Messung SG 1/2-Bridge (Halbbrücke) 3/5-Leiter-Anschluss
Zur Ermittlung des Messfehlers:
Der Messbereich nominell/technisch wird hier in „mV/V“ angegeben, wobei eine maximale Versorgungsspannung von 5 V zulässig ist.
Maximal ist also für die Brückenspannung ein nomineller Messbereich von ±16 mV/V ⋅ 5V = ±80 mV nutzbar, die internen Schaltungen sind auf die 160 mV der Vollbrückenmessung ausgelegt.
Die interne Messung erfolgt ratiometrisch, d.h. die Speise- und die Brückenspannung werden nicht absolut gemessen sondern als Verhältnis erfasst.
Zur Speisung kann die integrierte Versorgung genutzt werden. Eine externe Versorgung ist zulässig wenn 5 V nicht überstiegen werden.
Die Übergangswiderstände der Klemmkontakte beeinflussen den Messvorgang. Durch einen anwenderseitigen Abgleich bei gesteckter Signalverbindung kann der Messfehler weiter reduziert werden.
![]() | Gültigkeit der Eigenschaftswerte Der Brückenwiderstand liegt parallel zum o.a. Innenwiderstand der Klemme und führt zu entsprechender Offset-Verschiebung. Der Beckhoff-Werksabgleich erfolgt mit Halbbrücke 350 Ω, die o.a. Werte sind deshalb direkt nur für eine 350 Ω-Halbbrücke gültig. Bei Anschluss einer anders dimensionierten Halbbrücke ist:
|
Zur Berechnung der R1/2-Halbbrücke:

R3/4 sind die klemmeninternen schaltbaren Ergänzungswiderstände. Andere Halbbrückenkonfigurationen (z.B. R1/4 oder R1/3 veränderlich) sind nicht anschließbar.
Der Zusammenhang zur Dehnung (µStrain, µε) ist wie folgt:

Die Wahl von N ist nach der mechanischen Anordnung der variablen Widerstände zu wählen (Poisson, 2 aktive uniaxial, …).
Hinweis: Angaben gelten für 2,5 V DMS Erregung.
Messung Modus | SG 1/2-Bridge | |
---|---|---|
Messbereich, nominell | -16…+16 mV/V [entspricht ±16.000 µε bei K=2, N=2] | |
Messbereich, Endwert (MBE) | 16 mV/V | |
Messbereich, technisch nutzbar | -17,179…+17,179 mV/V | |
PDO Auflösung | 24 Bit (inkl. Vorzeichen) | |
PDO LSB (Extended Range) | 2,048 nV/V | |
PDO LSB (Legacy Range) | 1,907.. nV/V | |
Grundgenauigkeit: Messabweichung bei 23°C, mit Mittelwertbildung (2 | 3-Leiter-Anschluss: ±0,27% typ. (bez. auf MBE, siehe auch Hinweis) 5-Leiter-Anschluss: ±0,09% typ. (bez. auf MBE, siehe auch Hinweis) | |
Integrierte Speisung | 0,5…5V Einstellbar, Max. Versorgung/Excitation 21 mA (interne elektronische Überlastsicherung) somit
| |
Temperaturkoeffizient | TkTerminal | <75 ppm/K typ. <250 ppm/K typ. |
Eingangsimpedanz ±Input 1 (Innenwiderstand) | Differentiell typ. 4,1 MΩ || 11 nF | |
CommonMode typ. 1 MΩ || 40 nF Methodik: Widerstand gegen –UV, Kapazität gegen SGND | ||
Eingangsimpedanz ±Input 2 (Innenwiderstand) | Differentiell typ. 5 MΩ || 10 nF | |
CommonMode typ. 1,25 MΩ || 40 nF Methodik: Widerstand gegen –UV (+2,5V), Kapazität gegen SGND |
2) Dominierender Anteil der Grundgenauigkeit ist die Offset-Spezifikation (siehe folgende Tabellen). Durch Offset-Korrektur gemäß Kapitel Offset Korrektur kann dieser Anteil eliminiert und die Messgenauigkeit erheblich gesteigert werden.
