Kurzbeschreibung. Module zur potentialfreien Signalkonditionierung und Filterung. ISO DMS Modul

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1 Kurzbeschreibung Module zur potentialfreien Signalkonditionierung und Filterung ISO DMS Modul

2 Kurzbeschreibung Inhaltsverzeichnis (Stand ) Kurzbeschreibung Modulübersicht ISO-FIL-Modul ISO-FIL-LN-Modul (low noise) ISO-DMS-Modul ISO-Poti-Modul ISO-Pt00-Modul ISO-TC-Modul Die technischen Daten im Überblick ISO-DMS-Modul Verwendungshinweis Konfigurationsmöglichkeiten Konfigurationsmöglichkeiten per Schiebeschalter... 7 Sonstige Konfigurationsmöglichkeiten Blockschaltbild Technische Daten Gehäuseabmessungen sowie Anschlussbelegungen... 4 Steckbares Filtermodul für ISO-FIL (SIP) Einbauanleitung... 2

3 Kurzbeschreibung Kurzbeschreibung Diese Module dienen der potentialfreien Signalumsetzung und - konditionierung für die Automatisierung und Messtechnik. Jedes der Module bietet flexible Filtereigenschaften durch steckbare Filter. Diese sind üblicherweise als Bessel- oder Butterworthfilter 4. Ordnung berechnet. Andere Ordnungszahlen und Filtercharakteristika sind auf Anfrage möglich. Mit einer Restwelligkeit von 2 mvpp und einer Genauigkeit von 0, % eignen sich die Module hervorragend für messtechnische Anwendungen. Alle Typen besitzen eine 3-Wege-Isolation und benötigen 24 V DC Versorgungsspannung. Zur einfachen Montage sind die Gehäuse für die Hutschienenmontage konzipiert worden und haben fertige Anschlussstecker. Die Modulbreite beträgt 22,5 mm. Auch Module, die direkt Sensorsignale aus DMS- und Potentiometersensoren konditionieren können, sind verfügbar. Die Sensorspeisung für die Sensoren ist bereits im Gerät integriert. Diverse Features wie beispielsweise 4-Leiter / 6-Leiter Technik (bzw. 3- Leiter / 5-Leiter Technik), Messbereichsumschaltung oder die Wahl von Voll- bzw. Halbbrücke sind per Jumper einstellbar. Die wichtigsten Spezifikationen auf einen Blick Flexible Filtereigenschaften durch steckbare Filter eliminieren Störeinflüsse Filter sind üblicherweise als Tief,- Hoch- oder Bandpass, 4.Ordnung (8. Ordnung), Bessel- oder Butterworth- Charakteristik berechnet Standardfrequenzen in Hz: 0, 30, 50, 00, 300, 500, k, 3k, 5k, andere auf Anfrage) 3-Wege-Isolation Versorgungsspannung: 24 V DC Genauigkeit: 0, % Restwelligkeit: 2 mvpp Uni- und bipolare Ein- und Ausgänge, Spannung und Strom Module für Hutschienenmontage, Breite: 22,5 mm Potentialtrennung: 000 V DC Durch die Potentialtrennung und die Filtereigenschaften eignen sich die Module hervorragend: zum Unterdrücken von Störeinflüssen in mess- und regelungstechnischen Schaltkreisen zum Schutz von Geräten wie beispielsweise Steuerungen und AD- Wandlerkarten zur galvanischen Trennung von Leistungs- und Signalkreis wie dies beispielsweise bei der Messung von Strömen über einen Shunt-Widerstand notwendig ist zur Vermeidung von Masseschleifen

