Meilhaus Electronic ME REDLAB TEMP-AI User guide [de]

RedLab TEMP-AI

USB-Präzisions-Messmodul für

Temperaturen und Spannungen

mit 8 Kanälen

Bedienungsanleitung

Ausgabe 1.0D, Januar 2008

Impressum

Handbuch RedLab® Serie

Ausgabe 1.0 D
Ausgabedatum: Januar 2008

Meilhaus Electronic GmbH

Fischerstraße 2
D-82178 Puchheim bei München, Germany
http://www.meilhaus.de

© Copyright 2008 Meilhaus Electronic GmbH

Alle Rechte vorbehalten. Kein Teil dieses Handbuches darf in irgendeiner Form (Fotokopie,
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der Meilhaus Electronic GmbH reproduziert oder unter Verwendung elektronischer Systeme
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Alle in diesem Handbuch enthaltenen Informationen wurden mit größter Sorgfalt und nach
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sie weder eine Garantie(abgesehen von den vereinbarten Garantieansprüchen) noch die
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zurückgehen, übernehmen kann. Für die Mitteilung eventueller Fehler sind wir jederzeit dankbar.

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Computing sind entweder Marken oder eingetragene Marken der Measurement Computing
Corporation.

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Studio sind entweder Marken oder eingetragene Marken der Microsoft Corporation. LabVIEW ist
eine Marke von National Instruments. Alle anderen Maren sind Eigentum der betreffenden
Besitzer.

RedLab TEMP-AI-de.doc

3

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Inhaltsverzeichnis

Einleitung

Über diese Bedienungsanleitung ........................................................................................................6

Was können Sie in dieser Bedienungsanleitung erfahren...................................................................................6

In dieser Bedienungsanleitung verwendete Hinweise ........................................................................................6

Wo finden Sie weitere Informationen.................................................................................................................6

Kapitel 1

Vorstellung des RedLab TEMP-AI .......................................................................................................7

Überblick: Die Funktionen des RedLab TEMP-AI ............................................................................................7

Blockschaltbild des RedLab TEMP-AI..............................................................................................................8

Bestandteile der Software...................................................................................................................................8

Der einfache Anschluss eines RedLab TEMP-AI an Ihren Computer................................................................9

Kapitel 2

Installation des RedLab TEMP-AI......................................................................................................10

Was ist im Lieferumfang des RedLab TEMP-AI enthalten?............................................................................10

Hardware .........................................................................................................................................................................10

Weitere Dokumentationen ...............................................................................................................................................10

Auspacken des RedLab TEMP-AI ...................................................................................................................10

Installation der Software...................................................................................................................................11

Installation des RedLab TEMP-AI...................................................................................................................11

Konfiguration des RedLab TEMP-AI...............................................................................................................11

Kalibrierung des RedLab TEMP-AI.................................................................................................................11

Kapitel 3

E/A-Anschlüsse für Signale ...............................................................................................................12

Anschlussbelegung...........................................................................................................................................12

Spannungseingänge (±V0H/V0L bis ±V3H/V3L)...........................................................................................................13

Sensoreingänge (T0H/T0L bis T3H/T3L)........................................................................................................................14

Konstantstromausgänge (±I1 und ±I2).............................................................................................................................14

Anschlüsse für 4 Drähte und 2 Sensoren (4W01 und 4W23)...........................................................................................14

Gemeinsame Sensoranschlüsse (IT01 und IT23).............................................................................................................14

Digitale Kontakte (DIO0 bis DIO7).................................................................................................................................14

Zähleranschluss (CTR) ....................................................................................................................................................14

CJC-Sensor ......................................................................................................................................................................15

Massekontakte (GND) .....................................................................................................................................................15

Stromanschluss (+5V)......................................................................................................................................................15

Anschlüsse für Thermoelemente ......................................................................................................................15

Verdrahtung .....................................................................................................................................................................15

RTD- und Thermistor-Verbindungen...............................................................................................................16

Konfiguration mit zwei Drähten ......................................................................................................................................16

Konfiguration mit drei Drähten........................................................................................................................................17

Konfiguration mit vier Drähten........................................................................................................................................17

Messungen der Halbleitersensoren...................................................................................................................18

Verdrahtung .....................................................................................................................................................................19

Digitale E/A-Anschlüsse ..................................................................................................................................19

Kapitel 4

Funktionale Details .............................................................................................................................20

Messungen der Thermoelemente......................................................................................................................20

Kaltstellenkompensation (CJC) .......................................................................................................................................20

Datenlinearisierung..........................................................................................................................................................20

Erkennung offener Thermoelemente................................................................................................................................20

RTD- und Thermistor-Messungen....................................................................................................................20

4

Bedienungsanleitung des RedLab-TEMP-AI

Datenlinearisierung..........................................................................................................................................................21

USB-Anschluss.................................................................................................................................................21

LED ..................................................................................................................................................................21

Stromversorgung ..............................................................................................................................................21

Kapitel 5

Spezifikationen....................................................................................................................................22

Analoge Eingänge.............................................................................................................................................22

Kanalkonfigurationen .......................................................................................................................................23

Kompatible Sensoren: T0x-T3x.......................................................................................................................................24

Genauigkeit.......................................................................................................................................................24

Messgenauigkeit der Thermoelemente: T0x-T3x ............................................................................................................24

Messgenauigkeit der Halbleitersensoren: T0x-T3x..........................................................................................................25

Genauigkeit der RTD-Messungen: T0x-T3x ...................................................................................................................25

Genauigkeit der Thermistor-Messungen: T0x-T3x..........................................................................................................26

Absolute Genauigkeit: V0x-V3x......................................................................................................................................27

Einschwingzeit: V0x-V3x................................................................................................................................................28

Kalibrierung der analogen Eingänge ................................................................................................................28

Durchsatzrate....................................................................................................................................................28

Digitale Eingänge/Ausgänge ............................................................................................................................28

Zähler................................................................................................................................................................29

Speicher............................................................................................................................................................29

Microcontroller.................................................................................................................................................29

USB-Spannung +5V.........................................................................................................................................30

Stromversorgung ..............................................................................................................................................30

USB-Spezifikationen........................................................................................................................................30

Konstantstromausgänge (±Ix, T0x-T3x)...........................................................................................................30

Umgebungsbedingungen ..................................................................................................................................31

Mechanische Eigenschaften..............................................................................................................................31

Anschlussbelegung und Anschlussart der Schraubklemmen............................................................................31

5

Einleitung

Über diese Bedienungsanleitung

Was können Sie in dieser Bedienungsanleitung erfahren

Diese Bedienungsanleitung erläutert, wie Sie den RedLab TEMP-AI installieren, konfigurieren und verwenden,
um den gesamten Funktionsumfang der USB-Temperatur- und -Spannungsmessung in Anspruch nehmen zu
können.

