beautypg.com

Section 6. cr3000 specifications – Campbell Scientific CR3000 Micrologger User Manual

Page 79

background image

79 

 

Section 6. CR3000 Specifications

1.1 

CR3000 specifications are valid from ─25° to 50°C in non‐condensing environments unless otherwise specified. Recalibration is recommended every two years.  Critical specifications and system 

configurations should be confirmed with a Campbell Scientific applications engineer before purchase. 

2.0 

PROGRAM EXECUTION RATE 

2.1 

10 ms to one day at 10 ms increments 

3.0 

ANALOG INPUTS (SE 1–28, DIFF 1–14) 

3.0.1 

Fourteen differential (DIFF) or 28 single‐ended (SE) individually 

configured input channels. Channel expansion provided by 

optional analog multiplexers. 

3.1.0 

RANGES and RESOLUTION: With reference to the following table, 

basic resolution (Basic Res) is the resolution of a single A/D

 

(p. 

449)

 

conversion. A DIFF measurement with input reversal has 

better (finer) resolution by twice than Basic Res. 

3.1.1 ‐‐ 30 

 

Range (mV)

1

 

DIFF Res, μV

2

 

(17 bit) 

Basic Res, μV 

(16 bit) 

±5000 

±1000 

±200 

±50 

±20 

83.33 

16.67 

3.33 

0.83 

0.33 

167 

33.3 

6.67 

1.67 

0.67 

1

Range overhead of ≈9% on all ranges guarantees full‐scale 

voltage will not cause over‐range. 

2

Resolution of DIFF measurements with input reversal. 

3.2 ‐‐ 30 

ANALOG INPUT ACCURACY

3

±(0.04% of reading + offset), 0° to 40°C 

±(0.07% of reading + offset), ‐25° to 50°C 

±(0.09% of reading + offset), ‐40° to 85°C (‐XT only) 

3.2.1 

3

Accuracy does not include sensor and measurement noise.  Offset 

definitions: 

Offset = 1.5 x Basic Res + 1.0 µV (for DIFF measurement w/ input 

reversal) 

Offset = 3 x Basic Res + 2.0 µV (for DIFF measurement w/o input 

reversal) 

Offset = 3 x Basic Res + 5.0 µV (for SE measurement) 

3.3 

ANALOG MEASUREMENT SPEED: 

3.3.1 ‐‐ 30 

‐‐‐Total Time

4

‐‐‐ 

Inte‐ 

gration 

Type 

Code 

 

Inte‐ 

gration 

Time 

 

 

Settling 

Time 

SE 

with 

no 

Rev 

DIFF 

with 

Input 

Rev 

250 

_60Hz

5

 

_50Hz

5

 

250 µs 

16.67 ms 

20.00 ms 

200 µs 

3 ms 

3 ms 

≈0.7 ms 

≈20 ms 

≈23 ms 

≈1.4 ms 

≈40 ms 

≈46 ms 

4

Includes 250 μs for conversion to engineering units. 

5

AC line noise filter 

3.4 

INPUT‐NOISE VOLTAGE: For DIFF measurements with input 

reversal on ±20 mV input range (digital resolution dominates for 

higher ranges): 250 μs Integration: 0.4 μV RMS, 50/60 Hz 

Integration: 0.19 μV RMS 

 

INPUT LIMITS: ±5 Vdc 

 

DC COMMON‐MODE REJECTION: >100 dB 

 

NORMAL‐MODE REJECTION: 70 dB @ 60 Hz when using 60 Hz  

rejection 

 

INPUT VOLTAGE RANGE W/O MEASUREMENT CORRUPTION: ±8.6 

Vdc max. 

 

SUSTAINED‐INPUT VOLTAGE W/O DAMAGE: ±16 Vdc max. 

