Der Anspruch war schon 2016 klar formuliert: eine durchgängige Lösung ohne Plattform- und Systembrüche, direkt integrierbar in das Ethercat-Klemmensystem. Neu war weniger die einzelne Kennzahl als die Transparenz dahinter – Beckhoff weist Wiederholfehler, Nichtlinearität, Offset-/Gain-Fehler und Rauschen einzeln in der Spezifikation aus. Dazu kamen ein ausgeklügeltes, mehrstufiges Filterkonzept und Features wie ExtendedRange, das dem Anwender bis zu 107% des nominellen Messbereichs nutzbar macht. Die Ethercat Distributed Clocks erreichen eine Zeitsynchronität bis unter 1µs.
Zwei Serien, ein Baukasten
In der Basic-Serie ELM3x0x arbeitet jeder Messkanal mit einem dedizierten ADC und liefert zwischen 10 und 50kSps – kanalsimultan und dank Distributed Clocks auch klemmenübergreifend synchron. Multifunktionskanäle bringen zahlreiche Messbereiche gleich mit. „Entstanden ist ein Messportfolio, das Messgenauigkeiten von 0,01% bei einer 24-Bit-Auflösung erreicht“, fasst Christian Lindemann, Branchenmanager Mess- und Prüftechnik, das heutige Angebot zusammen: „Mit der Integration dieser Messtechnik-Klemmen in die klassische I/O-Welt ist es möglich geworden, Sensoren, z.B. DMS für Strukturmessungen und Kraft/Drehmoment oder IEPE-Sensoren für Schwingung und Schall, direkt anzuschließen. Keine Signalwandler, sondern direkt als hochpräzise Messkette. Das Spektrum reicht von klassischen Spannungs- und Strominterfaces bis zu vollintegrierten Multifunktionsklemmen. Die Messbereiche decken heute Spannungen bis über 1.200V ab.“
Nach unten hin rundet die Economy-Serie ELM3x4x das Portfolio ab: „Sie ist mit 1kS/s etwas langsamer, ermöglicht dafür aber präzise Temperaturmessungen für Widerstandsthermometer und Temperatursensoren auf Thermoelement-Basis bis hin zu acht Kanälen – bei Genauigkeiten bis ±50mK“, so Lindemann. Ihre Stärke sind niedrige Kanalkosten bei hoher Temperaturstabilität über einen weiten Bereich.
Ergänzt wird das Ganze um die Multiplexer ELM2x4x: Die Halbleitervariante ELM274x schaltet mit geringem Leckstrom – ideal für kleine Analogsignale -, während die ELM264x mit Reed-Kontakten leckstromfrei trennt. Für stabile Verhältnisse sorgt der Ethercat-Koppler EKM1101 mit stabilisierter, galvanisch getrennter Versorgung und Monitoringdaten zu Temperatur, Spannungen, Lage und Vibration im Schaltschrank.
Technische Besonderheiten
Das Zinkdruckgussgehäuse leitet Wärme ab und schirmt gegen Störeinflüsse. Mathematische Funktionen, FIR- und IIR-Filter sowie die Dezimierung lassen sich direkt in der Klemme aktivieren und komfortabel auslegen, sodass die Signalaufbereitung dort stattfindet, wo das Signal entsteht. Dass die Messkette auch im Betrieb verlässlich bleibt, sichern die integrierten Diagnosefunktionen.