In dieser Bedienungsanleitung finden Sie auch Verweise auf weiterführende Dokumente und auf Ressourcen für
technischen Support.

In dieser Bedienungsanleitung verwendete Hinweise

Weitere Informationen zu …

Umrahmter Text enthält zusätzliche Informationen und nützliche Hinweise zum jeweiligen Thema.

Vorsicht! Grau unterlegte Vorsichtshinweise sollen Ihnen dabei helfen, dass Sie weder sich selbst noch

andere verletzen, Ihre Hardware nicht beschädigen und keine Daten verlieren.

<#:#> Spitze Klammern, in denen durch einen Doppelpunkt getrennte Zahlen stehen, kennzeichnen

einen Zahlenbereich (z.B. zu einem Register zugeordnete Werte, Bit-Einstellungen usw.).

Fetter Text Fett gedruckt sind Bezeichnungen von Objekten auf dem Bildschirm wie Schaltflächen,

Textfelder und Kontrollkästchen. Beispiel:

1. Legen Sie die Diskette oder CD ein und klicken Sie auf OK.

Kursiver Text Kursiv gedruckt werden die Bezeichnungen von Anleitungen und Hilfethemen, aber auch

Wörter oder Satzteile, die besonders hervorgehoben werden sollen. Beispiel:
Das Installationsverfahren für InstaCal wird im Schnellstarthandbuch näher erläutert.
Berühren Sie niemals die freiliegenden Klemmen oder Verbindungen auf der Platine.

Wo finden Sie weitere Informationen

Die folgenden elektronischen Dokumente enthalten nützliche Informationen zum RedLab WEB-TEMP

 Das Schnellstarthandbuch finden Sie im Wurzelverzeichnis der RedLab-CD.
 Die Anleitungen zum Anschluss der Signale finden Sie auf CD unter „ICalUL\Documents“.
 Die Benutzeranleitung für die Universal Library finden Sie auf CD unter „ICalUL\Documents“.
 Die Funktionsbeschreibung für die Universal Library finden Sie auf CD unter „ICalUL\Documents“.
 Die Benutzeranleitung für die Universal Library für LabVIEW™ finden Sie auf CD unter

„ICalUL\Documents“

6

Kapitel 1

Vorstellung des RedLab TEMP-AI

Überblick: Die Funktionen des RedLab TEMP-AI

Diese Bedienungsanleitung enthält alle Informationen, die Sie zur Verbindung des RedLab TEMP-AI mit Ihrem
Computer und mit den zu messenden Signalen benötigen.

Der RedLab TEMP-AI ist ein Full-Speed USB-2.0-Temperaturmessmodul und wird von Microsoft®
Windows® unterstützt. Der RedLab TEMP-AI ist vollständig mit USB-1.1- und USB-2.0-Anschlüssen
kompatibel.

Der RedLab TEMP-AI verfügt über acht analoge Eingänge, von denen vier als differenzielle Eingänge für
Temperaturdaten und vier als differenzielle oder massebezogene Spannungseingänge konfiguriert sind. Für
jedes Paar analoger Eingänge steht ein 24-Bit Analog-Digital-Wandler (A/D-Wandler) zur Verfügung. Über die
acht voneinander unabhängigen, TTL-kompatiblen digitalen E/A-Kanäle können die TTL-Eingänge überwacht,
Daten mit externen Geräten ausgetauscht und Alarme erzeugt werden. Die digitalen E/A-Kanäle sind über die
Software als Eingang oder Ausgang programmierbar.

Die Temperatur-Eingangskanäle sind in zwei Kanalpaaren konfiguriert, die jeweils die Signale eines
Temperatursensors aufnehmen können. Sie können Messungen mit vier Sensorkategorien vornehmen. Die
jeweilige Kategorie der einzelnen Kanalpaare lässt sich über die Software programmieren:

 Thermoelemente: Typen J, K, R, S, T, N, E und B
 Widerstandstemperaturfühler (RTDs): Messungen mit 2, 3 oder 4 Drähten mit 100 Ω Platin-RTDs
 Thermistoren: Messungen mit 2, 3 oder 4 Drähten
 Halbleiter-Temperatursensoren: LM36 oder gleichwertig

An die einzelnen Temperaturkanalpaare lassen sich unterschiedliche Sensorkategorien anschließen. Die
Verbindung zu den Kanälen, die ein Kanalpaar bilden, muss jedoch aus einer einheitlichen Kategorie bestehen.
Sie können an ein Kanalpaar allerdings verschiedene Typen von Thermoelementen anschließen.

Jeder Spannungseingangskanal lässt sich über die Software für den Differenzial- oder Single-Ended-Modus
konfigurieren. Der Spannungseingangsbereich kann auf ±10 V, ±5 V, ±2,5 V und ±1,25 V geregelt werden.

Der RedLab TEMP-AI ist mit einem integrierten Sensor zur Kaltstellenkompensation (CJC) für die Messungen
der Thermoelemente sowie internen Konstantstromquellen für die Messungen der Widerstandsfühler versehen.

Eine spezielle Funktion zur Erkennung offener Thermoelemente hilft dabei, ein defektes Teil zu identifizieren.
Ein integrierter Mikroprozessor linearisiert automatisch die Messdaten je nach Sensorkategorie.

