| single-ended-Eingang (asymmetrisch) | |
| | Eingangsbuchse | BNC, optional andere |
| | Eingangswiderstand | 100 kΩ, optional 1 MΩ |
| | Fehlstrom | 100 pA |
| | max. Signalbereich | ±10 V |
| | Rauschen | 25 µVp-p @ V = 100 |
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| Differenz-Eingang UMV (symmetrisch) |
| | Eingangsbuchse | 10pol, push-pull-Verriegelung,optional andere |
| | Eingangswiderstand | 2 * 1 MΩ |
| | Typ -HI | >>10 MΩ |
| | Fehlstrom | 2,5 nA max. |
| | max. Signalbereich | ±10 V bei Verstärkung 1,00 |
| | bei optionaler fester Vorverstärkung bis max. *100: | ±100 mV |
| | Gleichtaktunterdrückung | CMRR 90 dB |
| | Rauschen @ V = 500, offene Bandbreite | 5 µVRMS / 50 µVp-p |
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| Eingangsteiler ( nach VDE max. 42 V zulässig) |
| | Teilerverhältnis | 1/10 (Standardwert) |
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| Brückenspannungsversorgung (symmetrisch) |
| | Auch zum Betrieb von externem Vorverstärker oder Anwenderelektronik usw. geeignet. |
| | Brückenspannung ±VB | ±1,0 / 2,5 / 5,0 / 7,5 V |
| | (massebezogen / Sensor an +VB / -VB und GND) |
| | Brückenspannung ΔVB | 2-5-10-15 V |
| | (Differenz / Sensor an +VB und -VB) |
| | Belastbarkeit | Nennwert 21 mA, |
| | kurzschlussfest | kontinuierlich |
| | Fehler (6-/5-Leiter-Technik) | ±0,1% @ 20 mA,
±0,2% @ 30 mA |
| | Nachregelung durch 6-Leiter-Technik (Vollbrücke) bzw. 5-Leiter-Technik (Halbbrücke bei interner Halbbrückenergänzung) |
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| Konstantstromquelle |
| | Konstantstromwerte | Aus / +1,0 / +4,0 / +10 mA |
| | Fehler | ± 0,5 % |
| | zulässige Bürde | 0 Ω ... 6 kΩ für 1-4 mA |
| | | 0 Ω ... 2 kΩ für 10 mA |
| | Spannungsbereich | 0-24 V (Regelbereich für 1 mA und 4 mA) |
| | | 0-22 V (Regelbereich für 10 mA) |
| | Leerlaufspannung | ca. 26 V |
| | kurzschlussfest | kontinuierlich |
| | AC-Signalauskopplung (IEPE) | 10 MΩ, 4,7 µF (τ = 47 s) |
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| Brückenergänzungen |
| | Halbbrückenergänzung | Innenwiderstand 500 Ω, |
| | angepasst für Halbbrücken in 3- und 5-Leiter-Technik von
120 Ω bis 1000 Ω, aber auch zur Ergänzung anderer
(auch induktiver) Halbbrücken geeignet. |
| | Viertelbrückenergänzungen | 120 Ω & 350 Ω |
| | Fehler d. Ergänzungswiderstands | < ±0,1% |
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| Verstärker |
| | Verstärkungsbereich UMV: | 1,00 - max. 3990 |
| | Verstärkungsbereich UMF: | 1,00 - 999 |
| | Signalinvertierung (optional) | -1,00...max. -3990 umschaltbar |
| | Verstärkungsauflösung | 900 Schritten / Dekade |
| | Verstärkungsgenauigkeit | ±0,1% Fehler |
| | Linearitätsfehler | ±0,1% |
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| Bandbreite |
| | UMV | ca. 70 kHz obere fG |
| | UMF | ca. 1 MHz obere fG |
| | UMV, UMF | ca. 1,6 Hz untere fG bei AC-Ankopplung |
| Die obere Grenzfrequenz ist abhängig von eingestellter Verstärkung und Aussteuerung. |
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| ICP®: Eingetragenes Warenzeichen der PCB Piezotronics Inc. |
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| Bandbreite bei Trägerfrequenzbetrieb (UMV208-TF) |
| | TF 600 Hz | 125 Hz |
| | TF 4,8 kHz | 1 kHz |
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| Bandbreite bei Trägerfrequenzbetrieb (UMV208-TF+) |
| | TF 600 Hz | 250 Hz (Modus "bandbreitenoptimal") |
| | TF 4,8 kHz | 2 kHz (Modus "bandbreitenoptimal") |
| | TF 600 Hz | 150 Hz (Modus "flankenoptimal") |
| | TF 4,8 kHz | 1,2 kHz (Modus "flankenoptimal") |
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| Übersteuerungsanzeige |
| | Ansprechschwelle | ±10,3 V |
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| Filter UMV (4. Ordnung, Steilheit -24VdB/Oktave, Bypassfunktion) |
| | lieferbare Charakteristiken: |
