RTD-Messung in EL32xx
Hinweis | ||
 | Weiterführende Dokumentation zu I/O-Komponenten mit analogen Ein- und Ausgängen Beachten Sie auch die weiterführende Dokumentation: I/O-Analog-Handbuch die Ihnen im Beckhoff Information-System und auf der Beckhoff-Webseite www.beckhoff.com auf den jeweiligen Produktseiten zum Download zur Verfügung steht. Die Inhalte umfassen Grundlagen der Sensortechnik sowie Hinweise zu analogen Messwerten. | |
Die analogen Eingangsklemmen der Reihe EL32xx-xxxx bieten die Möglichkeit einer Widerstandsmessung, sowie der Auswertung eines Widerstandssensors durch rechnerische Transformation R→T. Gängige Kennlinien sind in der Klemme für eine direkte Umrechnung des Widerstandswertes in eine Temperatur implementiert (s. I/O-Analog-Handbuch im Kapitel Übersicht implementierte RTD-Transformationen). Darüber hinaus können Auflösungen, Ausgabeformate und Skalierungen geräteabhängig angepasst werden.
Die analogen Eingangsklemmen der Reihe EL32xx-xxxx messen den angeschlossenen Widerstand direkt ratiometrisch durch Spannungsvergleich und rechnen diesen bei Bedarf bereits in eine Temperatur um. Dies folgt dem Schema in folgender Abbildung:
R-Messung
Die Messung wird ratiometrisch durchgeführt:
Eine Konstantspannung von 2,5 V wird durch einen bekannten Referenzwiderstand Rreference sowie durch den Sensor Rsensor geführt. Die Größe des Referenzwiderstands beträgt 5 kΩ (ausgenommen EL3024-0200: Rreference = 120 kΩ).
Durch Spannungsvergleich von UR, Reference und UR, Sensor kann der Sensorwiderstand Rsensor ermittelt werden.
Der Messstrom am Sensor ist somit abhängig vom Sensorwiderstand Rsensor, was bei der etwaigen Betrachtung der Sensoreigenerwärmung zu berücksichtigen ist.
Klemmenfamilien
- EL320x:
- Klemmen für den Betrieb in 2/3/4-Leitertechnik (je nach Ausführung) umschaltbar
- EL321x:
- Klemmen bevorzugt für den Betrieb in 3-Leiter-Technik
- Der Betrieb in 2-Leitertechnik ist je nach Ausführung möglich (s. Angaben in den Technischen Daten), wird aber aufgrund der geringeren Messgenauigkeit nicht empfohlen (s. Kapitel Anschlusstechniken und Zuleitungswiderstandskompensation im I/O-Analog-Handbuch).
Weitere Hinweise
- Besondere Kennlinien, die nicht in den CoE-Transformationen enthalten sind z. B. Pt375 können über die frei parametrierbare EL3204-0200 erfasst werden.
- Aufgrund des Messprinzips darf ein RTD-Sensor nicht parallel an mehrere Eingangskanäle angeschlossen werden.
- Zur Verbesserung der Messgenauigkeit kann im Zweileiterbetrieb der empirisch ermittelte Zuleitungswiderstand im CoE der Firmware bekannt gegeben werden.
- Anschluss von Widerstandssensoren
- EL32xx: im Bereich 0… 4096 Ω
- EL3204-0200: bis 240 kΩ
- EL3692: 0 …10 Ω
Für Messungen im Bereich 0 …10 Ω wird die EL3692 empfohlen, da bei den EL32xx-Klemmen der Messbereich von 1 bzw. 4 k Ω nur schlecht ausgenutzt wird und die Messunsicherheit (Angegeben in %MBE) relativ hoch wird. - Bei den Steckervarianten ES32xx ist mit zusätzlichen Übergangswiderständen zu rechnen. Im Zweifelsfall ist die EL32xx-Variante vorzuziehen.
- Auflösung
- Standardeinstellung: Temperaturmessung in 1 Digit = 0,1°C
- Erhöhte Auflösung: 1 Digit = 0,01°C
Die Erhöhte Auflösung erfolgt rein rechnerisch in der Firmware, die ADC-Auflösung erhöht sich nicht. Es ist mit Messwertsprüngen > 0,01°C zu rechnen. - Bei Widerstandsmessung
- 1/64 Ω (0 Ω … 1024 Ω)
- 1/16 Ω (0 Ω … 4096 Ω)
Hinweise zum Anschluss im Zweileiterbetrieb und zu Kennlinien von KT/KTY-Sensoren
Klemmen | Bei Betrieb mit Zweileitertechnik | Kennlinien für KT/KTY-Sensoren |
|---|---|---|
EL3201-xxxx | müssen die Eingänge +R und +RL vom Anwender gebrückt werden. |
|
EL3202-xxxx | ||
EL3204 | - | |
EL3214 | müssen die Eingänge +R und +RL vom Anwender gebrückt werden. | - |
EL3218 | muss der Sensor zwischen +R und -R ohne externe Brücke zu RL angeschlossen werden. | - |