Der RedLab TEMP-AI ist ein selbstständiges Plug&Play-Modul und wird über das USB-Kabel mit Strom
versorgt. Es ist keine externe Stromversorgung erforderlich. Alle konfigurierbaren Optionen lassen sich mit
Hilfe der Software programmieren.

Der RedLab TEMP-AI kann vollständig über die Software kalibriert werden.

7

Bedienungsanleitung des RedLab-TEMP-AI Vorstellung des RedLab TEMP-AI

Blockschaltbild des RedLab TEMP-AI

Das nachfolgende Blockschaltbild zeigt alle Funktionen des RedLab TEMP-AI.

USB
(PC)

USB 2.0

Microcontroller

USB

+5V

E/A-Isolierung

Isolierter

DC/DC

Stromv ers.+5 V

8

Isolierter

Micro

Tem p .-Sensor

(+12 )
(-12)

SPI

24-Bit A/D

(T0, T1)

24-Bit A/D

(T2, T3)

24-Bit A/D

(V0, V1)

+5V

DIO

±Ix

Mehrkanal-

Eingang

±Ix

Mehrkanal-

Eingang

CJC

T0-T3

Mehrkanal-

Eingang

SteckfahneSteckfahne

24-Bit A/D

(V2, V3)

Ereigniszähler:
1 Kanal (32 Bit)

500-V-Isolierung

Abb. 1. Das Funktionsdiagramm des RedLab TEMP-AI

Mehrkanal-

Eingang

1

Bestandteile der Software

Weitere Informationen über die Funktionen von InstaCal und alle anderen Softwarekomponenten des RedLab
TEMP-AI finden Sie im Schnellstarthandbuch im Wurzelverzeichnis der mitgelieferten CD.

8

Bedienungsanleitung des RedLab-TEMP-AI Vorstellung des RedLab TEMP-AI

Der einfache Anschluss eines RedLab TEMP-AI an Ihren Computer

So einfach war die Installation eines Geräts zur Datenerfassung noch nie.

 Der RedLab TEMP-AI benutzt HID-Treiber von Microsoft. Diese Treiber sind in allen Windows-

Versionen enthalten, die USB-Anschlüsse unterstützen. Wir verwenden die Microsoft-Treiber, weil sie weit
verbreitet sind und Ihnen die vollständige Kontrolle über Ihr Gerät und besonders hohe
Datenübertragungsraten für den RedLab TEMP-AI ermöglichen. Es werden keine Treiber anderer
Hersteller benötigt.

 Der RedLab TEMP-AI ist vollständig plug&play-fähig. Sie brauchen keine Brücken zu legen, DIP-Schalter

einzustellen oder Unterbrecher zu konfigurieren.

 Sie können den RedLab TEMP-AI vor oder nach der Installation der Software anschließen und brauchen

Ihren Computer vorher nicht herunterzufahren. Wenn Sie ein HID mit Ihrem System verbinden, erkennt Ihr
Computer es automatisch und konfiguriert die erforderliche Software. Über einen USB-Hub können Sie
mehrere HID-Peripheriegeräte an Ihr System anschließen und mit Strom versorgen.

 Sie können Ihr System über ein standardmäßiges USB-Kabel mit verschiedenen Geräten verbinden. Der

USB-Anschluss ersetzt die seriellen und parallelen Anschlüsse durch eine einzige, standardisierte
Plug&Play-Kombination.

 Sie brauchen kein separates Netzteil. Der Strom wird über USB automatisch an alle mit Ihrem System

verbundenen Peripheriegeräte geleitet.

 Die Daten können über die USB-Verbindung in beiden Richtungen zwischen einem Computer und dem

Peripheriegerät ausgetauscht werden.

9

Installation des RedLab TEMP-AI

Was ist im Lieferumfang des RedLab TEMP-AI enthalten?

Die folgenden Gegenstände werden mit dem RedLab TEMP-AI geliefert.

Hardware

 RedLab TEMP-AI

Kapitel 2

 USB-Kabel (2 Meter lang)

Weitere Dokumentationen

Neben dieser Bedienungsanleitung für die Hardware befindet sich ein Schnellstarthandbuch im Wurzel­verzeichnis der mitgelieferten CD. Diese Broschüre enthält eine Kurzbeschreibung der mit Ihrem RedLab
WEB-TEMP gelieferten Software sowie die entsprechenden Installationsanleitungen. Lesen Sie die Broschüre
bitte vollständig durch, bevor Sie eine Software- oder Hardwarekomponente installieren.

Auspacken des RedLab TEMP-AI

Wie bei allen elektronischen Geräten sollten Sie sorgfältig vorgehen, um Schäden durch statische Aufladung zu
vermeiden. Erden Sie sich mit einem Erdungsarmband, oder indem Sie einfach das Computergehäuse oder
einen anderen geerdeten Gegenstand berühren, bevor Sie den RedLab TEMP-AI auspacken, so dass eventuell
aufgestaute statische Energie abgeleitet werden kann.

10

Bedienungsanleitung des RedLab-TEMP-AI Installation des RedLab TEMP-AI

Falls Ihr ME-RedLab TEMP beschädigt ist, informieren Sie Meilhaus Electronic bitte unverzüglich per Telefon,
Fax oder E-Mail.

 Telefon: [phone]
 Fax: [phone]
 E-Mail: [e-mail]

Installation der Software

Im Schnellstarthandbuch finden Sie Anleitungen zur Installation der Programme auf der CD.

Installation des RedLab TEMP-AI

Um den RedLab TEMP-AI an Ihr System anzuschließen, schalten Sie Ihren Computer ein und verbinden Sie
das USB-Kabel mit einem USB-Anschluss des Computers oder mit einem externen USB-Hub, der mit Ihrem
Computer verbunden ist. Über das USB-Kabel wird der RedLab TEMP-AI mit Strom und Daten versorgt.

Wenn Sie den RedLab TEMP-AI zum ersten Mal anschließen, erscheint eine Benachrichtigungsmeldung,
sobald der RedLab TEMP-AI erkannt wird. Sobald diese Meldung verschwindet, ist die Installation
abgeschlossen. Die
zwischen dem RedLab TEMP-AI und Ihrem Computer eine Verbindung besteht.

