Grundlagen zur Funktion

Eigenschaften

Das Verhalten der KL3681 ist angelehnt an ein handelsübliches Digital-Multimeter. Die Klemme verfügt über folgende Eigenschaften:

• Einkanalige Messung
• Spannungsmessung AC/DC, Bereichswahl automatisch „Autorange“ oder durch die Steuerung vorgegeben
  Messbereiche: 300 mV, 3 V, 30 V, 300 V
• Strommessung AC/DC im 1 A (interne Sicherung: 1,25 A) oder 10 A-Pfad (keine interne Sicherung)
  Messbereiche: 100 mA, 1 A, 10 A
• Messwertbildung:
  Wechselstrom und Wechselspannung werden als Echteffektivwert RMS berechnet, kein Gleichspannungsanteil
  Gleichstrom und Gleichspannung werden als arithmetischer Mittelwert berechnet
• Galvanische Trennung vom Feldbus
• Sehr gute Störunempfindlichkeit durch Dual-Slope-Wandlungsverfahren
• Anzeige von Messart (Strom/Spannung) und Überlast durch LED
• Typische Aktualisierungsrate ca. zwei Sekunden, nach Messbereichsänderung ca. eine Sekunde

Schnellstart

Die Multimeterklemme ist ab Werk so parametriert, dass Spannungen bis 300 V_DC ohne weitere Einstellungen direkt gemessen werden können. Die Autorange Funktion ist aktiv und wählt den Messbereich automatisch.

Der Messwert wird mit 1 Bit pro Mikrovolt dargestellt, d.h. eine Anpassung des Wertes ist nicht notwendig.

Messbereiche und Ausgabe

Die Klemme beginnt automatisch mit der Messung. Neue Messwerte werden ausgegeben, sobald die Berechnung abgeschlossen ist. Stimmen der zuletzt verwendete und der angeforderte Messbereich nicht überein, wird das Bit „Data invalid“ gesetzt. Im Falle eines Fehlers (in der Regel Messbereichsüberschrei­tung) werden die entsprechenden Fehlerbits gesetzt. Neue Messwerte liegen etwa alle 0,5 Sekunden an. Wird durch Autorange oder Anwendereinwirkung der Messbereich während einer Filterperiode umgestellt beginnt die Filterzeit erneut. Schwankt der Wert im Autorange Modus zu stark, kann unter Umständen kein neuer Messwert ermittelt werden. Abhilfe schafft das Abschalten des Filters.

Die Klemme besitzt einen erweiterten Messbereich, wenn ein größerer Messbereich vorhanden ist (Beispiel: Im 30 V Bereich, größerer Messbereich ist 300 V). Im Autorange Betrieb dient der Erweiterte Messbereich als Hysterese-Bereich. Im erweiterten Messbereich werden die Über- und Unterlaufbits bzw. das Error-Bit erst bei 115 % des normalen Messbereiches gesetzt.

Bitte beachten Sie Im AC Modus wird nur der Effektivwert der Wechselspannung angezeigt (Kein Gleichspannungsanteil). Fehler-Bits sind Under- und Overrange und Data-Invalid. Das Error-Bit wird zusammen mit diesen Bits gesetzt. Es kann vorkommen, dass gleichzeitig mehrere Bits bei einem Fehler gesetzt werden (z.B. Overrange und Data invalid). Da die Klemme den Eingangswert über einen Zeitraum von 20 ms (16,66 ms im 60 Hz Modus) integriert, können überlagernde Störungen der Eingangswerte aus dem Versorgungsnetz zu großen Teilen kompensiert werden.

Messbereichs-Auswahl

Der Messbereich wird im Prozessdatenbetrieb über das Control-Byte ausgewählt.

Die Autorange Funktion kann nur innerhalb der gewählten Messart den besten Messbereich wählen. Die 10 A Messbereiche stellen im Autorange Betrieb eigene Messarten dar, d.h. ein Sprung von 1 A nach 10 A oder zurück ist nicht möglich (Ursachen: unterschiedliche Eingangskontakte sowie die Absicherung des 1 A Bereichs mit 1,25 A).

Die Grenzen zum Wechseln des Messbereiches liegen bei 10 % über Messbereichsendwert (Erweiterter Messbereich, größerer Range) und 10 % des Messbereichsendwertes (kleinerer Range). Wird die Darstellung „Linksbündig“ gewählt, liegen die Grenzen bei 100 % bzw. 5 % des Messbereichsendwertes.

Filter

Der eingebaute Filter mittelt die Werte der letzten halben Sekunde. Im Falle einer Messbereichsumschaltung wird der Filter neu gestartet. Standardmäßig ist der Filter aktiv. Bei abgeschaltetem Filter liefert die Klemme ca. 16 Messwerte pro Sekunde.

Netzfrequenz

Anpassung der Integrationszeiten an die verwendete Netzfrequenz (50, 60 Hz). Voreingestellt ist 50 Hz

Darstellung

Die Darstellung der Werte in den Prozessdaten kann geändert werden.

left aligned (0)
Linksbündige Darstellung, Messbereichsendwert entspricht 0x7FFFE000 (0x7FFFFFFF) bzw.0x80000000.

right aligned (1)
Rechtsbündige Darstellung: 18 Bit Auflösung des Messbereiches, Endwert entspricht 0x0003FFFF (262143_dez) bzw. 0xFFFC0000 (-262144_dez).
Im erweiterten Messbereich werden diese Grenzen überschritten!

scaled (2)
Skalierte Darstellung: die Darstellung entspricht einem Bit pro µV / µA, Beispiele:
- Mode 0, Autorange, 2,5 V: 2500000_dez
- Mode 2, 800 mA: 800000_dez

float (5)
Skalierte Darstellung im Floatingpoint-Format

Die skalierte Darstellung (2) ist voreingestellt.

Bitte beachten Sie Nur Die Skalierte Darstellung verrechnet die Faktoren 0,1/1/10/100 zwischen den Messbereichen! Die linksbündige Darstellung schließt die Nutzung des erweiterten Messbereiches aus!

Zero Compenzation Intervall

Die Abgleichfunktion kompensiert die interne Offset-Drift des ADCs. Die Intervall Länge ist wählbar.

Wird die Einstellung 4: Triggered by PDO verwendet, kann über das Prozessdatenbit „Start Calibration“ der Zeitpunkt zum Lesen des internen Offsets manuell gewählt werden.

50 Hz Modus Im 50 Hz Modus wird empfohlen, die Funktion nicht zu benutzen (0: Off).

Kalibrierung

Die Klemme besitzt sowohl Hersteller- als auch eine Anwenderkalibrierung, die beide unabhängig voneinander ein- und ausgeschaltet werden können. Die Kalibrierung kann immer nur für alle Messbereiche ein- oder ausgeschaltet werden. Die Anpassung im 60 Hz Modus sowie die Kompensation des AC System Offsets können nicht abgeschaltet werden.