| | Bessel | phasenoptimal - ideal für steilflankige Signale von Riss-/Schlag-/Stoß-versuchen |
| | Butterworth | amplitudenoptimal - scharfe Trennung vom Durchlass- zum Sperrbereich |
| | Tschebyscheff 0,5 dB | noch schärfer trennend als Butterworth bei leichter Welligkeit (0,5 dB) des Amplitudengangs im Durchlassbereich |
| | sonstige | auf Anfrage! |
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| 8 Grenzfrequenzen über verschiedene lieferbare Frequenz-Bereiche: |
| | -low | -10-20-50-100-200-500-1000 Hz |
| | -mid | 20-50-100-200-500-1000-2000-5000 Hz |
| | -high | 100-200-500 Hz -1-2-5-10-20 kHz |
| | -ISO 6487 | 16-50-100-300-1000-1650-2000-4000 Hz |
| | - optional Frequenzen nach Kundenvorgabe |
| | Sperrdämpfung | -72 dB |
| | Frequenzfehler | ±2 % |
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| Filter UMF (4. Ordnung, Steilheit -24 dB/Oktave, Bypassfunktion) |
| | Charakteristik | Bessel |
| | 8 Grenzfrequenzen | 2-4-10-20-40-100-200-400 kHz |
| | Sperrdämpfung | -60 dB |
| | Frequenzfehler | ±3 % |
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| Nullabgleich (Eigenabgleich, Tara, Weitbereichs-Tara) |
| | Auflösung | 12 Bit (incl. Vorzeichen) ∼ 5,4 mV |
| | Fangbereich | ±11 V vor Endstufe (nach Verstärkung) |
| | Fangbereich Weitbereichs-Tarafunktion | ±10 V an Eingangsstufe (vor Verstärkung) |
| | Genauigkeit | ±2,7 mV |
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| Endstufe (asymmetrisch) |
| | Ausgangsbuchse | frontseitig BNC, optional andere; über Backplane-Steckverbinder an Gehäuserückseite (bei entsprechender Gehäuseausstattung) |
| | Widerstand | < 0,2 Ω |
| | Ausgangsspannung | ±10 V |
| | Ausgangsstrom | ±5 mA, kurzschlußfest |
| | zul. kapazitive Last | 10 nF |
| | Nullpunktdrift | 0,2 mV/°C |
| | Offset-Trimmbereich | per Frontpoti ±25 mV |
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| Kalibriersignale |
| | Spannung CLRf | 10,00 V ±0,1% (typ. besser ±0,025%) |
| | Spannung CLGD | 0,000 V ±0,1% (typ. besser ±0,025%) |
| | Spannung CLVz | Kompensationsspannung des aktuellen Nullabgleichs im Bereich ca. ±11 V |
| | Funktion CLSh (Shunt-Kalibrierung) | Standard: Externer Shunt-Widerstand; die positive Brückenspannung wird auf einen sonst freien Pin der Eingangsbuchse geschaltet. |
| | Optional: | Interner Shunt-Widerstand; wird zwischen positive Brückenspannung und nichtinvertierenden Eingang geschaltet. |
| Kalibriersignale unterliegen der Endstufen-Offset-trimmung |
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| Abmessungen |
| | Höhe | 128,5 mm (3 HE) |
| | Breite | 25,4 mm (5 TE) |
| | Tiefe | 220 mm |
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| Versorgung (abhängig von Typ und Last an den Sensorversorgungen) |
| | Spannung | ±15 V geregelt |
| | Strom | +120 mA bis +220 mA
-80 mA bis -120 mA |
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| Alle Angaben sind typische Werte nach dem derzeitigen Stand der Technik, teilweise abhängig von jeweiligem Betriebspunkt und Konfiguration des Verstärkers. Fehler, Irrtum und technische Än-derungen vorbehalten. Einige Funktionen sind optional und stehen nicht für jede Variante zur Auswahl. Nicht alle Optionen sind miteinander kombinierbar. Ihr Vertriebspartner berät Sie gerne! |
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Die optimale Aussteuerung des ADC bedingt eine fein-stufige Verstärkungs-ein-stellung: Eine Stufung 1:10 würde bis zu 3,3 Bit an Auflösung verlieren, wenn ein Signal gerade zu groß ist für die 10fache Verstärkung, bei Verstärkung 1 den ADC aber nur zu wenig mehr als 10 % aussteuert.
Geringes Rauschen erfordert einen äußerst sorgfältigen, aufwendigen Messaufbau. Alternativ entfernt ein Tiefpassfilter im Messverstärker das Rauschen einfach nach erfolgter Verstärkung. Mit einem einstellbaren Filter lässt sich ideal trennen zwischen dem, was noch gemessen werden soll, und dem, was nur Rauschen ist.
