ISO-Hutschienenmodule

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1 GHM Messtechnik GmbH Hans-Sachs-Str Regenstauf Germany Fon +49 (0) Fax +49 (0) info@ghm-messtechnik.de Produktinformation System Signalumformer Trennverstärker Analoge Signalverarbeitung Geber Stromsignale Spannungssignale DMS-Brücken Potentiometer Shuntsensoren Pt100-Widerstände Thermoelemente ICP -Sensoren Drehzahl, Impuls Einsatzgebiete Industrielle Mess- und Regelungstechnik Prüfstandsmesstechnik von Signalkreisen bis 1000 V Signalumformung Signalkonditionierung Signalfilterung Signalverknüpfung pi-im-isomodule_d V

2 GHM Messtechnik GmbH Hans-Sachs-Str Regenstauf Germany Fon +49 (0) Fax +49 (0) info@ghm-messtechnik.de Produktinformation Funktion und Vorteile Die Module dienen der potenzialfreien Signalumsetzung und -konditionierung in der Automatisierung und Messtechnik. Jedes der Module hat eine 3-Wege-Isolation und bietet flexible Störunterdrückung durch steckbare Filter. Diese sind als Butterworth- oder Besselfilter 4. Ordnung ausgeführt. Andere Ordnungszahlen und Filtercharakteristika sind auf Anfrage möglich. Durch und Filtereigenschaften eignen sich die Module besonders zum Unterdrücken von Störeinflüssen in Messund Regelkreisen, zum Schutz von Steuerungen und AD-Wandlerkarten, zur galvanischen Trennung von Leitungs- und Signalkreisen, sowie zur Vermeidung von Masseschleifen. Mit einer Restwelligkeit von < 2 mv pp und einer Genauigkeit von 0,1 % sind die Module ebenfalls hervorragend für messtechnische Anwendungen einsetzbar. Die Standard-Versorgungsspannung ist 24 V DC. Optional ist auch eine 12 V Ausführung erhältlich. Zur einfachen Verdrahtung haben die Module aufsteckbare Anschlussstecker. Die Standard-Modulbreite beträgt 22,5 mm. Kundenspezifische Anpassungen sind in vielerlei Hinsicht (wie z.b. Messbereiche, Verstärkungsfaktoren, Sensorspeisung) realisierbar. Filtercharakteristika Für steilflankige Signale wie z. B. Rechtecke ist Bessel die bessere Wahl, weil so das Signal nur geringfügig beeinträchtigt wird: Die Trennwirkung eines Filters steigt mit seiner Steilheit beim Übergang vom Durchlass- in den Sperrbereich. Butterworth liegt hier deutlich vor Bessel: Allgemeine Normgehäuse Versorgungsspannung Umgebungstemperatur Signale Elektrische Daten Für Tragschiene TS35 Grundfläche 22,5 x 115 mm Einbauhöhe 100 mm 24 V DC (12 V DC) ± 10 % 0 C..50 C Eingang/Ausgang (Kombinationen möglich) V, ± 10 V, ma, ± 20 ma, ma sowie Eingang nach Sensortyp 2. Ausgang über 2. Filter 3-Wege-Isolation Rauscharm mit Restwelligkeit <2 mv pp Genauigkeit 0,1 % weitere Daten siehe Einzelmodule Butterworth weist für steile Signalflanken ein Überschwingen auf, das bei Filtern 4. Ordnung 11 % erreichen kann. Bessel-Filter 4. Ordnung schwingen nur um 0,8 % über, trennen aber dafür nicht so scharf beim Übergang vom Durchlass- in den Sperrbereich: 2 pi-im-isomodule_d V

