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Grundlagen zur Funktion
◦ wie sich die Kanäle MEHRERER Module zueinander stellen.
Ob die Kanäle zueinander direkt in Verbindung stehen, wird u. a. mit der Eigenschaft der
galvanischen Trennung spezifiziert.
◦ Beckhoff I/O-Geräte sind immer mit einer galvanischen Trennung von Feld/Analog-Seite zu Bus/
EtherCAT-Seite ausgerüstet. Wenn zwei analoge I/O-Geräte also nicht über die Powerkontakte/
Powerleitung miteinander galvanisch verbunden sind, besteht faktisch eine galvanische Trennung
zwischen ihnen.
◦ Falls Kanäle innerhalb eines Geräts galvanisch getrennt sind oder ein einkanaliges Gerät keine
Powerkontakte aufweist, handelt es sich faktisch immer um differentielle Kanäle, siehe dazu auch
folgende Erläuterungen. Differentielle Kanäle sind nicht zwangsläufig galvanisch getrennt.
• Analoge Messkanäle unterliegen technischen Grenzen sowohl bezüglich des empfohlenen
bestimmungsgemäßen Betriebsbereichs (Dauerbetrieb) als auch der Zerstörgrenze. Entsprechende
Hinweise in den Dokumentationen der Geräte sind zu beachten.
Erläuterung
• Differentiell (DIFF)
◦ Die differentielle Messung ist das flexibelste Konzept. Beide Anschlusspunkte Input+/
Signalpotenzial und Input-/Bezugspotenzial sind vom Anwender im Potenzial im Rahmen der
technischen Spezifikation frei wählbar.
◦ Ein differentieller Kanal kann auch als SE betrieben werden, wenn das Bezugspotenzial von
mehreren Sensoren verbunden wird. Dieser Verbindungspunkt kann auch Anlagen-GND sein.
◦ Da ein differentieller Kanal intern symmetrisch aufgebaut ist (siehe Abb. SE und DIFF-Modul als 2-
kanalige Variante) stellt sich in der Mitte zwischen den beiden zugeführten Potenzialen ein Mittel-
Potenzial ein (X), das gleichbedeutend mit dem internen Ground/Bezugsmasse dieses Kanals ist.
Wenn mehrere DIFF-Kanäle ohne galvanische Trennung in einem Modul verbaut sind,
kennzeichnet die technische Eigenschaft „U
Ihrer Mittenspannung auseinander liegen dürfen.
◦ Die interne Bezugsmasse kann gegebenenfalls als Anschlusspunkt am Gerät zugänglich sein, um
ein definiertes GND-Potenzial im Gerät zu stabilisieren. Es ist allerdings dann besonders auf die
Qualität dieses Potenzials (Rauschfreiheit, Spannungskonstanz) zu achten. An diesen GND-Punkt
kann auch eine Leitung angeschlossen werden die dafür sorgt, dass bei der differentiellen
Sensorleitung die U
Sind differentielle Kanäle nicht galvanisch getrennt, ist i. d. R nur eine U
galvanischer Trennung sollte dieses Limit nicht vorhanden sein und die Kanäle dürfen nur bis zur
spezifizierten Trennungsgrenze auseinander liegen.
◦ Differentielle Messung in Kombination mit korrekter Sensorleitungsverlegung hat den besonderen
Vorteil, dass Störungen die auf das Sensorkabel wirken (idealerweise sind Hin- und Rückleitung
nebeneinander verlegt, so dass beide Leitungen von Störsignalen gleich getroffen werden) sehr
wenig effektive Auswirkung auf die Messung haben, weil beide Leitungen gemeinsam (= common)
im Potenzial verschoben werden - umgangssprachlich: Gleichtaktstörungen wirken auf beide
Leitungen gleichzeitig in Amplitude und Phasenlage.
◦ Trotzdem unterliegt die Unterdrückung von Gleichtaktstörungen innerhalb eines Kanals oder
zwischen Kanälen technischen Grenzen, die in den technischen Daten spezifiziert sind.
◦ Weitere hilfreiche Ergänzungen dazu sind der Dokumentationsseite Beschaltung von 0/4...20 mA
Differenzeingängen (siehe z. B. Dokumentation zu den Klemmen EL30xx) zu entnehmen.
• Single-Ended (SE)
◦ Ist die Analog-Schaltung als SE konzipiert, ist die Input-/Bezugsleitung intern fest auf ein
bestimmtes nicht änderbares Potenzial gelegt. Dieses Potenzial muss an mindestens einer Stelle
des Geräts von außen zum Anschluss des Bezugspotenzials zugänglich sein, z. B. über die
Powerkontakte/Powerleitung.
◦ SE bietet dem Anwender die Möglichkeit, bei mehreren Kanälen zumindest eine der beiden
Sensorleitungen nicht bis zum Gerät zurückführen zu müssen wie bei DIFF, sondern die
Bezugsleitung bereits an den Sensoren zusammenzufassen, z. B. im Anlagen-GND.
◦ Nachteilig dabei ist, dass es über die getrennte Vor- und Rückleitung zu Spannungs-/
Stromveränderungen kommen kann, die von einem SE-Kanal nicht mehr erfasst werden können,
siehe Gleichtaktstörung. Ein U
eines Gerätes ja immer durch Input-/Bezugspotenzial hart miteinander verbunden sind.
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nicht überschritten wird.
CM,max
-Effekt kann nicht auftreten da die interne Schaltung der Kanäle
CM
Version: 1.1.0
(common mode Spannung)", wie weit die Kanäle in
CM
zulässig. Bei
CM,max
EPX3158-0022
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