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Geschrieben von Soclair Electronic AG

Kategorie: Uncategorised

Veröffentlicht: 03. Juli 2020

Zugriffe: 3123

Elektromagnetische Verträglichkeit

1. Konformität mit EG-EMV-Normen

Alle Soclair Electronic-Module mit Schraubklemmenanschlüssen (DIN-Schienenmodule, Module für Messköpfe) erfüllen die Fachgrundnormen (generic standards) EN 50081 (Störausstrahlung), Teil 2 (Industriebereich) und EN 50082 (Störfestigkeit), Teil 2 (Industriebereich).

2. Verkabelungs- und Einbaubedingungen

Mit Ausnahme der Speisungszuführung müssen alle Kabel eine Abschirmung aufweisen. Die Abschirmung muss HF-mässig korrekt sowohl beim Modul als auch bei der Signalquelle bzw. beim Signalempfänger auf das jeweilige Groundpotential gelegt werden. Eine HF-mässig korrekte Verbindung zwischen Abschirmungsmantel und Groundsystem besteht aus einem möglichst kurzen, dicken Kupferband oder -geflecht oder noch besser aus einem metallischer Stecker, der sowohl mit dem Kupfergeflecht der Abschirmung als auch mit dem (geerdeten) Gehäuse HF-mässig kurzgeschlossen ist (Beispiel: BNC-Stecker mit Koax-Kabel). Diese Massnahmen garantieren das Einhalten der EMV-Normen. Eine metallische Abschirmung des Moduls selber ist nicht notwendig (und bei Trennwandlern wegen den verschiedenen, galvanisch getrennten Teilen auch nicht sinnvoll).

In der Regel werden die EMV-Normen auch mit nur einseitig geerdeten Kabel erfüllt, z.T. auch mit unabgeschirmten Leitungen.

Werden keine abgeschirmten Kabel benutzt, so können die Normstörungen zu keinen bleibenden Schäden führen. Während der Dauer des Störtests können hingegen am Ausgang kurzzeitig Fehler auftreten, die grösser sind, als die unter 3. spezifizierten.

3. EMV-Fehlerspezifikationen

3.1 Allgemeines

Die Fehler beziehen sich auf das Ausgangssignal (% vom Endwert). Das Ausgangssignal wird mit Hilfe eines digitalen Multimeters, typ. 2.5 Wandlungen pro sec., gemessen. Die Prüfungsbedingungen entsprechen den Vorschriften in den Grundnormen 1000-4-x. In den meisten Fällen sind keine Fehler nachweisbar (<0.05%), die untenstehenden Fehlerangaben beziehen sich meist auf worst-case Situationen (z.B. sehr kleine Messbereiche).

Benutzt man keine abgeschirmten Kabel, so können kurzzeitig (einige us bis einige ms, bei sehr langsamen Modulen auch bis zu einer sec.) Fehler auftreten, die weit über den spezifizierten sind.

Für Behörden stehen umfangreiche und ausführliche Testberichte zur Verfügung.

3.2 Norm 1000-4-2 (Elektrostatische Entladungen)

Fehler <0.5% bei 4 kV in Kabelschirm oder 8 kV in Luft

3.3 Norm 1000-4-3 (Feldeinstrahlung)

Fehler <0.5% bei 27-1000 MHz, 10 V/m, 80% AM (1 kHz)

3.4 Norm 1000-4-4 (schnelle Transienten)

Fehler <0.5% bei 1 kV/<1% bei 2 kV auf Signalleitungen mittels kapazitiver Koppelzange

Fehler <0.5% bei 2 kV auf Speisung mittels kapazitiver Koppelzange

3.5 Norm 1000-4-5 (Surge-Impulse)

Fehler <0.5% bei 0.5 kV auf Speisung (differential-mode). Einkopplung mittels RC-Glied, 42 Ohm Impedanz, direkt auf Speisung (nicht auf Abschirmungsmantel).

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Geschrieben von Soclair Electronic AG

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Veröffentlicht: 03. Juli 2020

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Messumformer-Bauformen

DIN-Schienen-Module

Diese Messumformer-Module verfügen über Schraubklemmenanschlüsse und zwei Potentiometer (für Verstärkung und Nullpunkt, Verstellbereich zwischen 3 und 10%, je nach Modul). Die Module werden im Werk genau kalibriert.

Masse: 55 x 60 x 23 mm

Alle Anschlüsse besitzen Filter/Überspannungsableiter (bis 4 kV) für härteste Industrieumgebungen. Die meisten Messumformer-Module sind in zwei Varianten erhältlich: Feste (kundenspezifische) Bereiche (kostengünstigste Lösung bei grösseren Stückzahlen) oder programmierbare Module (für kleinere Stückzahlen und/oder um Lagerhaltung/Logistik/Flexibilität zu optimieren).

Optionen

• DC-DC-Wandler (im Modul eingebaut) zur galvanischen Trennung der 24 V Speisung
• Einstellbarer Grenzwertschalter (im Modul eingebaut) für Überwachungen, Regelungen, enthält einen Relaisumschalter (seitliche Steckzungenanschlüsse), Schaltschwelle mittles Potentiometer einstellbar. Datenblatt mit ausführlichen Angaben erhältlich.
• Ultraschmales Gehäuse (nicht bei allen Typen möglich): 55 x 60 x 12 mm, bis vier Anschlüsse mit Schraubklemmen, ab fünf mit 2.8 mm Steckzungen.