Messung Modus | SG 1/2-Bridge (3-Leiter) | ||||
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Offset/Nullpunkt-Abweichung (bei 23°C) | FOffset | < 2650 ppmMBE (gilt ab KW01/2018, | |||
Gain/Scale/Verstärkungs-Abweichung (bei 23°C) | FGain | < 290 ppm | |||
Nichtlinearität über den gesamten Messbereich | FLin | < 390 ppmMBE | |||
Wiederholgenauigkeit | FRep | < 50 ppmMBE | |||
Rauschen (ohne Filterung)4 | FNoise, PtP | < 950 ppmMBE | < 7422 [digits] | ||
FNoise, RMS | < 145 ppmMBE | < 1133 [digits] | |||
Max. SNR | > 76,8 dB | ||||
Rauschdichte@1kHz | < 32,81 | ||||
Rauschen (mit 50 Hz FIR Filter)4 | FNoise, PtP | < 70 ppmMBE | < 547 [digits] | ||
FNoise, RMS | < 15 ppmMBE | < 117 [digits] | |||
Max. SNR | > 96,5 dB | ||||
Gleichtaktunterdrückung (ohne Filter)3 | DC: | 50 Hz: | 1 kHz: | ||
Gleichtaktunterdrückung (mit 50 Hz FIR Filter)3 | DC: | 50 Hz: | 1 kHz: | ||
Größte kurzzeitige Abweichung während einer festgelegten elektrischen Störprüfung | ±0,2%MBE = ±2000 ppmMBE typ. |
3) Werte beziehen sich auf eine Gleichtaktstörung zwischen SGND und internem GND.
4) Angaben gelten nur für HW-Stand ≥ 10! Folgende Angaben gelten bis HW-Stand 10:
Messung Modus | SG 1/2-Bridge (3-Leiter ), < HW10 | ||
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Rauschen (ohne Filterung) | FNoise, PtP | < 1100 ppmMBE | < 8594 [digits] |
FNoise, RMS | < 160 ppmMBE | < 1250 [digits] | |
Max. SNR | > 75,9 dB | ||
Rauschdichte@1kHz | < 36,2 | ||
Rauschen (mit 50 Hz FIR Filter) | FNoise, PtP | < 120 ppmMBE | < 938 [digits] |
FNoise, RMS | < 19 ppmMBE | < 148 [digits] | |
Max. SNR | > 94,4 dB |
Messung Modus | SG 1/2-Bridge (5-Leiter) | ||||
---|---|---|---|---|---|
Offset/Nullpunkt-Abweichung (bei 23°C) | FOffset | < 750 ppmMBE (gilt ab KW01/2018, | |||
Gain/Scale/Verstärkungs-Abweichung (bei 23°C) | FGain | < 290 ppm | |||
Nichtlinearität über den gesamten Messbereich | FLin | < 390 ppmMBE | |||
Wiederholgenauigkeit | FRep | < 50 ppmMBE | |||
Rauschen (ohne Filterung)4 | FNoise, PtP | < 1200 ppmMBE | < 9375 [digits] | ||
FNoise, RMS | < 175 ppmMBE | < 1367 [digits] | |||
Max. SNR | > 75,1 dB | ||||
Rauschdichte@1kHz | < 39,6 | ||||
Rauschen (mit 50 Hz FIR Filter)4 | FNoise, PtP | < 70 ppmMBE | < 547 [digits] | ||
FNoise, RMS | < 14 ppmMBE | < 109 [digits] | |||
Max. SNR | > 97,1 dB | ||||
Gleichtaktunterdrückung (ohne Filter)3 | DC: | 50 Hz: | 1 kHz: | ||
Gleichtaktunterdrückung (mit 50 Hz FIR Filter)3 | DC: | 50 Hz: | 1 kHz: | ||
Größte kurzzeitige Abweichung während einer festgelegten elektrischen Störprüfung | ±0,2%MBE = ±2000 ppmMBE typ. |
3) Werte beziehen sich auf eine Gleichtaktstörung zwischen SGND und internem GND.
4) Angaben gelten nur für HW-Stand ≥ 10! Folgende Angaben gelten bis HW-Stand 10:
Messung Modus | SG 1/2-Bridge (5-Leiter ), < HW10 | ||
---|---|---|---|
Rauschen (ohne Filterung) | FNoise, PtP | < 1600 ppmMBE | < 12500 [digits] |
FNoise, RMS | < 240 ppmMBE | < 1875 [digits] | |
Max. SNR | > 72,4 dB | ||
Rauschdichte@1kHz | < 54,31 | ||
Rauschen (mit 50 Hz FIR Filter) | FNoise, PtP | < 96 ppmMBE | < 750 [digits] |
FNoise, RMS | < 16 ppmMBE | < 125 [digits] | |
Max. SNR | > 95,9 dB |
Die Interpretation des Kanalwerts (PDO) ist direkt [mV/V].