Bei vielen Aufnehmern, z. B. Messbrücken, geht die Speisung unmittelbar in das Messergebnis ein (Empfindlichkeit "mV pro V"), daher muss sie anpassbar, genau, ausreichend stark und am Besten nachgeregelt sein (6-Leiter-Technik), um den Speisespannungsabfall im Sensorkabel zu kompensieren. "mV pro V" bedeutet ja auch, dass eine Versorgung mit nur 40 % der zulässigen Spannung am Sensor nur 40 % des möglichen Messeffektes bringt und 5 % Fehler in der Versorgung auch 5 % Fehler im Messsignal bewirken.
In bestimmten Fällen kann es andererseits sinnvoll sein, eine Brückenspannung kleiner als vom Hersteller empfohlen einzustellen: Wenn die Verlustwärme der Messbrücke wegen deren Platzierung problematisch ist, reduziert der Wechsel von 7,5 V auf 5 V Brückenspannung die Verlustleistung auf kleiner 50 %, während der Messeffekt nur auf 66,7 % sinkt.
Die feineinstellbare Verstärkung kann nun um 50 % erhöht werden, um wieder das gleiche Ausgangssignal zu erhalten.
Gleiches gilt für stromgespeiste Widerstandssensoren: Je höher der Konstantstrom, um so höher die zu messende Spannung am Sensor, aber auch um so höher Verlustleistung und Eigenerwärmung des Sensors - wichtig bei Temperatursensoren wie PT100 / PT1000. Sinnvoll ist z.B. eine zwischen 1 mA und 10 mA einstellbare Stromquelle.
10 mA Konstantstrom am PT1000 würden zwar hohe 38,5 mV/°C liefern, aber bei 0 °C auch 100 mW Verlustleistung und somit den Sensor messbar aufheizen. 1 mA Konstantstrom dagegen liefert zwar nur 3,85 mV/°C, aber bei 0 °C auch nur eine Verlustleistung von 1 mW, die üblicherweise ohne messbare Eigenerwärmung an die Umgebung abgegeben werden kann.
Zum Ausgleich kann wiederum die Verstärkung erhöht werden, hier um Faktor 10.
Die auch für IEPE-Aufnehmer (4 mA Konstantstrom) geeignete Stromquelle von UMV208 & UMF208 liefert im Leerlauf 26 V; sie ist für den Fall der Nichtbenutzung komplett abschaltbar.
Aufnehmer mit Speisespannung-proportionalem Signal sind gegen Spannungsabfall in der Zuleitung anfällig. Mit der 6-Leiter-Anschlusstechnik wird die Spannung unmittelbar am Aufnehmer über zwei zusätzliche Leitungen gemessen und vom Messverstärker auf Sollwert nachgeregelt. Dabei wird auch ein Kabelbruch erkannt.
Als universelle Messverstärker haben UMV208 & UMF208 naturgemäß viele Einstellmöglichkeiten. Ziel bei der Neuentwicklung der Baureihe war, auf interne Jumper, DIP-Schalter oder Lötbrücken komplett zu verzichten. Andererseits passte bei einem so kompakten Gerät nicht für jede Funktion ein Schalter auf die Frontplatte.
Eine gute Lösung ist ein LC-Display, ein Drehknopf und eine geschickte Menüführung. Das ermöglicht ganz nebenbei Annehmlichkeiten wie speicherbare Anwender-Setups für verschiedene Sensoren oder Messaufbauten.
Praktisch ist auch die Farbfunktion: Messstellen oder Setups können unterschiedliche Displayfarben zugeordnet erhalten, das sorgt für Übersicht.
Natürlich muss ein universeller Messverstärker auch per Rechner steuerbar sein. UMV208 & UMF208 zeigen unter Rechnersteuerung die aktuelle Parametrierung auf dem Display vor Ort zur Kontrolle an, der Drehknopf wird abgeschaltet.
Die Ansteuerung erfolgt über einfache Kommandos, die leicht aus allen gängigen (grafischen) Messanwendungen ausgegeben werden können. Parametrierung, Status- und Fehlermeldungen können bei Hand- und auch bei Rechnerbedienung per Rechner ausgelesen werden.
Über eine serielle Schnittstelle (RS-232, USB) sind 100 Messverstärker mit individueller Adresse anzusprechen.
Zur Überprüfung oder Kalibrierung des ADC wird ein genaues 0 V-Signal für den Nullpunkt und eine Referenz von z. B. +10,00 V für die Vollaussteuerung benötigt.
Eine Übersteuerung des ADC oder ein Bruch des Sensorkabels führen zu unbrauchbaren Daten. Eine Klartext-Eilmeldung im Display des Messverstärkers warnt schon während der Messung und kann böse Überraschungen bei der Daten-auswertung ersparen.