 

INPUT CURRENT: ±1 nA typical, ±6 nA max. @ 50°C; ±120 nA @ 

85°C 

 

INPUT RESISTANCE: 20 GΩ typical 

 

ACCURACY OF BUILT‐IN REFERENCE JUNCTION THERMISTOR (for 

thermocouple measurements): 

±0.3°C, ‐25° to 50°C 

±0.8°C, ‐55° to 85°C (‐XT only) 

4.0 

ANALOG OUTPUTS (VX 1–4, IX 1–3, CAO 1–2) 

4.0.1 ‐‐ 30 

Four switched voltage and three switched current outputs 

sequentially active only during measurement.  Two continuous 

outputs. 

4.0.2 

RANGES AND RESOLUTION: 

4.1 ‐‐ 30 

 

Chan‐ 

nel 

 

 

Range 

 

Res‐ 

olution 

Current 

Source 

/ Sink 

Compli‐ 

ance 

Voltage 

VX 1–4 

±5 Vdc 

0.17 mV 

±50 mA 

N/A 

IX 1–3 

±2.5 mA 

0.08 µA 

N/A 

±5 Vdc 

CAO 1–2 

±5 Vdc 

0.17 mV 

±15 mA 

N/A 

4.2 ‐‐ 30 

ANALOG OUTPUT ACCURACY (VX and CAO): 

±(0.04% of setting + 0.5 mV, 0° to 40°C 

±(0.07% of setting + 0.5 mV, ‐25° to 50°C 

±(0.09% of setting + 0.5 mV, ‐40° to 85°C (‐XT only) 

4.3 ‐‐ 30 

ANALOG OUTPUT ACCURACY (IX) 

±(0.1% of setting + 0.5 µA, 0° to 40°C 

±(0.13% of setting + 0.5 µA, ‐25° to 50°C 

±(0.15% of setting + 0.5 µA, ‐40° to 85°C (‐XT only) 

4.4 

VX FREQUENCY SWEEP FUNCTION: Switched outputs provide a 

programmable swept frequency, 0 to 5000 mV square waves for 

exciting vibrating wire transducers. 

 

3.5.0 

PERIOD AVERAGE 

3.5.0a 

Any of the 28 SE analog inputs can be used for period 

averaging.  Accuracy is ±(0.01% of reading + resolution), where 

resolution is 68 ns divided by the specified number of cycles to 

be measured. 

INPUT AMPLITUDE AND FREQUENCY: 

3.5.1 ‐‐ 30 

 

 

Volt‐ 

Input 

Signal 

Peak‐Peak 

 

Min 

Pulse 

 

 

Max 

age 

Gain 

Range 

Code 

Min 

mV

6

 

Max 

V

7

 

Width 

µs 

Freq 

kHz

8

 

20 

50 

mV1000 

mV200 

mV50 

mV20 

200 

20 

10 

2.5 

5.0 

10.0 

100 

200 

100 

50 

20 

6

Signal to be centered around Threshold (see PeriodAvg() 

instruction). 

7

Signal to be centered around ground. 

8

The maximum frequency = 1/(twice minimum pulse width) 

for 50% of duty cycle signals. 

5.0 

RATIOMETRIC MEASUREMENTS 

5.1 ‐‐ 30 

MEASUREMENT TYPES: The CR3000 provides ratiometric 

resistance measurements using voltage or current excitation. 

Four switched voltage excitation outputs are available for 

measurement of four‐ and six‐wire full bridges, and two‐, 

three‐, and four‐wire half bridges. Three switched current 

excitation outputs are available for direct resistance 

measurements. Optional excitation polarity reversal minimizes 

dc errors. 

5.2 ‐‐ 30 

RATIOMETRIC MEASUREMENT ACCURACY

9,10,11

 

±(0.02% of Voltage Measurement + Offset

12

), 0° to 40°C 

±(0.025% of Voltage Measurement + Offset

12

), ─25° to 50°C 

±(0.03% of Voltage Measurement + Offset

12

), ─40° to 85°C (‐

XT) 

5.2.1 

9

Accuracy specification assumes excitation reversal for 

excitation voltages < 500 mV and excitation currents < 500 µA.  

Assumption does not include bridge resistor errors and sensor 

and measurement noise. 