3 GHM Messtechnik GmbH Hans-Sachs-Str Regenstauf Germany Fon +49 (0) Fax +49 (0) info@ghm-messtechnik.de Produktinformation Modulübersicht Modul-Typ Signal-Eingang Norm-Signal-Ausgang Spannung bzw. Strom Geber Spannung Strom DMS Poti Pt100 Thermoelemente ICP Drehzahl Impulse Steck-Filter ± 10 V / V ± 20 ma / 0/4..20 ma TTL Seite ISO-Fil / / 4 ISO-DMS / / 5 ISO-Poti / / 6 ISO-DC / / 7 ISO-Pt100 / / 8 ISO-TC / / 11 ISO-ICP / / 10 ISO-RMS / 9 ISO-IF 12 ISO-MATH / / 13 Steck-Filter 14 Standard / Standard/Alternativ (Kombinationen auf Anfrage) Irrtümer und technische Änderungen vorbehalten. pi-im-isomodule_d V

4 ISO-Fil Das ISO-FIL-Modul dient der potenzialfreien Signalübertragung und -filterung von Spannungs- und Stromsignalen. Es sind Spannungs-/ Stromeingänge mit Spannungs-/ Stromausgängen kombinierbar. Hierbei ist je nach Anwendungsfall die benötigte Konfiguration bei der Bestellung anzugeben. 40 ma Genauigkeit 0,1 % 5 khz / 10 khz Linearität (typisch) 0,02 % Eingang Spannung Eingangspannungsbereich ± 10 V / V Eingangswiderstand 10 MΩ Eingang Strom Eingangsstrombereich ± 20 ma / ma / ma Eingangswiderstand 50 Ω Ausgangsspannungsbereich ± 10 V / V Ausgang Strom Ausgangsstrombereich ± 20 ma / ma / ma ± 10 ma typ. 2 mv pp f g = 10 khz typ. 5 mv pp Steckfilter 60-ISO-Fill-A-B-XX-YY-ZZ A = 1 (1 Ausgang), 2 (2 Ausgänge) B = Spannungs- bzw. Stromeingang YY = Charakteristik (BW = Butterworth, BS = Bessel) ZZ = Spannungs- bzw. Stromausgang Beispiel: 60-ISO-Fil-1-A1-3 khz-bs-v1 4 pi-im-isomodule_d.odm V

5 ISO-DMS Das ISO-DMS-Modul dient zur Konditionierung von Signalen aus DMS-Brücken in 4- oder 6-Leitertechnik. Standard Messbereiche sind 2, 4, 10 mv/v. Manueller Nullabgleich erfolgt über einen Zero- Trimmer. Die Sensorspeisung (Standard 5 V DC) ist im Gerät integriert und potenzialfrei. Das Modul verfügt je nach Ausführung über Spannungs- und Stromausgänge. 50 ma Genauigkeit 0,1 % 5 khz / 10 khz Linearität (typisch) 0,02 % Eingang Sensorart DMS-Brücke 120 Ω bis 1 kω uni- bzw. bipolar 10 MΩ Eingangswiderstand Ausgangsspannungsbereich ± 10 V / V Ausgang Strom Ausgangsstrombereich ± 20 ma / ma / ma ± 12 ma Gain=1: typ. 2 mv pp f g = 10 khz typ. 5 mv pp Gain>500 3 mv pp x Gain/500 Sensorspeisung 5 V DC (andere auf Anfrage) symmetrisch Mehrleitertechnik 4L- / 6L-Technik umschaltbar Vollbrücke Brückenart Halbbrücke (optional, manuell umschaltbar) Messbereiche / Verstärkungsfaktoren 2 mv/v V = mv/v V = mv/v V = 200 V = 1 umschaltbar 60-ISO-DMS-A-MBS-XX-YY-ZZ A = 1 (1 Ausgang), 2 (2 Ausgänge) MBS = Messbereich (Standard 2, 4, 10 mv/v) YY = Charakteristik (BW = Butterworth, BS = Bessel) ZZ = Spannungs- bzw. Stromausgang Beispiel: 60-ISO-DMS khz-bs-v1 Steckfilter pi-im-isomodule_d.odm V

