Q.bloxx A104 versus Q.bloxx A104plus

Unterschiede zwischen den beiden Versionen des Q.bloxx A104

1. Fühlerbrucherkennung

Eine Fühlerbrucherkennung ist bei einem Messverstärker eine nützliche Funktion. Ein Thermoelement liefert bei 0 Grad Celsius eine Thermospannung von 0 mV. Ist die Verbindung zum Sensor unterbrochen, misst der Verstärker ebenfalls 0 mV. Doch wie kann der Verstärker dies unterscheiden? Hier hilft die Fühlerbrucherkennung. Der Gantner Thermoelementverstärker A104 erkennt mittels eines winzigen Kontrollstroms ob das Thermoelement angeschlossen ist oder nicht.

Technisch wird dies durch einen sogenannten Pull-up Widerstand realisiert, der einen Strom von ca. 250 Nanoampere durch das Thermoelement fließen lässt. Dieser minimale Strom hat in der Praxis keinen Einfluss auf die gemessene Temperatur und ist daher beim Q.bloxx A104 immer aktiv. Typischerweise verbindet man die Thermoelemente mit kurzen Leitungen in ausreichendem Querschnitt mit dem Messverstärker. Sollte das Kabel aber dennoch mal etwas länger ausfallen müssen, verwendet man sogenannte Ausgleichsleitungen.

Was passiert aber, wenn man nicht darauf achtet? Ein Thermoelement vom Typ K (Ni-NiCr) hat bei einem Drahtdurchmesser von nur 0,15 mm einen Schleifenwiderstand von 32 Ohm pro Meter. Durch dieses Kabel muss natürlich auch der Strom der Fühlerbrucherkennung fließen. Bei 10 Meter Kabel, entsprechend 320 Ohm, führt dies zu einem Spannungsabfall von 0,08 mV. Bei einem Thermoelement Typ K entsprechen 0,04 mV Thermospannung ca. einem Grad. Der Spannungsabfall führt zu einer Pseudotemperatur oder einem Messfehler von 2 Grad.

in Thermodrahtdurchmesser von 0,15 mm ist winzig. Praxistauglicher ist eher ein Durchmesser von 0,45 mm. Hier ergibt sich bei 10 Meter Länge eine Abweichung von nur noch 0,28 Grad. Wer auch dies vermeiden möchte, greift zu einem größeren Querschnitt oder verwendet statt Thermo- eine Ausgleichsleitung, die einen geringeren Schleifenwiderstand aufweist.

Falls dies aber nicht möglich oder gewünscht ist, kommt der Verstärker Q.bloxx A104plus zum Einsatz. Hier wird die Fühlerbrucherkennung nur intermittierend während sehr kurzer Messpausen aktiviert. Dadurch haben auch lange bzw. hochohmige Leitungen keinen Einfluss auf das Messergebnis. In der Praxis bedeutet dies, dass beim normalen A104 bei aktiviertem 50 Hz Filter 8 Messungen pro Sekunde erfolgen, während beim A104plus 5,9 Messungen möglich sind.

2. Gleichtaktunterdrückung

Elektromagnetische Störungen sind eine Herausforderung für jede Messtechnik. Der Grundsatz Erden, Schirmen und Filtern kann nicht immer befolgt werden, denn oftmals sind Thermoleitungen nicht geschirmt. Daher empfangen sie z. B. bei Messungen an batteriebetriebenen Fahrzeugen durch kapazitive, induktive und galvanische Kopplungen jede Menge unerwünschter Signale. Eine Störquelle ist der Inverter, der Gleichspannung aus dem Batterie Stack in Wechselspannung für den Motor umwandelt. Thermoleitungen als parallellaufendes Kabelpaar empfangen dabei die Störungen unter anderem als Gleichtakt Signal. Trotz galvanischer Trennung des Messverstärker können diese die Signalqualität beeinflussen.

Eingangsschema A104plus:

 Beim Q.bloxx A104plus wurde in der Eingangsstufe besonderen Aufwand getrieben, um diese weitestgehend zu vermeiden. Zusätzliche EMV Filterung und die höhere Eingangsimpedanz führen zu einer deutlich gesteigerten Gleichtaktunterdrückung und damit zu weniger Störungen. Daher lohnt es sich grundsätzlich in der Elektromobilität das Q.bloxx A104plus zu präferieren .

Sollte die Möglichkeit bestehen, dass nicht isolierte Thermoelemente mit Spannungsführenden Teilen in Kontakt kommen, ist dem Q.bloxx A124 den Vorzug zu geben. Hierbei ist jeder Kanal bis 1200 V galvanisch getrennt. Die Q.bloxx A104 und A104plus sind für Messungen im Kleinspannungsbereich bis 60 V isoliert.

3. Auswahlhilfe

Um die Auswahl zu erleichtern hilft folgende Zusammenfassung. Im Zweifel sprechen Sie uns bitte an.