Lucas-Nülle Lehr- und Messgeräte GmbH: Lehrer-Schüler-Messplatz

 

Die Lucas-Nülle GmbH ist ein weltweit führender Hersteller von Lehrgeräten und Trainingssystemen für die technische Berufsaus- und -weiterbildung. Speziell für die Ausbildung von Kfz-Mechatronikern ließ Lucas-Nülle von FG-ELEKTRONIK ein Lehrer-Schüler-Messplatz-Interface entwickeln und fertigen. Dieses Messplatzsystem ermöglicht eine Echtzeit-Übertragung von Messsignalen, die am Lehrermessplatz eingespeist werden, auf eine beliebige Zahl von Schülermessplätzen.

 

Da aufgrund der hohen Spannungen z.B. bei Zündspulimpulsen (> 400V) und der nicht definierbaren Leitungslängen eine analoge Übertragung der Signale nicht effizient möglich ist, entschieden wir uns in Abstimmung mit Lukas-Nülle für eine digitale Datenübertragung. Dabei wird das Ursprungssignal am Lehrermessplatz digitalisiert und über ein Standard-CAT-Kabel zunächst an den ersten Schülermessplatz übertragen. Dort wird es dann wieder in eine analoge Größe umgewandelt, was der Schüler auf dem Oszilloskop zeitgleich mit dem Lehrer und den anderen Schülern beobachten kann. Gleichzeitig wird das Signal zum jeweils folgenden Schülermessplatz durchgeschleift (daisy chain).

 

Die besondere Herausforderung für dieses System besteht einerseits in den hohen Eingangsspannungen von bis zu +/- 500 V und andererseits in der hohen Auflösung der zu übertragenden Signale und damit der großen notwendigen Bandbreite der Übertragung. Das System hat folgende Features:

  • Sechs Kanäle parallel, davon zwei breitbandig mit Samplerate 4 MHz, vier schmalbandig mit 250 KHz, 10 bit Auflösung
  • Je ein Kanal je Bandbreite am Lehrermessplatz mit einem Eingangsspannungsbereich von +/- 500 V, alle weiteren Kanäle mit +/- 15 V, Ausgangsspannungsbereich an den Schülerplätzen beträgt generell +/-15 V
  • Digitale Signalverarbeitung im FPGA
  • Gesamtbandbreite der Datenübertragung: 2 x 50 MBit/s auf je einem Twisted Pair unidirektional
  • Physikalischer Layer: Ethernet, alle sonstigen Protokollebenen proprietär
  • Ein Zusatzkanal für die potentialgetrennte Übertragung eines CAN-Bus-Signals
  • RS232-Rückkanal zur Statusüberwachung

                

Da das Lehrer-Schüler-Messplatzsystem über technisch hochinteressante Alleinstellungsmerkmale verfügt, soll es mittlerweile auch bei der Aus- und Weiterbildung anderer Elektronikberufe eingesetzt werden.

 

Ihr Kontakt zu FG

T +49 911 575 45 - 0
info(at)fg-elektronik.de