4 Modulübersicht 2 Modulübersicht 2. ISO-FIL-Modul Das ISO-FIL-Modul dient der potentialfreien Signalübertragung und -filterung von Spannungs- und Stromsignalen. Es sind sowohl Spannungs- / Stromeingänge sowie Spannungs- / Stromausgänge möglich. Hierbei kann je nach Anwendungsfall die benötigte Konfiguration bereits bei der Bestellung gewählt werden. 2.2 ISO-FIL-LN-Modul (low noise) Das ISO-FIL-LN-Modul bietet einen Frequenzbereich bis 20 khz und ist extrem rauscharm. Der Rauschabstand beträgt 90 db. Dadurch wird das Modul auch gerne für akustische Anwendungen eingesetzt. Das Modul bietet Spannungs- / Stromeingänge und Spannungsausgänge. 2.3 ISO-DMS-Modul Das ISO-DMS-Modul wurde speziell für die Konditionierung von Signalen aus DMS- Sensoren entwickelt. Die Sensorspeisung ist bereits im Gerät integriert und potentialfrei. Das Modul verfügt über Spannungs- und Stromausgänge. Die wichtigsten Kurzdaten: 4- oder 6-Leitertechnik Speisung 5V DC (andere Speisespannungen auf Anfrage) Messbereiche 2,5; 5; 0 mv/v (andere Messbereiche auf Anfrage) Zero-Trimmer (optional) 2.4 ISO-Poti-Modul Das ISO-Poti-Modul wurde für die Konditionierung von Signalen aus Potentiometersensoren entwickelt. Die Sensorspeisung ist bereits im Gerät integriert und potentialfrei. Das Modul verfügt über Spannungs- und Stromausgänge. Die wichtigsten Kurzdaten: 3- oder 5-Leitertechnik Speisung 5V DC (andere Speisespannungen auf Anfrage) Verstärkung, 2, 4 und 8 (andere Messbereiche auf Anfrage) Zero-Trimmer (optional) 2.5 ISO-Pt00-Modul Das ISO-Pt00-Modul wurde für die Konditionierung von Signalen aus Pt00-Sensoren entwickelt. Die Sensorspeisung ist bereits im Gerät integriert und potentialfrei. Das Modul verfügt über Spannungs- und Stromausgänge. Die wichtigsten Kurzdaten: Speisung ma Linearisierung im Modul integriert Messbereiche: 00 C, 200 C und 500 C (muss bei Bestellung angegeben werden)

5 Modulübersicht 2.6 ISO-TC-Modul Das ISO-TC-Modul wurde für die Konditionierung von Signalen von Thermoelementen entwickelt. Das Modul verfügt über Spannungs- und Stromausgänge. Die wichtigsten Kurzdaten: Linearisierung im Modul integriert Messbereiche: -00 C...00 C; -00 C C; -00 C C; -00 C C (Abgleich erfolgt auf gewünschten Messbereich) Kabelbrucherkennung über LED Thermoelemente: Standard Typ K (andere auf Anfrage) 2.7 Die technischen Daten im Überblick Versorgungsspannung Nennwert Zulässiger Bereich Potentialtrennung ISO-FIL ISO- ISO-FIL LN ab V 3.0 DMS Poti 24 V DC 2 27 V DC 000 V DC 24 V DC V DC (3-Wege-Isolation) Genauigkeit < 0, % Grenzfrequenz max. 0 khz 20 khz Linearität 0,020 % 0,025 % Restwelligkeit bei Gain= typ. 2 mvpp fg = 5 khz fg = 0 khz typ. 2 mvpp typ. 5 mvpp Gain>500: 3 mvpp Gain / 500 Max. Laststrom 0 ma (U-Ausgang) Besonderheiten Mehrleitertechnik 4L/6L 3L/5L Verstärkungsfaktoren (andere auf Anfrage) Brückenart (nur DMS) Sensorspeisung (andere auf Anfrage) Zweiter Spannungsausgang U2 Stromaufnahme bei Nennspannung (ohne Sensor / ohne Laststrom) VB, HB 5 V DC 5 V DC Durch Stecken eines zweiten Filtermoduls kann ein zweiter Spannungsausgang realisiert werden. Dies ist nur möglich, wenn kein Stromausgang benötigt wird. Rauschabst. 90 db (von 0-20kHz) 4 ma 40 ma 50 ma 64 ma Arbeitstemperaturbereich C Filter Sämtliche Module sind mit einem Filter (Bessel- oder Butterworth- Charakteristik, 4. Ordnung und einer Standardfrequenz) bestückt. Zusätzlich kann ein weiteres steckbares Filtermodul eingesetzt werden. Andere Filtercharakteristika, andere Ordnungszahlen und andere Grenzfrequenzen sind gegen einen geringen Aufpreis möglich (verfügbare Standardfrequenzen in Hz: 0, 30, 50, 00, 300, 500, k, 3k, 5k, 0k).