Wenn die LED erlischt

Wenn die LED leuchtet und dann ausgeht, wurde die Kommunikation zwischen Computer und RedLab TEMP­AI abgebrochen. Um die Verbindung wieder aufzunehmen, entfernen Sie das USB-Kabel vom Computer und
stecken es dann wieder ein. Jetzt sollte die Kommunikation wieder funktionieren und die LED leuchten.

USB-LED blinkt auf und leuchtet dann kontinuierlich. Dadurch wird angezeigt, dass

Konfiguration des RedLab TEMP-AI

Alle Optionen zur Konfiguration der Hardware des RedLab TEMP-AI lassen sich über die Software
programmieren. Mit InstaCal können Sie den Sensortyp für jeden Temperaturkanal sowie den Bereich und die
Konfiguration der Spannungskanäle einstellen. Nicht benutzte Kanäle sollten deaktiviert bleiben.

Die konfigurierbaren Optionen ändern sich je nach der ausgewählten Sensorkategorie. Die
Konfigurationsoptionen sind im getrennten Microcontroller des RedLab TEMP-AI im permanenten EEPROM­Speicher gespeichert. und werden beim Einschalten geladen.

Standardkonfiguration

Die Konfiguration ist standardmäßig auf Deaktiviert eingestellt. Im Deaktiviert-Modus sind die analogen
Eingänge von den Schraubklemmen getrennt und alle A/D-Eingänge intern geerdet. In diesem Modus werden
auch alle Konstantstromquellen deaktiviert.

Aufwärmen

Geben Sie dem RedLab TEMP-AI 30 Minuten Zeit zum Warmlaufen, bevor Sie mit dem Messen beginnen.
Dadurch verringert sich die thermische Drift, und die Messungen können in der gewünschten Genauigkeit
erfolgen.

Bei analogen, RTD- und Thermistormessungen ist diese Aufwärmzeit auch zur Stabilisierung des internen
Stromsollwerts erforderlich.

Kalibrierung des RedLab TEMP-AI

Der RedLab TEMP-AI kann vollständig über die Software kalibriert werden. Wenn Sie von einer
Sensorkategorie zur anderen wechseln, werden Sie von InstaCal aufgefordert, das Kalibrierungsprogramm
auszuführen.

Lassen Sie den RedLab TEMP-AI mindestens 30 Minuten laufen, bevor Sie mit dem Kalibrieren beginnen.
Dadurch verringert sich die thermische Drift, und die Messungen können in der gewünschten Genauigkeit
erfolgen.

11

Kapitel 3

E/A-Anschlüsse für Signale

Anschlussbelegung

Der RedLab TEMP-AI verfügt über vier Schraubklemmen, zwei Reihen am oberen und zwei am unteren
Gehäuserand. Jede Reihe besteht aus 26 Anschlüssen. Zwischen den Anschlüssen 10 und 11 befindet sich der
integrierte CJC-Sensor für die Messungen der Thermoelemente. In Abbildung 2 finden Sie eine Übersicht über
die einzelnen Signale.

27 GND

28 V3L

29 V3H

30 GND

31 V2L

32 V2H

33 GND

34 V1L

35 V1H

36 GND

37 V0L

38 V0H

39 GND

40 CTR

41 DIO7

42 DIO6

43 DIO5

44 DIO4

45 DIO3

46 DIO2

47 DIO1

48 DIO0

49 GND

50 NC

51 NC

52 NC

I1+ 1

NC 2

T0H 3

T0L 4

4W01 5

IT01 6

T1H 7

T1L 8

GND 9

I1- 10

I2+ 11

NC 12

T2H 13

T2L 14

4W23 15

IT23 16

CJC Sensor

T3H 17

Abb. 2. Anschlussbelegung des RedLab TEMP-AI

12

T3L 18

GND 19

I2- 20

+5V 21

GND 22

NC 23

NC 24

NC 25

NC 26

Bedienungsanleitung des RedLab-TEMP-AI E/A-Anschlüsse für Signale

Beschreibung der Anschlüsse des RedLab TEMP-AI

Klemme Signalname Beschreibung der Klemme Klemme Signalname Beschreibung der Klemme

1 I1+ Konstantstromquelle T0/T1 27 GND

2 NC 28 V3L Spannungseingang V3 (-)

3 T0H Sensoreingang T0 (+) 29 V3H Spannungseingang V3 (+)

4 T0L Sensoreingang T0 (-) 30 GND

5 4W01 T0/T1 für 4 Drähte, 2 Sensoren 31 V2L Spannungseingang V2 (-)

6 IT01 T0/T1 für 2 Sensoren 32 V2H Spannungseingang V2 (+)

7 T1H Sensoreingang T1 (+) 33 GND

8 T1L Sensoreingang T1 (-) 34 V1L Spannungseingang V1 (-)

9 GND 35 V1H Spannungseingang V1 (+)

10 I1-

11 I2+ Konstantstromquelle T2/T3 37 V0L Spannungseingang V0 (-)

12 NC 38 V0H Spannungseingang V0 (+)

13 T2H Sensoreingang T2 (+) 39 GND

14 T2L Sensoreingang T2 (-) 40 CTR Zählereingang

15 4W23 T2/T3 für 4 Drähte, 2 Sensoren 41 DIO7 Digitaler Eingang/Ausgang

16 IT23 T2/T3 für 2 Sensoren 42 DIO6 Digitaler Eingang/Ausgang

17 T3H Sensoreingang T3 (+) 43 DIO5 Digitaler Eingang/Ausgang

18 T3L Sensoreingang T3 (-) 44 DIO4 Digitaler Eingang/Ausgang

19 GND 45 DIO3 Digitaler Eingang/Ausgang

20 I2-

21 +5V +5V-Ausgang 47 DIO1 Digitaler Eingang/Ausgang

22 GND 48 DIO0 Digitaler Eingang/Ausgang

23 NC 49 GND

24 NC 50 NC

25 NC 51 NC

26 NC 52 NC

CJC-Sensor

Eingang für Konstantstromquelle
T0/T1

Eingang für Konstantstromquelle
T2/T3

36 GND

46 DIO2 Digitaler Eingang/Ausgang

Verwenden Sie für die Signalverbindungen AWG-Drahtgrößen 16 bis 30.

