Grundlagen zur Funktion
Die analoge Eingangsklemme KL3351 ermöglicht den direkten Anschluss einer Widerstandsbrücke. Die Brückenspannung UD und die Versorgungsspannung Uref der Brücke werden mit einer Auflösung von 16 Bit digitalisiert und galvanisch getrennt zum übergeordneten Automatisierungsgerät transportiert. Die Eingangskanäle stehen als zwei 16 Bit Werte zur weiteren Verarbeitung zur Verfügung.
Das Messergebnis lässt sich durch die Formel Messwert = UD / Uref berechnen.
Durch die exakte Erfassung der Versorgungsspannung zusammen mit der Brückenspannung in einem Wandler werden Langzeit und Temperaturdrift kompensiert.
LED-Anzeige
Die grünen Run-LEDs geben den Betriebszustand des dazugehörigen Klemmenkanals wieder.
- Ein: normaler Betrieb
- Aus: Watchdog-Timer Overflow ist aufgetreten. Werden vom Buskoppler 100 ms keine Prozessdaten übertragen, so erlöschen die grünen LEDs.
Die roten Error-LEDs zeigen eine Bereichsüberschreitung an:
- Error LED1: außerhalb des Bereiches für die Signalspannung (UD) oder Drahtbruch
- Error LED2: außerhalb des Bereiches für die Referenzspannung (Uref)
Ausgabe des Messwertes
Die Brückenspannung zwischen +UD und - UD wird mit einer Auflösung von 500 nV / Digit ausgegeben, d. h. 10 mV entspricht Ausgabewert 20000 in den Datenbytes D0 und D1 von Kanal 1.
Die Versorgungsspannung der Messbrücke wird mit einer Auflösung von 500 μV / Digit ausgegeben, d. h. 10 V entspricht dem Ausgabewert 20000 in den Datenbytes D0 und D1 von Kanal 2.
Die Auflösung ist über das Gain Register R38 einstellbar.
Beispiel
Im Versuchsaufbau wurde an die KL3351 eine Wägezelle angeschlossen.
Die Wägezelle wurde mit der 5 V-Versorgungsspannung (UV) der Klemme gespeist, die Referenzspannung (Uref) wurde mit dem Uref -Kanal und die Brückenspannung mit dem UD-Kanal erfasst.
Technische Daten der Wägezelle:
5kg = 2 mV / V
Das Gewicht berechnet sich wie folgt:
Gewicht = UD / Uref * 5 / 0.002 [kg]
Brückenversorgung
Sollte die interne Versorgungsspannung überlastet sein (I_Last > 20 mA), so wird der Einsatz einer KL9505 bzw. KL9510 empfohlen.