6 Modulübersicht Die technischen Daten im Überblick (Fortsetzung) ISO-Pt00 ISO-TC Versorgungsspannung Nennwert Zulässiger Bereich Stromaufnahme bei Nennspannung (ohne Laststrom) Potentialtrennung (3-Wege-Isolation) Genauigkeit (bezogen auf Endwert) Grenzfrequenz 24 V DC 2 27 V DC 65 ma 00 ma 000 V DC < 0,2 % < 0,2 % max. 0kHz, Standard: 5 khz max. 0kHz,Standard:30Hz Linearität 0, % 0,3% Restwelligkeit bei fg = 5 khz fg = 0 khz typ. 2 mvpp typ. 5 mvpp Max. Laststrom (U-Ausgang) Besonderheiten Mehrleitertechnik Kabelbrucherkennung Messbereiche (andere auf Anfrage) Sensorspeisung Zweiter Spannungsausgang U2 2 ma 4 Leiter Technik NEIN JA (durch rote LED) -00 C C -00 C C -00 C C -00 C C -00 C C -00 C C Es steht pro Modul ein -00 C C Messbereich zur Verfügung. Der Abgleich erfolgt Standardmässig auf den Dieser kann aus der obigen Auswahl gewählt werden und 000 C Messbereich. Die muss bei der Bestellung angegeben werden. Bereiche sind umschaltbar ma Durch Stecken eines zweiten Filtermoduls kann ein zweiter Spannungsausgang realisiert werden. Dies ist nur möglich, wenn kein Stromausgang benötigt wird. Arbeitstemperaturbereich C Filter Sämtliche Module sind mit einem Filter (Bessel- oder Butterworth- Charakteristik, 4. Ordnung und einer Standardfrequenz) bestückt. Zusätzlich kann ein weiteres steckbares Filtermodul eingesetzt werden. Andere Filtercharakteristika, andere Ordnungszahlen und andere Grenzfrequenzen sind gegen einen geringen Aufpreis möglich (verfügbare Standardfrequenzen in Hz: 0, 30, 50, 00, 300, 500, k, 3k, 5k, 0k)

7 ISO-DMS-Modul 3 ISO-DMS-Modul 3. Verwendungshinweis Das ISO-DMS-Modul dient der Aufbereitung von Messsignalen aus DMS-Vollbrücken mit Brückenwiderständen von 20 bis 000. Zur Störunterdrückung wird standardmäßig ein Tiefpassfilter mit einer Grenzfrequenz von 5 khz eingesetzt. Da diese Tiefpassfilter als steckbare Module ausgeführt sind, können sehr leicht auch andere Grenzfrequenzen realisiert werden. Es muss dazu nur ein anderes Filtermodul eingesetzt werden (siehe Kapitel 4, Steckbares Filtermodul ). Bei Modulen ohne Stromausgang besteht zusätzlich die Möglichkeit, einen zweiten Spannungsausgang (U2) zu aktivieren, indem ein zweites Filtermodul eingesetzt wird (siehe Kapitel Sonstige Konfigurationsmöglichkeiten ). Die optimale Restwelligkeit von weniger als 2 mvpp, sowie eine hohe EMV-Sicherheit kann nur dann gewährleistet werden, wenn sowohl Signaleingang wie auch Signalausgang über abgeschirmte Kabel an das Modul geführt werden. Die Abschirmung muss hierzu auf Erde (PE) gelegt werden. Um Messfehler durch HF-Einstrahlungen gänzlich zu vermeiden, wird jedoch der Einsatz der Module in HF dichten Elektronikschränken empfohlen. Störsignale am Eingang wirken sich teilweise auch auf den Ausgang aus, besonders bei Frequenzen die unterhalb der Grenzfrequenz des verwendeten Filters liegen. 3.2 Konfigurationsmöglichkeiten 3.2. Konfigurationsmöglichkeiten per Schiebeschalter Einstellung der gewünschten Eingangsverstärkung: (über die Jumper J-J3) nur J on Verstärkungsfaktor 200 ( 0 mv/v bzw. 20 ) nur J2 on Verstärkungsfaktor 500 ( 4 mv/v bzw. 8 ) nur J3 on Verstärkungsfaktor 000 ( 2 mv/v bzw. 4 ) alle (J-J3) off Verstärkungsfaktor Umschaltung zwischen 4-Leitertechnik und 6-Leitertechnik: J4 off 6-Leitertechnik J4 on 4-Leitertechnik Umschaltung zwischen 0-20mA Stromausgang und 4-20mA Stromausgang: (je nach Ausführung bestückt) J9 oben Stromausgang 0-20mA J9 unten Stromausgang 4-20mA