10

For Resistance() instruction, the sensor resistance is 

determined from VS

 

/ IX, where excitation current IX is 

measured across a 1000 Ω, ±0.005% at 25˚C, 2 ppm•˚C

‐1

 TCR 

internal resistor. 

11

Estimated accuracy, ∆X (where X is value returned from 

measurement with Multiplier =1, Offset = 0): 

BRHalf() Instruction: ∆X = ∆V1 / VX. 

BRFull() Instruction: ∆X = 1000 x ∆V/VX, expressed as mV•V

‐1

Note  ∆V1 is calculated from the ratiometric measurement 

accuracy.  See manual section Resistance Measurements

 

(p. 

300)

 

for more information. 

12

Offset definitions: 

Offset = 1.5 x Basic Res + 1.0 µV (for DIFF measurement w/ 

input reversal) 

Offset = 3 x Basic Res + 2.0 µV (for DIFF measurement w/o 

input reversal) 

Offset = 3 x Basic Res + 5.0 µV (for SE measurement) 

Note  Excitation reversal reduces offsets by a factor of two. 

6.0 

PULSE COUNTERS (P 1–4) 

6.0.1 

Four inputs individually selectable for switch closure, high 

frequency pulse, or low‐level ac. Independent 24‐bit counters 

for each input. 

6.1 

MAXIMUM COUNTS PER SCAN: 16.8 x 10

6

 

6.2 

SWITCH‐CLOSURE MODE: 

Minimum Switch Closed Time: 5 ms 

Minimum Switch Open Time: 6 ms 

Max. Bounce Time: 1 ms open without being counted 

6.3 

HIGH‐FREQUENCY PULSE MODE: 

Maximum‐Input Frequency: 250 kHz 

Maximum‐Input Voltage: ±20 V 

Voltage Thresholds: Count upon transition from below 0.9 V to 

above 2.2 V after input filter with 1.2 μs time constant. 

6.4 

LOW‐LEVEL AC MODE: Internal ac coupling removes dc offsets 

up to ±0.5 Vdc. 

Input Hysteresis: 12 mV RMS @ 1 Hz 

Maximum ac‐Input Voltage: ±20 V 

Minimum ac‐Input Voltage: 

6.4.1 

Sine wave (mV RMS) 

Range (Hz) 

20 

200 

2000 

5000 

1.0 to 20 

0.5 to 200 

0.3 to 10,000 

0.3 to 20,000 

7.0 

DIGITAL I/O PORTS (C 1‐8, SDM 1‐3) 

7.0.1 

Eight ports software selectable as binary inputs or control 

outputs. Provide on/off, pulse width modulation, edge timing, 

subroutine interrupts / wake up, switch‐closure pulse counting, 

high‐frequency pulse counting, asynchronous communications 

(UARTs), and SDI‐12 communications.   

7.0 

DIGITAL I/O PORTS (C 1‐8, SDM 1‐3) 

7.0.1 

Eight ports software selectable as binary inputs or control 

outputs. Provide on/off, pulse width modulation, edge timing, 

subroutine interrupts / wake up, switch‐closure pulse counting, 

high‐frequency pulse counting, asynchronous communications 

(UARTs), and SDI‐12 communications.   

7.1 

LOW FREQUENCY MODE MAX: <1 kHz 

7.2 

HIGH FREQUENCY MODE MAX: 400 kHz 

7.3 

SWITCH‐CLOSURE FREQUENCY MAX: 150 Hz 

7.5 

OUTPUT VOLTAGES (no load): high 5.0 V ±0.1 V; low < 0.1 V 

7.6 

OUTPUT RESISTANCE: 330 Ω 

7.7 

INPUT STATE: high 3.8 to 16 V; low ‐8.0 to 1.2 V 

7.8 

INPUT HYSTERISIS: 1.4 V 

7.9 

INPUT RESISTANCE: 

100 kΩ with inputs < 6.2 Vdc 

220 Ω with inputs ≥ 6.2 Vdc 

7.10 

SERIAL DEVICE / RS‐232 SUPPORT: 0 to 5 Vdc UART 

7.11 ‐‐ 30 

ADDITIONAL DIGITAL PORTS: SDM‐C1, SDM‐C2, SDM‐C3 are 

dedicated for measuring SDM devices. 