Ziehen Sie die Schraubanschlüsse fest

Ziehen Sie die Schrauben fest an, wenn Sie einen Draht in die Schraubklemmen stecken. Um eine korrekte
Verbindung herzustellen, reicht es nicht aus, die Oberfläche einer Schraubklemme leicht zu berühren.

Spannungseingänge (±V0H/V0L bis ±V3H/V3L)

An die Spannungskanäle (V0H/V0L bis V3H/V3L) können bis zu vier Spannungseingänge angeschlossen
werden. Der Eingangsbereich kann mit der Software auf ±10 V, ±5 V, ±2,5 V und ±1,25 V eingestellt werden.
Jeder Spannungskanal lässt sich für den Differenzial- oder Single-Ended-Modus konfigurieren.

Bei der Verbindung von differentiellen Eingängen mit potentialfreien Signalquellen muss von jedem Eingang
eine DC-Rückleitung zu Masse vorgesehen werden. Eine Möglichkeit besteht darin, zwischen den jeweiligen
Eingang und GND einen Widerstand zu schalten. Für die meisten Anwendungen ist ein Wert von etwa 100 kΩ
ausreichend.

Vorsicht! Die GND-Klemmen des RedLab TEMP-AI (9, 19, 22, 27, 30, 33, 36, 39, 49) sind

zusammengeschaltet und gegen Masse isoliert. Wenn bei der gleichzeitigen Verwendung von
digitalen E/A und leitenden Thermoelementen eine Erdung erfolgt, sind die Thermoelemente nicht
mehr isoliert. In diesem Fall dürfen sie nicht mit leitenden Oberflächen verbunden werden, die
geerdet werden könnten.

13

Bedienungsanleitung des RedLab-TEMP-AI E/A-Anschlüsse für Signale

Sensoreingänge (T0H/T0L bis T3H/T3L)

Der RedLab TEMP-AI unterstützt die folgenden Typen von Temperatursensoren:

 Thermoelemente: Typen J, K, R, S, T, N, E und B
 Widerstandstemperaturfühler (RTDs): Messungen mit 2, 3 oder 4 Drähten mit 100 Ω Platin-RTDs
 Thermistoren: Messungen mit 2, 3 oder 4 Drähten
 Halbleiter-Temperatursensoren: LM36 oder gleichwertig

Auswahl der Sensoren

Die Auswahl des Sensortyps hängt von den Anforderungen Ihrer Anwendung ab. Prüfen Sie die
Temperaturbereiche und Genauigkeiten der einzelnen Sensortypen und suchen Sie denjenigen heraus, der am
besten für die Anwendung geeignet ist.

An die Differenzialsensoreingänge (T0H/T0L bis T3H/T3L) können bis zu vier Temperatursensoren
angeschlossen werden. Unterstützt werden die Sensorkategorien Thermoelemente, RTDs, Thermistoren und
Halbleitersensoren.

Verbinden Sie ein Kanalpaar immer nur mit einer Sensorkategorie. Sie können an ein Kanalpaar allerdings
verschiedene Typen von Thermoelementen (J, K, R, S, T, N, E und B) anschließen.

Schließen Sie niemals zwei verschiedene Sensorkategorien an ein und dasselbe Kanalpaar an

Für jedes Kanalpaar steht ein 24-Bit A/D-Wandler zur Verfügung. Ein Kanalpaar kann jeweils eine
Sensorkategorie überwachen. Wenn Sie einen Sensor aus einer anderen Kategorie überwachen wollen, müssen
Sie ihn an ein anderes Eingangspaar anschließen.

Konstantstromausgänge (±I1 und ±I2)

Der RedLab TEMP-AI verfügt über zwei Paar Konstantstromausgänge (±I1 und ±I2). Diese Ausgänge sind mit
einer integrierten Präzisions-Konstantstromquelle versehen, der die bei RTD- und Thermistormessungen
verwendeten Widerstandssensoren anregt. Jeder Konstantstromausgang ist einem Paar Sensoreingangskanälen
zugeordnet:

 I1+ ist die Konstantstromquelle für die Kanäle 0 und 1 und I1- der entsprechende Gegenpol.
 I2+ ist die Konstantstromquelle für die Kanäle 2 und 3 und I1- der entsprechende Gegenpol.

Anschlüsse für 4 Drähte und 2 Sensoren (4W01 und 4W23)

Die Anschlüsse 4W01 und 4W23 dienen zur Verbindung von Konfigurationen mit vier Drähten und zwei RTD­oder Thermistorsensoren.

Gemeinsame Sensoranschlüsse (IT01 und IT23)

Die Anschlüsse IT01 und IT23 dienen zur Verbindung von Konfigurationen mit zwei Drähten und zwei RTD­oder Thermistorsensoren.

Digitale Kontakte (DIO0 bis DIO7)

An die Schraubklemmen DIO0 bis DIO7 können Sie bis zu acht digitale E/A-Leitungen anschließen. Die
einzelnen Anschlüsse lassen sich mit der Software als Eingang oder Ausgang konfigurieren.

Zähleranschluss (CTR)

Der CTR-Anschluss (Klemme 40) ist der Eingang für den 32-Bit-Ereigniszähler. Der interne Zähler zählt eine
Einheit weiter, sobald das TTL-Niveau von Null auf Eins wechselt. Der Zähler kann Ereignisse in Frequenzen
bis zu 1 MHz erfassen.

Vorsicht! Die GND-Klemmen des RedLab TEMP-AI (9, 19, 22, 27, 30, 33, 36, 39, 49) sind

zusammengeschaltet und gegen Masse isoliert. Wenn bei der gleichzeitigen Verwendung von
digitalen E/A und leitenden Thermoelementen eine Erdung erfolgt, sind die Thermoelemente nicht
mehr isoliert. In diesem Fall dürfen sie nicht mit leitenden Oberflächen verbunden werden, die
geerdet werden könnten.