8 ON ISO-DMS-Modul Verbindungsvarianten von GND_I mit PE: J7 off Verbindung von GND_I mit PE durch 0 k 00nF J7 on direkte Verbindung von GND_I mit PE Der Minus-Signaleingang (GND_I) ist standardmäßig über einen Widerstand (R = 0 k) sowie einem parallel geschalteten Kondensator (C = 00 nf) mit dem Schutzleiter verbunden (s.a. Blockschaltbild). Umschaltung zwischen Halbbrücke und Vollbrücke: (alle Ausführungen, aber nur auf Bestellung) J8 off Vollbrücke (VB.) J8 on Halbbrücke (HB.) Sonstige Konfigurationsmöglichkeiten Einstellmöglichkeiten ON Jumperswitch zur Gehäusefront Filtermodul U-Ausg. Filtermodul U2-Ausg. J8 J4 J7 J J2 J3 Verstärkung DMS-Eingang: Verstärkung 200 J ON; J2,J3 OFF Verstärkung 500 J2 ON; J,J3 OFF Verstärkung 000 J3 ON; J,J2 OFF 4 / 6 - Leitertechnik J4 ON / OFF Verbindung GND_I mit PE J7 ON Halbbrücke (Option) J8 ON Version V 4.0 SNr.: Gepr.: Bei ISO-DMS-Modulen mit einem Ausgang (Spannung oder Strom) besteht die Möglichkeit, einen zusätzlichen Spannungsausgang zu aktivieren. Dies geschieht, indem der freie Filtersteckplatz (siehe obige Grafik) mit einem Filtermodul bestückt wird. So lassen sich zwei Ausgänge mit zwei unterschiedlichen Grenzfrequenzen realisieren.

9 ISO-DMS-Modul 3.3 Blockschaltbild ST3 + Signaleing Signaleing. GND_I 3 PE J7 J J2 J3 - R 0 k 00nF C ~ steckbares Filtermodul (U-Ausgang) U J9 Lötjumper I 0-20mA 4-20mA steckbares Filtermodul (U2-Ausgang) ~ Lötjumper Lötjumper ST2 3 U-Ausg. 4 GND_O 2 I / U2-Ausg. GND_O Hutschiene PE PE + 24V GND ST4 Blockschaltbild : ISO-DMS-Modul, Signalweg ST + Speisung 3 + SENSE - SENSE 2 - Speisung HB. J4 J4 k k J8 - Signaleing. + 2,5V Blockschaltbild 2: ISO-DMS-Modul, Sensorspeisung

10 ISO-DMS-Modul 3.4 Technische Daten ISO-DMS Versorgungsspannung Nennwert Zulässiger Bereich Stromaufnahme bei Nennspannung (ohne Sensor / ohne Laststrom) 24 V DC 2 V DC 27 V DC 50 ma Potentialtrennung (3-Wege-Isolation) 000 V DC Genauigkeit 0, % Grenzfrequenz (Standard / Max.) 5 / 0 khz Linearität (typisch) 0,020 % Eingang Sensorart Eingangswiderstand Ausgang Spannung (je nach Grundkonfiguration) Ausgangsspannungsbereich DMS-Sensor ( k) uni- bzw. bipolar 0 M 0 V / 0-0 V Ausgang Strom (je nach Grundkonfiguration) Ausgangsstrombereich 20 ma / 0-20mA / 4-20 ma Max. Laststrom (U-Ausgang) Restwelligkeit bei bei fg = 5 khz bei fg = 0 khz Sensorspeisung (andere auf Anfrage) Mehrleitertechnik 2 ma Gain=: typ. 2 mvpp typ. 5 mvpp Gain>500: 3 mvpp Gain/500 5 V DC (symmetrisch) 4L -/ 6L-Technik umschaltbar über Jumperswitch Brückenart Vollbrücke (Standard) Halbbrücke (Option) umschaltbar über Jumperswitch Messbereiche / Verstärkungsfaktoren 2 mv/v (4 ) V = 000 (andere Messbereiche auf Anfrage) 4 mv/v (8 ) V = mv/v (20 ) V = 200 V = umschaltbar über Jumperswitch Arbeitstemperaturbereich C Baugröße Siehe Abschnitt 3.5 Die Module sind mit einem Filter (Bessel- oder Butterworth-Charakteristik, 4. Ordnung und einer Standardfrequenz) bestückt. Zusätzlich kann ein weiteres steckbares Filtermodul eingesetzt werden. Andere Filtercharakteristika, andere Ordnungszahlen und andere Grenzfrequenzen sind gegen einen geringen Aufpreis möglich (verfügbare Standardfrequenzen in Hz: 0, 30, 50, 00, 300, 500, k, 3k, 5k, 0k).

