TSA-U24

高精度な測定を手軽に・・・

長年にわたるシステム開発で培った計測技術のノウハウを結集し、誰にでも手軽に扱える計装電流測定モジュール「TSA-U24」を開発しました。 USBケーブルでPCに接続するだけで、センサへの電源供給と計測データの取得を同時に行える、手のひらサイズの小型・軽量デバイスです。

本機単体でもすべての機能を使用でき、モバイルバッテリーを使用すれば電源のない場所でも動作します。 システムへの組み込みはもちろん、研究室での実験から現場での計測・運用まで、さまざまな場面で高精度な計測を手軽に行えます。

簡易ロガー機能を搭載しているため、運用中に急きょデータを収集したい場合にもすぐ対応できます。また、システムに組み込んで使用するだけでなく、必要に応じて取り外し、単体の測定器としてセンサ出力の確認や設備・装置のトラブル調査に使用することもできます。

計装電流測定USBモジュールとは

TSA-U24は、産業用センサなどで使われる4～20mAの計装信号をUSB経由でPCに直接入力し、デジタルデータとして取得できるモジュールです。

「計装電流」とは、工場の自動化設備、プラントの監視・制御、あるいは各種の実験・研究装置などで、温度、圧力、流量、液位などの計測データを4～20mAの電流で伝達する方式のことを指します。

この方式は、電圧信号による伝達に比べてノイズの影響を受けにくく、信頼性が高いため、アナログ計測データの伝達方式として古くから広く採用されています。 たとえば、圧力センサの出力を4mA＝0kPa、20mA＝1000kPaに設定して伝達すれば、制御装置側でその電流値を読み取ることで、計測した圧力データを取得できます。

しかし、こうした信号をPC上で扱うにはいくつかの課題があります。

大規模なシステム向けの多チャンネル機器は高性能ですが、小規模な設備や実験・現場での計測には大げさで取り回しが悪く、また、センサを駆動するための電源を別途用意しなければならない場面も多くあります。 また、小型軽量で手軽な機器には海外製の製品が多く、信頼性や精度、サポート面に不安が残ります。

そこで私たちは、これらの課題を解決するために、小型・高精度・使いやすさの3点を兼ね備えた計装電流測定モジュール「TSA-U24」を開発いたしました。

製品の特徴

長年の計測システム開発と運用で培ったノウハウを凝縮。
気軽に使えて、設計者や現場の方々の “痒いところに手が届く” ――
TSA-U24は、使いやすさと確かな性能を両立した、高精度・高信頼・小型軽量な計装電流測定ツールです。

以下に、その主な特長をご紹介します。

A/D変換部

• 高精度24ビットΔΣ型A/Dコンバータを採用し、入力換算で0.003μAの理論分解能を実現。ノッチフィルタや移動平均処理によりノイズ成分を低減し、入力換算0.1μAの高分解能測定を実現しました。
• 計測入力はUSB／TTLシリアル系から完全に絶縁。計測回路とPC側の電位を完全に分離することで、グランドループやノイズの影響を抑制し、安定した測定環境を実現しています。
• 50Hz／60Hzノッチフィルタにより、応答速度を犠牲にせず、商用電源ノイズを効果的に除去。
• 約20サンプル／秒の高速サンプリングと、1～200項可変の移動平均処理により、計測対象に合わせた最適な応答速度と安定した高分解能測定を両立。
• 計測電流範囲は1～23mA（上下に3mAの余裕を確保）で、センサ異常の切り分けにも役立ちます。

センサ電源出力

• 絶縁された24V出力電源（最大65mA）を内蔵。
  USB／TTLシリアル系から完全に絶縁されたセンサ用電源を内蔵していますので、外部電源を使わずに、本機だけで2線式／3線式センサをそのまま接続できます。
• センサ電源出力は、PCからのコマンドやパネル操作でON/OFFでき、「自動制御」モードに設定すれば、必要な時だけ電源を自動的に投入して省エネに貢献します。
• 電源モジュールには、信頼性の高い国内メーカー製品を採用。
  モジュール自身の過電流保護に加えて、逆接続保護ダイオードを配置することで、万一の配線ミスの際にも内部回路や接続機器へのダメージを最小限に抑える堅牢な設計です。

多彩な通信方法

• PCとの接続にはUSB経由の仮想シリアル通信（VCP）を採用。
  搭載しているFTDI社製FT230チップは、WindowsやmacOSなど主要なOSでドライバが標準対応しているため、安定した通信環境を手軽に実現できます。
• テキスト形式のコマンド送受信による安定したシリアル通信方式を採用。
  目に見えるASCIIコードを使用したシリアル通信方式を採用していますので、ターミナルソフトを使用して手入力で動作確認ができます。
• 内部には TTLレベル（3.3V）シリアルポートコネクタ も装備していますので、組込み機器やPLC（シーケンサ）との直接接続も可能です。（※ サポート対象外・要相談）