14

Bedienungsanleitung des RedLab-TEMP-AI E/A-Anschlüsse für Signale

CJC-Sensor

Der RedLab TEMP-AI verfügt über einen integrierten, hochauflösenden Temperatursensor. Der CJC-Sensor
misst die Umgebungstemperatur an der Schraubklemme, so dass die Kaltstellenspannung errechnet werden
kann.

Massekontakte (GND)

Über die neun Massekontakte (GND) erfolgt die Erdung der Eingangskanäle und DIO-Bits. Sie sind von der
USB-Masse isoliert (500 V Gleichstrom).

Stromanschluss (+5V)

Der +5V-Ausgang ist von USB +5V isoliert (500 V Gleichstrom).

Anschlüsse für Thermoelemente

Ein Thermoelement besteht aus zwei unterschiedlichen Metallen, die an einem Ende miteinander verbunden
sind. Wird die Verbindung der Metalle erwärmt oder abgekühlt, entsteht eine Spannung, die der jeweiligen
Temperatur entspricht.

Der RedLab TEMP-AI führt vollständige Temperaturdifferenzmessungen aus, ohne dass geerdete Widerstände
erforderlich wären. Die Software gibt einen 32-Bit-Gleitkommawert im Spannungs- oder Temperaturformat
aus. Für jeden analogen Eingang steht eine spezielle Funktion zur Erkennung offener Thermoelemente zur
Verfügung, die automatisch feststellt, wenn ein Thermoelement offen oder defekt ist.

Mit InstaCal können Sie den Typ des Thermoelements (J, K, R, S, T, N, E oder B) und einen oder mehrere
Eingangskanäle festlegen, an die das Element angeschlossen werden soll.

Verdrahtung

Verbinden Sie das Thermoelement wie in Abbildung 3 gezeigt über eine differentielle Verbindung mit dem
RedLab TEMP-AI.

I# +NCT#H

Abb. 3. Typische Verbindung eines Thermoelements

Die GND-Klemmen des RedLab TEMP-AI sind gegen Masse isoliert. Sie können die Sensoren der
Thermoelemente erden, sofern die Isolierung der GND-Klemmen gegen Masse gewahrt bleibt.

Wenn Thermoelemente an leitenden Oberflächen angebracht werden, darf der Spannungsunterschied zwischen
mehreren Thermoelementen höchstens ±1,4 V betragen. Wir empfehlen, wo immer möglich isolierte oder nicht
geerdete Thermoelemente zu verwenden.

Maximale Eingangsspannung zwischen Analogeingang und Masse

Die höchstmögliche Eingangsspannung zwischen einem analogen Eingang und den isolierten GND-Klemmen
beträgt bei eingeschaltetem RedLab TEMP-AI ±25 V Gleichstrom und bei ausgeschaltetem Gerät ±40 V.

T#L

4W##

IT##

T#H

T#L

GND

I# -

Verwenden Sie zur Verlängerung des Thermoelements die gleiche Drahtart, so dass der von thermischen EMK
verursachte Fehler möglichst gering bleibt.

15

Bedienungsanleitung des RedLab-TEMP-AI E/A-Anschlüsse für Signale

RTD- und Thermistor-Verbindungen

Ein Widerstandstemperaturfühler (RTD) misst die Temperatur, indem der jeweilige Widerstand des Bauteils
einem Temperaturwert zugeordnet wird. Ein Thermistor ist ein temperaturempfindlicher Widerstand. Er ähnelt
einem RTD, da sich sein Widerstandswert mit der Temperatur ändert. Geringe Temperaturänderungen rufen
dabei erhebliche Widerstandsänderungen hervor. Der wesentliche Unterschied zwischen RTD- und
Thermistormessungen liegt in der Methode zur Linearisierung der Messdaten.

Bei RTDs und Thermistoren wird über einen Konstantstrom ein Spannungsabfall erzeugt, der sich am Sensor
messen lässt. Der RedLab TEMP-AI verfügt über zwei integrierte Konstantstromquelle (±I1 und ±I2) für diese
Sensormessungen. Jeder Konstantstromausgang ist einem Kanalpaar zugeordnet.

Der RedLab TEMP-AI führt Messungen mit 2, 3 und 4 Drähten mit RTDs (100 Ω Platin) und Thermistoren
durch.

Mit InstaCal können Sie den Sensortyp und die Verkabelung einstellen. Sobald der Widerstandswert berechnet
ist, wird er linearisiert und in einen Temperaturwert umgeformt. Die Software gibt einen 32-Bit­Gleitkommawert im Temperatur- oder Widerstandsformat aus.

Maximaler Widerstand eines RTD

Der RedLab TEMP-AI kann im RTD-Modus nur Widerstandswerte bis 660 Ω messen. In diesem Wert ist auch
der Gesamtwiderstand über den Klemmen für die Stromanregung (±Ix) enthalten, welcher der Summe aus dem
RTD-Widerstand und den Leitungswiderständen entspricht.

Maximaler Widerstand eines Thermistors

Der RedLab TEMP-AI kann im Thermistor-Modus nur Widerstandswerte bis 180 kΩ messen. In diesem Wert
ist auch der Gesamtwiderstand über den Klemmen für die Stromanregung (±Ix) enthalten, welcher der Summe
aus dem Thermistor-Widerstand und den Leitungswiderständen entspricht.

Konfiguration mit zwei Drähten

Die einfachste Möglichkeit zum Anschluss eines RTD-Sensors oder Thermistors an den RedLab TEMP-AI ist
eine Konfiguration mit zwei Drähten, da sie die wenigsten Verbindungen zum Sensor benötigt. Bei dieser
Methode versorgen die beiden Drähte den RTD-Sensor mit dem Konstantstrom und messen gleichzeitig die
Spannung am Sensor.

Da RTDs einen geringen nominellen Widerstandswert aufweisen, kann die Messgenauigkeit aufgrund der
Leitungswiderstände beeinträchtigt werden. Beim Anschluss von Leitungen mit einem Widerstand von 1 Ω
(0,5 Ω pro Draht) an einen 100 Ω Platin-RTD entsteht zum Beispiel ein Messfehler von 1%.