6 ISO-Poti Das ISO-Poti-Modul dient zur Konditionierung von Signalen aus Potentiometern in 3- oder 5-Leitertechnik mit Widerständen von 350 bis 1000 Ω. Standard Messbereichseinstellungen sind 100, 50, 25 und 12,5 %. Manueller Nullabgleich erfolgt über einen Zero- Trimmer. Die Sensorspeisung (Standard 5 V DC) ist im Gerät integriert und potenzialfrei. Das Modul verfügt je nach Ausführung über Spannungs- und Stromausgänge. 50 ma Genauigkeit 0,1 % 5 khz / 10 khz Linearität (typisch) 0,02 % Eingang Sensorart Potentiometer 350 Ω bis 1 kω uni- bzw. bipolar 10 MΩ Eingangswiderstand Ausgangsspannungsbereich ± 10 V / V Ausgang Strom Ausgangsstrombereich ± 20 ma / ma / ma ± 12 ma Gain=1: typ. 2 mv pp f g = 10 khz typ. 5 mv pp Gain>500 3 mv pp x Gain/500 Sensorspeisung 5 V DC (andere auf Anfrage) unsymmetrisch Mehrleitertechnik 3L- / 5L-Technik umschaltbar V = 1 (100 %) V = 2 (50 %) Verstärkungsfaktoren / Messbereiche V = 4 (25 %) V = 8 (12,5 %) umschaltbar Steckfilter 60-ISO-Poti-A-MBS-XX-YY-ZZ A = 1 (1 Ausgang), 2 (2 Ausgänge) MBS = Verstärkung (Standard 1, 2, 4, 8) YY = Charakteristik (BW = Butterworth, BS = Bessel) ZZ = Spannungs- bzw. Stromausgang Beispiel: 60-ISO-Poti khz-bw-v1 6 pi-im-isomodule_d.odm V

7 ISO-DC Differenzieller Eingang Das ISO-DC-Modul dient zur Konditionierung von Signalen aus Shunt-Sensoren oder anderen beliebigen DC und AC Gebern. Umschaltbare Standard Messbereiche sind 150 mv, 500 mv, 1 V und 10 V. Der Eingang ist differenziell. Das Modul verfügt je nach Ausführung über Spannungs- und Stromausgänge. Optional mit AC-Kopplung am Eingang 50 ma Genauigkeit 0,1 % AC-Kopplung am Eingang min. ca. 1 Hz 5 khz / 10 khz Linearität (typisch) 0,02 % Eingang Sensorart Eingangswiderstand Ausgangsspannungsbereich Ausgang Strom Ausgangsstrombereich f g = 10 khz DC bzw. AC Quelle 10 MΩ ± 10 V / V ± 20 ma / ma / ma ± 12 ma Gain=1: typ. 2 mv pp typ. 5 mv pp Gain>500 3 mv pp x Gain/ mv V = 66, mv V = 20 Messbereiche / Verstärkungsfaktoren 1,0 V V = V V = 1 umschaltbar Steckfilter 60-ISO-DC-A-MBS-XX-YY-ZZ A = 1 (1 Ausgang), 2 (2 Ausgänge) MBS = Messbereich (Standard 0.15, 0.5, 1, 10) YY = Charakteristik (BW = Butterworth, BS = Bessel) ZZ = Spannungs- bzw. Stromausgang Beispiel: 60-ISO-DC khz-bs-v1 pi-im-isomodule_d.odm V

8 ISO-Pt100 Das ISO-Pt100-Modul dient zur Konditionierung von Signalen aus Pt100-Sensoren in 4-Leitertechnik. Die Linearisierung erfolgt im Modul, der bei der Bestellung fest wählbare Messbereich ist -100 bis +100, +200 oder +500 C. Die Sensorspeisung mit 1 ma Konstantstrom ist im Gerät integriert und potenzialfrei. Das Modul verfügt je nach Ausführung über Spannungs- und Stromausgänge. 65 ma Genauigkeit 0,2 % 10 Hz / 10 khz Linearität (typisch) 0,1 % Eingang Sensorart Eingangswiderstand Ausgangsspannungsbereich Ausgang Strom Ausgangsstrombereich f g = 10 khz Sensorspeisung Mehrleitertechnik Messbereich Es steht ein fest wählbarer Messbereich (bei der Bestellung angeben) zur Verfügung Pt100 Widerstand 10 MΩ ± 10 V / V ± 20 ma / ma / ma ± 12 ma typ. 2 mv pp typ. 5 mv pp Konstantstrom 1 ma 4-Leitertechnik -100 C C -100 C C -100 C C Steckfilter 60-ISO-PT100-A-MBS-XX-YY-ZZ A = 1 (1 Ausgang), 2 (2 Ausgänge) MBS = Messbereich 1, 2, 5 (+100, 200, 500 C) YY = Charakteristik (BW = Butterworth, BS = Bessel) ZZ = Spannungs- bzw. Stromausgang Beispiel: 60-ISO-PT khz-bw-v1 8 pi-im-isomodule_d.odm V