柔軟な設置性

• DINレールへワンタッチで取付可能
  背面のスナップ機構で、DINレールへの取り付け・取り外しはワンタッチで可能です。
  また、ボックスのベース部と本体部は工具を使わずに分解できるはめ込み構造ですので、盤内の取付基板に木ねじやビスで固定することも簡単にできます。
• PCからのコマンドでディスプレイに任意の識別文字列を表示可能。
  複数台を盤内で使用する際のメンテナンス性を向上させ、配線ミスを未然に防ぎます。
• USB仮想シリアルドライバは本製品のシリアル番号で識別されるため、電源の投入順序が変わってもポート割り当てが勝手に入れ替わることを防げます。（※ 同一のポートが既に割り当てられている際の挙動はご使用になるOSにより異なります）

単体での動作にも対応

• PCと接続しなくてもスタンドアローンで使用可能。
  測定・設定・ロギング・ログ閲覧等は本機単体で使用可能です。モバイルバッテリーを使用すれば、電源のないフィールドや移動しながらでもお使いいただけます。
• 簡易データロガー機能を搭載。
  指定した間隔でデータを計測し、ロギング終了と共に内部の不揮発性メモリに自動的に保存します。
  PCへのダウンロードはもちろん、パネルディスプレイとボタン操作でデータを確認できます。現場での急なデータ収集時に威力を発揮します。

製品仕様

計測部仕様

機能概要

内部構成・外形寸法

【内部ブロック図】 【外形寸法図】

PC接続インターフェース

本機との通信方式には、可読性の高いASCII文字列で構成されたコマンド方式を採用しています。
PCから送信するコマンドや、本機からのレスポンスデータは、いずれもテキスト形式の文字列で構成されており、ターミネータ(CR:0x0D) および、シーケンスがずれた際に使用する通信リセットコード(NULL:0x00) を除き、すべて画面上で確認可能な文字を使用しています。 目に見える文字列による通信のため、動作状況の確認が容易で、ターミナルソフトなどの一般的なツールもご使用いただけます。
PCとの接続には、技術的に成熟したUSB 2.0に対応する仮想COMポート(VCP)を採用。通信エラーを検出するチェックサム機能も備え、安定したデータ通信に配慮しています。
また、USBコネクタには、これまでの機器開発・運用経験を踏まえ、小型で表裏を気にせず接続できるType-Cを採用しました。ケーブルの取り回しや、長期運用における接続部の扱いやすさも重視しています。

通信フォーマット

本機との通信は、必要なパラメータをスペースまたはTABで連結したコマンド文字列を送信し、これに対して本機が結果を返すシンプルな要求応答方式を採用しています。（一部のコマンドでは、指示に応じて本機が自発的に応答を繰り返します）
以下に、代表的な通信例を示します。
※ 説明の都合上、チェックサム機能は送信・受信ともにOFFとしています。

• 設定系のコマンド
  例）24Vセンサ電源の出力をONに指示するPWコマンド
  
• 単発の測定データ要求コマンド
  例）現在の測定データの送信を要求するRDコマンド
  
• 連続測定データ要求コマンド
  例）10秒間隔でデータの自動送信を要求するRCコマンド（停止：RSコマンド）
  

チェックサムについて

本機に送信するコマンドや、本機から送り返されるレスポンスデータには、通信の信頼性を高めるためにチェックサム文字列を付加して使用することができます。
このチェックサム文字列は、手作業による動作確認の際の利便性を高めるために、「未使用」、「使用するが本機が受信する際のサム値チェックを行わない」、「正確にチェックサム値を判定する」の3つのモードを指定可能です。

チェックサム文字列は、コマンド先頭からチェックサム直前までのASCIIコードの合計値を計算し、その合計値の下位8ビットを16進数（00～FF）2文字に変換した後、先頭にアットマーク（@）を付加した3文字となります。

• RDコマンドを例にとった計算例：
  

  ASCII合計値：	0x52("R") + 0x44("D") = 0x96
  ▼
  合計値下位8ビット：	0x96
  ▼
  チェックサム値：	0x96
  ▼
  チェックサム文字列：	"@96"
  ▼
  コマンド文字列：	"RD@96 <CR>"

動作確認用ユーティリティ

動作の確認や実際の計測結果の確認、TSA-U24 の設定状態の確認や変更、ロギングデータのダウンロードなどをPCから簡単に行える「TSA-Utility」（Windows アプリケーション）を無償で配布しています。下記のダウンロード欄より、ご使用環境に合った配布ファイルとマニュアルをご確認ください。
なお、この「TSA-Utility」は、お客さまがC#言語でオリジナルのWindowsアプリケーションを作成される際のご参考資料として、メールにてソースコードも配布しております。

