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3.12.2.4
Messung Widerstand
Hinweis zur Messung von Widerständen bzw. Widerstandsverhältnissen
Bei der einfachen 2-Leiter-Messung beeinflusst der Leitungswiderstand der zu dem Sensor geführten
Zuleitungen den gemessenen Wert. Ist eine Reduzierung dieses systematischen Fehleranteils bei der 2-
Leiter-Messung angestrebt, ist der Zuleitungswiderstand zum Messwiderstand einzurechnen, dieser
Zuleitungswiderstand muss dann allerdings erst ermittelt werden.
Unter Berücksichtigung der Unsicherheit dieses Zuleitungswiderstands kann dieser dann statisch in die
laufende Rechnung einbezogen werden, z.B. bei der EL3751 über das CoE‑Objekt 0x8000:13 [} 529] und
bei ELM350x/ ELM370x über das CoE‑Objekt 0x80n0:13 [} 529].
Eine z.B. durch Alterung oder Temperatur bedingte Widerstandsänderung der Zuleitung wird jedoch nicht
automatisch erfasst. Gerade die Temperaturabhängigkeit von Kupferleitungen mit ~4000ppm/K (entspricht
0,4%/K!) ist nicht unwesentlich beim 24/7-Betrieb!
Durch die 3-Leiter-Messung ist es möglich den systematischen Anteil zu eliminieren, unter der Annahme,
dass die zwei Zuleitungen identisch sind. Bei dieser Messungsart wird der Leitungswiderstand einer
Zuleitung dauernd gemessen. Der ermittelte Wert wird dann zwei Mal von dem Messergebnis abgezogen
und der Leitungswiderstand so eliminiert. Dies führt technisch zu einer deutlich zuverlässigeren Messung.
Unter Berücksichtigung der Messunsicherheit ist der Gewinn durch den 3-Leiter-Anschluss allerdings nicht
so erheblich, da diese Annahme einer hohen Ungewissheit unterliegt - die einzelne, nicht nachgemessene
Leitung könnte doch beschädigt oder unbemerkt widerstandsvariant sein.
Der 3-Leiter-Anschluss ist also ein technisch bewährter Ansatz, bei einer methodisch nach Messunsicherheit
bewerteten Messung wird dringend der voll-kompensierte 4‑Leiter‑Anschluss empfohlen.
Sowohl bei 2-Leiter- als auch bei 3-Leiter-Anschluss beeinflussen die Übergangswiderstände der
Klemmkontakte den Messvorgang. Durch einen anwenderseitigen Abgleich bei gesteckter Signalverbindung
kann die Messgenauigkeit weiter erhöht werden.
Messung von kleinen Widerständen
Insbesondere bei Messungen im Bereich ca. < 10 Ω wird der 4-Leiter-Anschluss durch die relativ hohen Zu-
leitungs- und Übergangswiderstände unbedingt erforderlich. Zu bedenken ist auch dass bei solch niedrigen
Widerständen die relative Messabweichung bezogen auf den MBE hoch werden kann - für solche Messun-
gen sind ggf. Widerstandsmessklemmen mit kleinen Widerstands-Messbereichen wie z.B. die EL3692 in 4-
Leiter-Messung zu verwenden
Entsprechende Überlegungen führen auch im Brückenbetrieb zu den gängigen Anschlussmethoden:
• Vollbrücke: 4-Leiter-Anschluss ohne Leitungskompensation, 6-Leiter-Anschluss mit voller
Leitungskompensation
• Halbbrücke: 3-Leiter-Anschluss ohne Leitungskompensation, 5-Leiter-Anschluss mit voller
Leitungskompensation
• Viertelbrücke: 2-Leiter-Anschluss ohne Leitungskompensation, 3-Leiter-Anschluss mit theoretischer
und 4-Leiter-Anschluss mit voller Leitungskompensation
ELM3xxx
HINWEIS
Version: 2.11
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