9 ISO-TC Steckfilter * 1 Der Eingangsstecker muss mindestens 30 Minuten am Modul angeschlossen sein. Ein eventuell auftretender Offset kann über den Trimmer ZERO-A abgeglichen werden. *² Die Genauigkeit bei Typ T kann im negativen Bereich nur bis -230 C eingehalten werden. *³ Die Genauigkeit bei Typ R kann nur im positiven Bereich eingehalten werden, im negativen beträgt die Abweichung < 1%. Das ISO-TC-Modul dient zur Konditionierung von Signalen von Thermoelementen (Standard Typen J, K und T). Die Linearisierung erfolgt im Modul. Der maximale Messbereich (Typ K) ist -100 C bis 1200 C. Das Standardmodul hat einen festen Messbereich (-100 C bis +100 C, oder +200 C, +500 C, C, C). Dieser ist mit dem Typ des Thermoelements bei der Bestellung anzugeben. Die Kalibrierung erfolgt auf diesen Messbereich. Optional sind bis zu drei weitere umschaltbare Messbereiche wählbar. Die Ausgleichsstelle ist beim Anschlussstecker integriert, Kabelbruch wird über eine LED angezeigt. Das Modul verfügt je nach Ausführung über Spannungs- und Stromausgänge. 90 ma Genauigkeit *1 0,2 % 10 Hz / 5 khz Linearität (typisch) 0,1 % Eingang Thermoelement Eingangswiderstand Ausgangsspannungsbereich Ausgang Strom Ausgangsstrombereich Kabelbrucherkennung Messbereiche größter Messbereich Standard Bereiche (wählbar) niedrigster Messbereich Anzahl pro Modul (Standard) Maximale Anzahl Typ K, J, T *2, R *3 10 MΩ ± 10 V / V ± 20 ma / ma / ma ± 10 ma typ. 2 mv pp rote LED -250 C C 200, 500, 1000, 1200 C -100 C C ISO-TC-A-B-MBS-XX-YY-ZZ A = 1 (1 Ausgang), 2 (2 Ausgänge) B = Typ J, K, T, R MBS = Messbereich 1, 2, 5, 10, 12 (+100, 200, 500, 1000,1200 C) YY = Charakteristik (BW = Butterworth, BS = Bessel) ZZ = Spannungs- bzw. Stromausgang Beispiel: 60-ISO-TC-1-K Hz-BW-V1 pi-im-isomodule_d.odm V