もちろん、シリアルポート経由で文字列の送受信が可能なアプリケーション（Windowsの場合は「Tera Term」など、macOSやUnixの場合は「screen」などのシリアル通信に対応したツール）を使用して動作を確認いただくこともできます。

【TSA-Utility】

Pythonからの利用

最近、使用される方が多くなっているPython言語で本機との通信を行う場合の最小のサンプルアプリケーションの作成方法をドキュメントでご用意いたしました。

Pythonは、簡単にプログラムを組むことが可能な言語で、ちょっとした実験や検証作業の効率化にはとても手軽で便利です。下記のダウンロード欄にてご紹介しておりますので、こちらも是非ご利用ください。

販売について

TSA-U24は、弊社より直接販売しています。

ご購入をご希望の場合は、下記の購入お申し込みボタンよりお申し込みください。
お申し込み受け付け後、弊社にて在庫状況を確認し、納期、商品代金、送料などをご案内させていただきます。

なお、購入お申し込みフォームを送信いただいた時点では、ご注文は確定しておりません。 弊社からのご案内内容をご確認いただいた後、メールにてご注文いただいた時点で、正式なご注文として承ります。予めご了承ください。

TSA-U24 購入お申し込み

ご注文の流れ

価格・お支払い方法

TSA-U24　80,000円（税別）/ 88,000円（税込）

送料は、梱包・発送手数料を含め1,100円（税込）です。
ただし、沖縄県および一部離島など、中継料金が必要となる地域については、上記送料に加えて中継料金をご負担いただきます。

お支払い方法は、銀行振込またはクレジットカードからお選びいただけます。
購入お申し込み後、在庫状況、納期、商品代金、送料などをご案内いたします。
ご案内内容をご確認いただき、正式にご注文いただいた後、ご希望のお支払い方法に応じて、具体的なお手続き方法をご案内いたします。

• 銀行振込
  ご注文受付後、お振込先をメールにてご案内いたします。
  恐れ入りますが、振込手数料は、お客様にてご負担ください。
• クレジットカード
  クレジットカード決済には、Square（スクエア）のオンライン決済サービスを利用しています。
  正式なご注文を受け付けた後、弊社よりSquareの決済用ページのURLをメールにてご案内いたします。ご請求内容をご確認の上、決済のお手続きをお願いいたします。
  クレジットカード情報はSquareの決済ページで直接ご入力いただき、弊社では取得・保存いたしません。

納期・発送について

在庫状況やご注文数量などにより納期が異なりますので、 購入お申し込み後に具体的な発送予定をご案内いたします。

なお、ご案内いたします納期は、弊社指定の支払期限までにお支払いいただいた場合を前提としています。 お支払期限までにお支払いが確認できない場合は、在庫および納期の確保を解除させていただく場合があります。また、期限経過後にお支払いいただいた場合は、お支払いの確認ができた時点での在庫状況により、発送予定を改めてご案内いたします。

商品発送時には、メールにて発送のご連絡をいたします。
商品には、納品書兼適格請求書を同梱して発送いたしますが、商品と請求書の同梱をお望みでない場合や、別途、領収書をご希望の場合などは、ご注文時にその旨お申し付けください。

ご購入に関する販売条件の詳細は、 特定商取引法に基づく表記 をご確認ください。

保証について

本製品は、ご購入日より1年間の保証をいたします。
保証期間内に、取扱説明書に従った正常な使用状態において故障した場合は、無償にて修理または交換対応を行います。

なお、誤った使用方法や配線、落下・破損、改造、仕様範囲を超えた条件での使用など、お客様の取り扱いに起因する故障・損傷については、保証期間内であっても有償での対応となる場合があります。

技術サポートについて

TSA-U24の使用方法、接続方法、各種設定、通信仕様、コマンド仕様など、製品に関する技術的なお問い合わせを承ります。

接続方法が分からない場合や、期待した測定値にならない場合、設定方法やコマンドの使用方法を確認したい場合なども、お気軽にお問い合わせください。

TSA-Utilityについても、基本的な使用方法やTSA-U24との接続・操作に関するお問い合わせを承ります。

ただし、ソースコードの改変、開発環境の構築、ビルド方法、独自アプリケーションへの組み込み、お客様が作成または変更されたプログラムのデバッグなどについては、原則として技術サポートの対象外となります。

故障・修理について

故障と思われる症状が発生した場合や、修理をご希望の場合は、まずは、お問い合わせフォームよりご連絡ください。
症状やご使用状況を確認のうえ、必要な確認方法や製品の送付先などをご案内いたします。

なお、製品を事前のご連絡なく送付することはお控えください。

TSA-U24に関するお問い合わせは、下記の専用お問い合わせフォームより承ります。 ご購入前のご相談、製品の使用方法、技術的なご質問、故障・修理、TSA-Utilityについてなど、お気軽にお問い合わせください。

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