 @ 1 A）
70G-ODC5 [PDF]（Grayhill，3-60 VDC 输出 @ 3.5 A）
70G-ODC5MA [PDF]（Grayhill，3-60 VDC 输出 @ 3.5 A，手动控制）
70G-ODC5A [PDF]（Grayhill，4-200 VDC 输出 @ ? A）
干接点输出
G4ODC5R（Opto22，机械继电器输出）
70G-ODC5R [PDF]（Grayhill，机械继电器输出）
交流输入
G4IAC5（Opto22，90-140 VAC 输入）
G4IAC5MA（Opto22，90-140 VAC 输入，手动控制）
G4IAC5A（Opto22，180-280 VAC 输入）
70G-IAC5 [PDF]（Grayhill，90-140 VAC 输入）
70G-IAC5A [PDF]（Grayhill，180-280 VAC 输入）
直流输入
G4IDC5D（Opto22，2.5-28 VDC 输入）
G4IDC5（Opto22，10-32 VDC 输入）
G4IDC5MA（Opto22，10-32 VDC 输入，手动控制）
G4IDC5G（Opto22，35-60 VDC 输入）
70G-IDC5 [PDF]（Grayhill，3-32 VDC 输入）
干接点输入（开关量输入）
G4IDC5-SW（Opto22，开关输入，Isupply = 25 mA）
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RD12继电器板PCB图
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