10 ISO-ICP Das ISO-ICP-Modul dient zur Konditionierung von Signalen aus piezoelektrischen Sensoren. Die minimale Eingangsfrequenz (Standard) ist 2 Hz. Die Standard Verstärkungen sind 1, 2 und 5. Die Sensorspeisung mit 4 ma Konstantstrom ist im Gerät integriert und potenzialfrei. Über eine rote LED an der Frontseite des Moduls wird ein möglicher Kabelbruch bzw. ein Anstieg des Sensorwiderstands über 6,5 kω angezeigt. Das Modul verfügt je nach Ausführung über Spannungs- und Stromausgänge. 50 ma Genauigkeit 0,1 % 5 khz / 32 khz Linearität (typisch) 0,02 % Eingang Sensorart Min. Eingangsfrequenz Ausgangsspannungsbereich Ausgang Strom Ausgangsstrombereich f g = 10 khz Sensorspeisung max. Sensorwiderstand Kabelbrucherkennung Empfindlichkeit Eingangsverstärkung (andere auf Anfrage) piezoelektrisch ca. 2 Hz ± 10 V / V ± 20 ma / ma / ma ± 12 ma Gain=1: typ. 2 mv pp typ. 5 mv pp Konstantstrom 4 ma 5,5 kω Ja R sensor < 6,5 kω V = 1 V = 2 V = 5 umschaltbar Steckfilter 60-ISO-ICP-A-MBS-XX-YY-ZZ A = 1 (1 Ausgang), 2 (2 Ausgänge) MBS = Verstärkung (Standard 1, 2, 5) YY = Charakteristik (BW = Butterworth, BS = Bessel) ZZ = Spannungs- bzw. Stromausgang Beispiel: 60-ISO-ICP khz-bw-v1 10 pi-im-isomodule_d.odm V

11 ISO-RMS Schematisch für verschiedene Anwendungen Die ISO-XX-RMS-Module dienen zur Konditionierung von Signalen aus FIL-, DMS-, Poti-, DC- und ICP -Anwendungen mit gleichzeitiger (True) RMS Bildung des Ausgangssignals. Die passende Speisung ist jeweils integriert. Es sind zwei Spannungsausgänge (Signal ± 10 V und RMS V) vorhanden. 55 ma Genauigkeit U1 (Zeitsignal) U2 (Effektivwert) 0,1 % 2 % 5 khz / 20 khz Linearität (typisch) 0,02 % Eingang Sensorarten Sensor mit U-Ausgang, piezoelektrisch Min. Eingangsfrequenz (HP) 10 Hz U1 (Zeitsignal) ± 10 V U2 (Effektivwert) 0 7,07 V ± 12 ma Gain=1: typ. 2 mv pp f g = 10 khz typ. 5 mv pp Sensorspeisungen 5 V DC, (andere auf Anfrage) 4 ma Eingangsverstärkung V = 1 (andere auf Anfrage) V = 2 V = 5 umschaltbar Steckfilter 60-ISO-RMS-AA-2-XX-YY AA = FIL, DMS, POTI, DC, ICP YY = Charakteristik (BW = Butterworth, BS = Bessel) Beispiel: 60-ISO-RMS-DC-2-10 khz/10 khz BS pi-im-isomodule_d.odm V

12 ISO-IF Das ISO-IF-Modul dient zur potenzialfreien Impulsformung von Signalen aus induktiven Drehzahlgebern, Hallgebern, Inkrementalgebern und anderen Impulsquellen. Die Sensorspeisung (5 V DC) ist im Gerät integriert und potenzialfrei. Das Modul verfügt über einen TTL Spannungsausgang sowie optional über einen Open Kollektor Ausgang. Es ist 2- oder 3-kanalig erhältlich. Eingang Frequenz (DC) Spannung Empfindlichkeit 2-Kanal / 3-Kanal 70 ma / 135 ma 0 50 khz 50 mv pp 60 V pp max. 50 mv Anstiegsverzögerung (max.) 3 µs Ausgang Ausgangspegel Ausgangsstrom (max.) Optional Open Kollektor (für max. 2 Kanäle) integrierter Pull Up R P max Ausgangstransistor U max Transistor Isolierte Speisung Ausgangsspannung Ausgangsstrom TTL 12 ma 24 V 500 Ω / 2 W 300 mw 30 V 5 V DC ± 10 % 90 ma / 40 ma 60-ISO-IF-X-A X = 1, 2 oder 3 Kanäle A = 24 V Option Open Kollektor 12 pi-im-isomodule_d.odm V

