Technologie
Die Widerstandsmessklemme EL3692 kann sehr kleine Widerstände von mOhm (mΩ) bis zu einigen MOhm (MΩ) messen. Es werden 2- und 4-Leiter Messungen unterstützt. Über den Buskoppler bzw. die Steuerung ist die Klemme vollständig konfigurierbar. Dabei kann zwischen verschiedenen Ausgabeformaten gewählt und auch eigene Skalierungen aktiviert werden.
Messprinzip der Klemme
Die Klemme prägt aktiv einen Strom in den Prüfling ein. Dieser Strom fließt gleichzeitig durch interne Referenzwiderstände. Aus dem Verhältnis der gemessenen Spannungen ergibt sich dann der angelegte Widerstand. Die Klemme misst dabei ratiometrisch, d.h. Schwankungen in der Versorgungsspannung und/oder im Messstrom haben keinen Einfluss auf die Genauigkeit.
Aus der Abbildung ergibt sich folgender Zusammenhang zwischen den bekannten Widerstand Rref und dem unbekannten Widerstand Rx:
Rx / Rref = Ux / Uref
Rx = Rref * Ux / Uref
Die beiden Kanäle der EL3692 werden abwechselnd gemessen. Zum Ausgleich kapazitiver Vorgänge ist die Wandlungszeit abhängig vom Messbereich: je größer der Messbereich desto länger dauert die Wandlung. Soll ein Widerstand in möglichst kurzen Abständen gemessen werden, ist die EL3692 im einkanaligen Betrieb einzusetzen. Bei der Messung induktiver/kapazitiver Lasten ist zu bedenken, dass sich Übergangsvorgänge auf das Messergebnis auswirken. Es kann in den Kanaleinstellungen im CoE eine Wartezeit angegeben werden - erst nach Ablauf dieser Wartezeit in [ms] wird die Messung und die Aktualisierung der Prozessdaten durchgeführt (CoE 0x80n0:05 und :31). Insbesondere im Autorange-Betrieb ist diese Wartezeit von Bedeutung: ist sie zu gering gewählt, findet im Autorange-Betrieb ggf. kein Bereichswechsel statt, weil die jeweiligen Messbereichsgrenzen nicht erreicht werden. Die Automatik in der EL3692 versucht bereits die Wartezeiten zu optimieren, ggf. sind hier aber noch manuelle Anpassungen vorzunehmen.
Darüber hinaus bestimmt sich die Messfrequenz aus der Filtereinstellung je Kanal. Je niedriger die Filtereinstellung, desto mehr Messungen werden durchgeführt und gemittelt, umso vertrauenswürdiger ist damit auch die Messung.
Die 9 Messbereiche decken jeweils eine Dekade ab. Sie messen jeweils von 0 Ohm bis 110% vom Messbereichsendwert mit ihrem typischen Messstrom, siehe Tabelle. Die Messbereiche der beiden Kanäle können unabhängig voneinander verwendet werden.
Obwohl alle Messbereiche theoretisch bis 0 Ohm messen, ist bei so kleinen Widerständen der dann relativ große Messfehler und die 2/4-Leiter-Anschlusstechnik zu beachten. Abgesehen davon wird ein „richtiger“ Null-Messwert kaum zu erzielen sein, denn nicht einmal eine angeschlossene (kurze) Drahtbrücke hat einen Widerstand von 0 Ω.
Der genutzte Messbereich wird im AutoRange-Betrieb durch die Klemme selbst bestimmt. Für den AutoRange-Betrieb kann jeder Messbereich bis 110% über den jeweiligen Messbereichsendwert hinaus messen. In diesem Bereich erfolgt dann die Messbereichsumschaltung in den nächsthöheren Messbereich. Entsprechend erfolgt unterhalb von 10% vom Messbereich die Umschaltung in den nächstkleineren Messbereich. Aus dieser Methodik resultiert im Folgenden die Nennung der Messbereiche z.B. als „10..100 Ω“, mit 100Ω als Messbereichsendwert und 10 Ω als untere Schwelle für die Messbereichsumschaltung.
Im manuellen Modus wird der Messbereich vom Anwender über Prozessdaten oder CoE vorgegeben, dann kann von 0..110% des jew. Messbereichs gemessen werden.
Der jeweilige Widerstand wird mit 24 Bit Auflösung (inkl. Vorzeichen) gemessen. Die Messwert-Übertragung erfolgt als 32 Bit Prozessdatum, in float (Festkomma) oder Integer-Darstellung. Da keine negativen Widerstände auftreten können, wir das Vorzeichen-Bit für die Darstellung bis 110% genutzt.
Für detaillierte Informationen zu Einstellungen und Betriebsmodi lesen Sie bitte das Kapitel Prozessdaten, Betriebsverhalten, Diagnose und das Kapitel Spezifische Daten.