Module für Leiterplatten/Europakarten (E4K1, EMUX1)

Diese Module besitzen Lötstifte (0.7 x 0.7 mm, Bohrdurchmesser mind. 1.0 mm) zum senkrechten oder waagrechtem Einlöten in eine Leiterplatte. Sie benötigen zwei externe Potentiometer (Standard je 1 kOhm, SCM/FVM: 10 kOhm) für Verstärkung und Nullpunkt. Die meisten Module sind in zwei Ausführungen erhältlich: Feste Bereiche oder programmierbar.

Masse: 55 x 32 x 15 mm

Alle Anschlüsse besitzen Filter und sind gegenüber Spannungsspitzen bis 1 kV (IEC 801-5) unempfindlich.

Zubehör

• Europakarte für vier Module (E4K1)
• Europakarte mit 6-Kanal-Multiplexer für ein Modul (EMUX1)

Module für DIN-Messköpfe (Typ B)

Diese Messumformer besitzen Schraubklemmenanschlüsse und zwei eingebaute Potentiometer (für Nullpunkt und Verstärkung, Verstellbereich typ. 5%), nur feste Bereiche. Die Module werden im Werk genau kalibriert. Alle Anschlüsse besitzen Filter/Überspannungsableiter (bis 4 kV) für härteste Industrieumgebungen.

Durchmesser: 44 mm; max. Höhe: 26 mm

Module für Leiterplatten

Diese Messumformer besitzen Lötstifte, zwei eingebaute Potentiometer (für Nullpunkt und Verstärkung, Verstellbereich typ. 5%), nur feste Bereiche. Die Module werden im Werk genau kalibriert.

Masse: 20 x 30 x 15 mm oder 30 x 30 x 15 mm

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Veröffentlicht: 03. Juli 2020

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Allgemeine Betriebsanleitung

Abgleich von Messspanne und Nullpunkt

Die Module mit festem Messbereich werden im Werk genau kalibriert (Fehler meist kleiner als 0.05%), eine Nachjustierung ist in der Regel nicht erforderlich. Stimmen die Ausgangswerte nicht, sollten zuerst die Anschlüsse, die Speisung (stimmt die Speisespannung?) der Messaufbau und die benutzten Instrumente überprüft werden.

Bei den programmierbaren oder konfigurierbaren Modulen empfehlen wir nach einer neuen Einstellung eine Überprüfung der Kalibrierung.

Der Abgleich wird mittels eines Kalibrators oder eines geeichten Messwertgebers durchgeführt. Der Abgleich des Nullpunktes wird mittels des Potentiometers "Offs" durchgeführt, der Endwertabgleich mittels des Potentiometers "Gain". Zuerst wird der Nullpunkt eingestellt, dann der Endwert, bei grossen Änderungen ist diese Prozedur unter Umständen mehrfach zu wiederholen. Zur Sicherheit misst man den Ausgangswert bei der Hälfte des Messbereiches (Linearitätsüberprüfung).

Bei gewissen unipolar gespiesenen Modulen erreicht die Ausgangsspannung nicht ganz 0 mV. In einem solchen Fall muss die Nullpunkteinstellung mit einem Eingangswert erfolgen, der einen von Null verschiedennen Ausgangswert erzeugt.

Beachten Sie bitte auch die Hinweise bei den Betriebsanleitungen der einzelnen Messumformern.

Anschluss von Speisung und Ausgang an ein Leiterplattenmodul

Bei einer bipolaren Speisung wird die negative Spannung an Pin 1 angeschlossen. Ist die Speisung nicht gefiltert (z. B. direkt ab DC-DC-Wandler), empfiehlt es sich, Serienwiderstände von ca. 50 Ohm vorzusehen. Muss mit HF-Störungen gerechnet werden, empfiehlt es sich auch beim Ausgang ein Filter (z. B. 50 Ohm/470 nF) vorzusehen.

Anschluss der Speisung an ein 4-20 mA-Leiterplattenmodul

Ist die Speisung nicht gefiltert (z. B. direkt ab DC-DC-Wandler), empfiehlt es sich, Serienwiderstände von ca. 50 Ohm vorzusehen.

Anschluss von Speisung und Ausgang an ein DIN-Schienen-Modul

Bei unipolarer Speisung werden die Klemmen 1 und 2 benutzt (1: +Us, 2: 0 V). Bei unipolarer Speisung sind die Klemmen 2 und 3 (0 V) intern verbunden. Aus EMV-Gründen empfehlen wir die Speisung bei 1-2 anzuschliessen und die Ausgangsspannung (oder den Ausgangsstrom) bei 3-4. Bei einer bipolaren Speisung wird die negative Spannung an Klemme 2 angeschlossen, Speisungsground und Signalnullpunkt sind bei Klemme 3.

Anschluss der Speisung an ein 4-20 mA-DIN-Schienen-Modul

Anschluss eines 4-20 mA-Moduls

Der Widerstand RL wandelt den Strom (4-20 mA) in ein Spannungssignal U um. Können HF-Störungen nicht ausgeschlossen werden, empfiehlt es sich, vor dem Shunt-Widerstand (RL) ein Filter zu installieren (CF und RF). Typische Werte sind für RF ca. 100 Ohm und für CF 100 nF bis mehrere µF. Ein solches Filter (meistens zusammen mit einem Überspannungsableiter, z. B. ein ZNR) ist in der Regel auch notwendig, um die EG-EMV-Normen zu erfüllen.

Anschluss mehrerer 4-20 mA-Module

Mit einer Speisung können ohne weiteres viele 4-20 mA-Module gespiesen werden. Für jeden Messumformer benötigt man einen separaten Shunt-Widerstand (RL). Es empfiehlt sich, HF-Filter und Überspannungsableiter vorzusehen (siehe Anschluss eines 4-20 mA-Moduls).

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Veröffentlicht: 03. Juli 2020

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Kontaktadresse

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Sonnmattstrasse 7
CH-5304 Endingen
Schweiz

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