11 ISO-DMS-Modul 3.5 Gehäuseabmessungen sowie Anschlussbelegungen 4,5 mm oben ST4 ST2 PE-Kontakt zur Hutschiene IMTRON Industrielle Meß- und Steuerungstechnik GmbH ISO-DMS-MODUL Modul zur potentialfreien Signalumsetzung u. Verstärkung Anschlußbelegung: Sensor: Versorgungsspannung: Eingang GND GND_I Versorgungsspg. GND GND - Sensor - Sign. Versorgungsspg. +24V +24V Schutzleiter PE Schutzleiter PE + Sensor + Sign. Ausgänge: + Sense + SENSE Spgs.Signal U U-OUT - Sense - SENSE Signal Ground GND_O + Speisung + Speis. Spgs.Signal U2 U2-OUT - Speisung - Speis. GND +24V GND PE GND_O U2/I-OUT U-OUT GND_O ISO DMS Modul + SENSE - SENSE Zero + Speis. - Speis. GND_I - Sign. PE + Sign. 99 mm ST ST3 22,5 mm Sensor: Stecker (ST). + Sense-Leitung für die Speisung +SENSE 2. Sense-Leitung für die Speisung -SENSE 3. + Speisung für den Sensor + Speis. 4. Speisung für den Sensor - Speis. Stecker 3 (ST3). GND_I Eingang GND_I 2. - Signaleingang - Sign. 3. Schutzleiter PE 4. + Signaleingang + Sign. Versorgungsspannung: Stecker 4 (ST4). Versorgungsspg. GND GND 2. Versorgungsspg. +24V +24V 3. Versorgungsspg. GND GND 4. Schutzleiter PE Ausgänge: Stecker 2 (ST2). GND_O für Spannungsausgang GND_O 2. Signal für 2. Spgs./Stromausgang U2/I-OUT * 3. Signal für Spannungsausgang U-OUT 4. GND_O für Spannungsausgang GND_O * Je nach Ausführung

12 TP XX Hz 4 Steckbares Filtermodul für ISO-FIL (SIP) Durch Austausch des steckbaren Filtermoduls besteht die Möglichkeit, eine andere Grenzfrequenz auszuwählen. Dieses Filtermodul wird einfach anstelle des bisherigen Filtermoduls eingesetzt. 4. Einbauanleitung Sämtliche Änderungen dürfen nur im spannungsfreien Zustand vorgenommen werden. Das Gehäuse wird geöffnet, indem die zwei Laschen an der Gehäuseoberseite bzw. Unterseite mit einem Schraubenzieher leicht eingedrückt werden. Nun muss die Gehäusefront so weit wie möglich herausgezogen werden. Entfernen Sie vorsichtig das bisherige Filtermodul. Setzen Sie das neue Filtermodul seitenrichtig (siehe Skizze) ein. Gehäusefront Gehäusefront Sockel auf der Leiterplatte Filtermodul Filtermodul auf der Leiterplatte Schließen Sie das Gehäuse wieder. Änderungen vorbehalten. Alle Angaben beschreiben unsere Produkte in allgemeiner Form. Sie stellen keine Eigenschaftszusicherung im Sinne des 459 Abs.2. BGB dar und begründen keine Haftung.