7.12 

SWITCHED 12 Vdc (SW12V) 

Two independent 12 Vdc unregulated terminals switched on and 

off under program control. Thermal fuse hold current = 900 mA 

at 20°C, 650 mA at 50°C, and 360 mA at 85°C. 

8.0 

CE COMPLIANCE 

8.1 

STANDARD(S) TO WHICH CONFORMITY IS DECLARED: 

IEC61326:2002 

9.0 

COMMUNICATION 

9.1 

RS‐232 PORTS: 

DCE nine‐pin: (electrically isolated) for computer connection or 

connection of modems not manufactured by Campbell 

Scientific. 

COM1 to COM4: four independent Tx/Rx pairs on control ports 

(non‐isolated); 0 to 5 Vdc UART 

Baud Rate: selectable from 300 bps to 115.2 kbps. 

Default Format: eight data bits; one stop bits; no parity. 

Optional Formats: seven data bits; two stop bits; odd, even 

parity. 

9.2 

CS I/O PORT: Interface with telecommunications peripherals 

manufactured by Campbell Scientific. 

9.3 

SDI‐12: Digital control ports C1, C3, C5, C7 are individually 

configurable and meet SDI‐12 Standard v. 1.3 for datalogger 

mode.  Up to ten SDI‐12 sensors are supported per port. 

9.4 ‐‐ 30 

PERIPHERAL PORT: 40‐pin interface for attaching CompactFlash 

or Ethernet peripherals. 

9.5 

PROTOCOLS SUPPORTED: PakBus, AES‐128 Encrypted PakBus, 

Modbus, DNP3, FTP, HTTP, XML, HTML, POP3, SMTP, Telnet, 

NTCIP, NTP, Web API, SDI‐12, SDM. 

10.0 

SYSTEM 

10.1 

PROCESSOR: Renesas H8S 2674 (16‐bit CPU with 32‐bit internal 

core running at ≈21.9 MHz) 

10.2 

MEMORY: 2 MB of flash for operating system; 4 MB of battery‐

backed SRAM for CPU usage, program storage, and final data 

storage. 

10.3 

REAL‐TIME CLOCK ACCURACY: ±3 min. per year. Correction via 

GPS optional. 

10.4 

RTC CLOCK RESOLUTION: 10 ms 

11.0 

SYSTEM POWER REQUIREMENTS 

11.1 

VOLTAGE: 10 to 16 Vdc 

11.2 ‐‐ 30 

INTERNAL BATTERIES: 1200‐mAhr lithium battery for clock and 

SRAM backup. Typically provides 3 years of backup.  Optional 

10‐Ahr alkaline or 7‐Ahr rechargeable battery + base available as 

primary power supply. 

11.3 

EXTERNAL BATTERIES: Optional 12 Vdc nominal alkaline and 

rechargeable available.  Power connection is reverse polarity 

protected. 

11.4 

TYPICAL CURRENT DRAIN at 12 Vdc: 

Sleep Mode: 2 mA 

1 Hz Sample Rate (one fast SE meas.)3 m3A 

100 Hz Sample Rate (one fast SE meas.): 10 mA 

100 Hz Sample Rate (one fast SE meas. with RS‐232 

communications): 38 mA 

Active integrated keyboard display adds 1 mA (42 mA with 

backlight on). 

12.0 

PHYSICAL 

12.1 

DIMENSIONS:   241 x 178 x 96 mm (9.5 x 7.0 x 3.8 in.); additional 

clearance required for cables and leads. 

12.2 

MASS / WEIGHT:  

12.2.1 ‐‐ 30 

Base Type: 

Mass (kg) 

Weight (lbs) 

Low Prof Base 

1.6 

3.6 

Alkaline Base 

3.8 

8.3 

Recharge Base 

4.8 

10.7 

13.0 

WARRANTY 

13.1 

Warranty is stated in the published price list and in opening 

pages of this and other user manuals.