In einer Konfiguration mit zwei Drähten können Sie pro Kanalpaar entweder einen oder zwei Sensoren
anschließen.

Zwei Drähte, ein Sensor

In Abbildung 4 finden Sie eine Messanordnung mit zwei Drähten und einem Sensor.

I# +NCT#H

T#L

T#H

4W##

IT##

T#L

GND

I# -

Abb. 4. Messanordnung mit zwei Drähten und einem RTD- oder Thermistor-Sensor

Wenn Sie diese Konfiguration mit InstaCal einrichten, erfolgen die Verbindungen mit T#H und T#L intern.

16

Bedienungsanleitung des RedLab-TEMP-AI E/A-Anschlüsse für Signale

Zwei Drähte, zwei Sensoren

Abbildung 5 zeigt eine Messanordnung mit zwei Drähten und zwei Sensoren.

I# +NCT#H

Abb. 5. Messanordnung mit zwei Drähten und zwei RTD- oder Thermistor-Sensoren

Wenn Sie diese Konfiguration mit InstaCal einrichten, erfolgen die Verbindungen mit T#H (erster Sensor) und
T#H/T#L (zweiter Sensor) intern.

In diesem Modus müssen beide Sensoren angeschlossen werden, um korrekte Messergebnisse zu erhalten.

T#L

4W##

IT##

T#H

T#L

GND

I# -

Konfiguration mit drei Drähten

Bei einer Konfiguration mit drei Drähten wird der Leitungswiderstand durch eine Verbindung mit einer
Spannungsrichtung kompensiert. Dabei können Sie pro Kanalpaar nur einen Sensor anschließen. In Abbildung
6 finden Sie eine Messanordnung mit drei Drähten.

I# +NCT#H

T#L

4W##

IT##

T#H

T#L

GND

I# -

Abb. 6. Messanordnung mit drei Drähten und einem RTD- oder Thermistor-Sensor

Wenn Sie diese Konfiguration mit InstaCal einrichten, misst der RedLab TEMP-AI den Leitungswiderstand
über den ersten Kanal (T#H/T#L) und den Sensor über den zweiten Kanal (T#H/T#L). Durch diese Anordnung
können Leitungswiderstand und Temperaturveränderungen in den Leitungen ausgeglichen werden. Die
Verbindungen mit T#H für den ersten und mit T#H/T#L für den zweiten Sensor erfolgen intern.

Ausgleich bei drei Drähten

Um mit drei Drähten einen korrekten Wertausgleich zu erhalten, müssen die mit den ±I#-Klemmen
verbundenen Leitungen den gleichen Widerstandswert aufweisen.

Konfiguration mit vier Drähten

Bei einer Konfiguration mit vier Drähten verbinden Sie jeweils zwei Lese-/Erregerdrähte mit den Enden des
RTD- oder Thermistor-Sensors. Durch diese Anordnung können Leitungswiderstand und
Temperaturveränderungen in den Leitungen vollständig ausgeglichen werden.

Die Konfiguration mit vier Drähten ist besonders für Anwendungen geeignet, für die sehr genaue Messungen
erforderlich sind. In den Abbildungen 7 und 8 finden Sie Beispiele für Messanordnungen mit vier Drähten und
einem Sensor.

Sie können den RedLab TEMP-AI entweder mit einem Sensor pro Kanal oder zwei Sensoren pro Kanalpaar
konfigurieren.

17

Bedienungsanleitung des RedLab-TEMP-AI E/A-Anschlüsse für Signale

Vier Drähte, ein Sensor

Abbildung 7 zeigt eine Konfiguration mit einem Sensor, der über vier Drähte mit dem ersten Kanal eines
Kanalpaares verbunden ist.

I# +NCT#H

Abb. 7. Messanordnung mit vier Drähten und einem RTD- oder Thermistor-Sensor

Abbildung 8 zeigt eine Konfiguration mit einem Sensor, der über vier Drähte mit dem zweiten Kanal eines
Kanalpaares verbunden ist.

I# +NCT#H

Abb. 8. Messanordnung mit vier Drähten und einem RTD- oder Thermistor-Sensor

Abbildung 9 enthält eine Messanordnung mit vier Drähten und zwei Sensoren.

T#L

4W##

IT##

T#H

T#L

GND

I# -

T#L

4W##

IT##

T#H

T#L

GND

I# -

I# +NCT#H

Abb. 9. Messanordnung mit vier Drähten und zwei RTD- oder Thermistor-Sensoren

In diesem Modus müssen beide Sensoren angeschlossen werden, um korrekte Messergebnisse zu erhalten.

T#L

4W##

IT##

T#H

T#L

GND

I# -

Messungen der Halbleitersensoren

Halbleitersensoren sind für einen Temperaturbereich von etwa -40 °C bis 125 °C geeignet, wenn eine
Messgenauigkeit von ±2 °C ausreicht. Im Vergleich zu Thermoelementen und RTDs können Halbleitersensoren
Messungen nur in einem geringen Temperaturbereich vornehmen. Halbleitersensoren liefern jedoch genaue
Ergebnisse, sind preiswert und lassen sich für Anzeige- und Steuerzwecke leicht mit anderen Bauteilen
verbinden.

Der RedLab TEMP-AI kann mit Halbleitersensoren wie dem LM36 oder vergleichbaren Geräten
hochauflösende Messungen durchführen und gibt einen 32-Bit-Gleitkommawert im Spannungs- oder
Temperaturformat aus.

Über InstaCal lassen sich der Sensortyp (TMP36 oder gleichwertig) und der Eingangskanal, an den der Sensor
angeschlossen wird, auswählen.

18

Bedienungsanleitung des RedLab-TEMP-AI E/A-Anschlüsse für Signale

Verdrahtung

Sie können einen TMP36 (oder einen vergleichbaren Halbleitersensor) wie in Abbildung 10 gezeigt über eine
massebezogene Konfiguration mit dem RedLab TEMP-AI verbinden. Die Stromversorgung des Sensors erfolgt
über die

+5V- und GND-Klemmen des RedLab TEMP-AI.