13 ISO-MATH Die ISO-Arithmetik-Module dienen zur potenzialfreien Verknüpfung zweier Spannungssignale. Es steht jeweils eine der vier Grundrechenarten sowie Leistung (Multiplikation mit anschließender Mittelwertbildung) zur Verfügung. Das Modul verfügt je nach Ausführung über Spannungs- und Stromausgänge. 45 ma Genauigkeit 0,1 % 5 khz / 10 khz Linearität (typisch) 0,02 % Eingang / Ausgang Addition Subtraktion Multiplikation (Leistung) Division Ausgangsspannungsbereich Ausgang Strom Ausgangsstrombereich f g = 10 khz x Sig1 + y Sig2 x Sig1 y Sig2 (x Sig1 y Sig2) / 10 V x Sig1 / y Sig2 ± 10 V / V ± 20 ma / ma / ma ± 12 ma typ. 2 mv pp typ. 5 mv pp Steckfilter 60-ISO-MATH-B-XX-YY-ZZ B = A (Addition), D (Division), M (Multiplikation), S (Subtraktion) YY = Charakteristik BW = Butterworth, BS = Bessel ZZ = Spannung bzw. Strom Beispiel: 60-ISO-MATH-M-5 khz BW-V2 pi-im-isomodule_d.odm V

14 Steckbare Filter Frequenzgang Bessel-Filter Die Filter dienen zur flexiblen Störunterdrückung von Signalen. Die Grenzfrequenz eines ISO-Moduls lässt sich einfach durch Austausch des Steckfilters ändern. Neben der Frequenz kann auch eine andere Charakteristik gewählt werden. Durch Kombination von 2 Filtern kann auch ein Filter 8. Ordnung erzeugt werden. Versorgungsspannung vom ISO-Modul (± 15 V) Genauigkeit Filterfrequenz < ± 10 % Restwelligkeit < 2 mv pp Charakteristiken Tiefpass, Hochpass Butterworth (Bandpass) Bessel (andere auf Anfrage) Ordnungszahl Standard 4 Kombination von 2 Filtern 8 Frequenzgang Butterworth-Filter 62-FIL-SIL-XX-YY YY = BW (Butterworth), BS (Bessel) Beispiel: 62-FIL-SIL-20 khz-bs 14 pi-im-isomodule_d.odm V

15 Zubehör Netzteile Gleichspannungs-Netzgerät und DC/DC-Wandler Serie NG 500 Digitalanzeigen Diverse Ausführungen für Schalttafeleinbau Siehe auch Ordner E Industrieelektronik E1. Anzeigen / Regler Gleichspannungs-Netzgeräte und DC/DC-Wandler Serie NG 1000 Galvanische Trennung Eingang/Ausgang Einstellbare Ausgangsspannung Ausgangsstrom 0,15..2,0 A Stabilisiert, kurzschlussfest Restwelligkeit < 20 mv Lastausregelung < 50 mv AC/DC: E: 230 V AC ± 10% A: V DC A: V DC A: V DC DC/DC: E: V DC A: V DC Siehe auch Ordner E Industrieelektronik E5. Leistungselektronik pi-im-isomodule_d.odm V

16 Weitere Module zur und Signalkonditionierung ISO-Analog 4/4 von 4 Messkanälen auf Europakarte als Ein- ISO-8 Ausgangsseitige Isolation von 8 Kanälen als Einschubkarte für 19 3-Wege- bis 2 kv DC Eingänge ± 10 V (optional ± 20 ma, ma) Genauigkeit < 0,1 % Ausgang ± 10 V mit Impedanzwandler oder steckbaren Filtern (max. 30 khz) Restwelligkeit < 1 mv eff mit Filter Eingang/Ausgang 1 kv Eingang ± 10 V Genauigkeit < 0,05 % Ausgang ± 10 V mit steckbaren Filtern (max. 10 khz) Restwelligkeit < 4 mv pp ISO-DP Eingangsseitige digitalisierte (16 Bit) mit Abtast- AC / DC Kopplung wählbar Eingang ± 10 V 3 Verstärkungsfaktoren Genauigkeit << 0,1 % hohe Stabilität, geringer Klirrfaktor Ausgang ± 10 V mit steckbaren Filtern (max. 50 khz) Restwelligkeit < 1 mv eff 16 pi-im-isomodule_d.odm V