I# +NCT#H

5V

Abb. 10. Messanordnung mit Halbleitersensor

Die Software gibt die Messdaten als 32-Bit-Gleitkommawert im Spannungs- oder Temperaturformat aus.

T#L

4W##

IT##

T#H

T#L

GND

I# -

TMP36

Digitale E/A-Anschlüsse

An die Schraubklemmen DIO0 bis DIO7können Sie bis zu acht digitale E/A-Leitungen anschließen. Die
einzelnen digitalen Anschlüsse lassen sich als Eingang oder Ausgang konfigurieren. Alle digitalen E/A­Leitungen werden mit einem Widerstand von 47 kΩ auf +5V gebracht (Standardeinstellung). Auf Bestellung
kann der Widerstand werkseitig als Pulldown-Widerstand eingestellt werden.

Wenn die digitalen Anschlüsse als Eingang konfiguriert sind, kann der Zustand eines TTL-kompatiblen Geräts
über die digitalen E/A-Anschlüsse des RedLab TEMP-AI überwacht werden. In Abbildung 4 finden Sie eine
schematische Darstellung. Wenn Sie den Schalter auf den +5V-Eingang legen, liest DIO0 WAHR (1). Wird der
Schalter auf GND gestellt, liest DIO0 FALSCH (0).

DIO0

+5V+GND

Abb. 11. Erkennung der Schalterstellung durch den digitalen Kanal DIO0

Vorsicht! Die GND-Klemmen des RedLab TEMP-AI (9, 19, 22, 27, 30, 33, 36, 39, 49) sind

zusammengeschaltet und gegen Masse isoliert. Wenn bei der gleichzeitigen Verwendung von
digitalen E/A und leitenden Thermoelementen eine Erdung erfolgt, sind die Thermoelemente nicht
mehr isoliert. In diesem Fall dürfen sie nicht mit leitenden Oberflächen verbunden werden, die
geerdet werden könnten.

Allgemeine Informationen zu digitalen Signalverbindungen und digitalen E/A-Techniken finden Sie in der
Anleitung zu Signalverbindungen im Unterverzeichnis „ICalUL\Documents“ der CD.

19

Kapitel 4

Funktionale Details

Messungen der Thermoelemente

Ein Thermoelement besteht aus zwei unterschiedlichen Metallen, die an einem Ende miteinander verbunden
sind. Wird die Verbindung der Metalle erwärmt oder abgekühlt, entsteht eine Spannung, die der jeweiligen
Temperatur entspricht.

Die Hardware des RedLab TEMP-AI wandelt die Ausgangsspannung des Thermoelements in eine Gleichtakt­Eingangsspannung um, indem auf der Unterseite des Elements am C#L-Eingang +2,5 V angelegt werden.
Verbinden Sie die Sensoren der Thermoelemente immer potentialfrei mit dem RedLab TEMP-AI. Stellen Sie
jedoch keine Verbindung zwischen C#L und GND oder einem geerdeten Widerstand her.

Kaltstellenkompensation (CJC)

Wenn Sie die Sensorkabel eines Thermoelements mit dem Eingangskanal verbinden, erzeugen die
unterschiedlichen Metalle an den Schraubklemmen des RedLab TEMP-AI zwei zusätzliche Thermoknoten. An
dieser Stelle entsteht ein kleiner Spannungsfehler, der über eine Kaltstellenkompensation aus der
Gesamtmessung entfernt werden muss. Der gemessene Spannungswert enthält sowohl die Spannung des
Thermoelements als auch die Kaltstellenspannung. Um diesen Fehler zu kompensieren, zieht der RedLab
TEMP-AI die Spannung an der Kaltstelle von der Spannung des Thermoelements ab.

Der RedLab TEMP-AI verfügt über einen hochauflösenden Temperatursensor, der in das Gehäuse integriert ist.
Der CJC-Sensor misst die Durchschnittstemperatur an der Schraubklemme, so dass die Kaltstellenspannung
errechnet werden kann. Ein Softwarealgorithmus korrigiert die an den Schraubklemmen aufgetretenen Werte
automatisch, indem die errechnete Kaltstellenspannung von der an den analogen Eingängen gemessenen
Spannung der Thermoelemente abgezogen wird.

Verlängerung des Thermoelements

Verwenden Sie zur Verlängerung des Thermoelements die gleiche Drahtart, so dass der von thermischen EMK
verursachte Fehler möglichst gering bleibt.

Datenlinearisierung

Nach Abschluss der CJC-Korrektur an den Messdaten linearisiert ein integrierter Microcontroller die Daten
automatisch anhand der Linearisierungskoeffizienten des US-Instituts für Standards und Technologie (NIST)
für den jeweiligen Thermoelementetyp.

Die Messdaten werden als 32-Bit-Gleitkommawert im konfigurierten Format (Spannung oder Temperatur)
ausgegeben.

Erkennung offener Thermoelemente

Der RedLab TEMP-AI verfügt über eine Funktion zur Erkennung offener Thermoelemente für alle analogen
Eingangskanäle. Die Software ermittelt alle offenen oder kurzgeschlossenen Schaltkreise im Sensor. Dafür wird
die Eingangsspannung auf einen Wert unter der Ausgangsspannung eines Thermoelements gedrückt. Die
Software nimmt dies als ungültigen Wert wahr und kennzeichnet den entsprechenden Kanal. Wenn ein offenes
Thermoelement erkannt wird, werden nacheinander alle anderen Kanäle abgefragt.

RTD- und Thermistor-Messungen

Bei RTDs und Thermistoren wird über einen Konstantstrom ein Spannungsabfall erzeugt, der sich am Sensor
messen lässt. Der RedLab TEMP-AI misst den Widerstand des Sensors, indem er einen Konstantstrom in
bekannter Höhe durchleitet und dann den Spannungsunterschied am Sensor feststellt.

Nach der Spannungsmessung wird der Widerstand des RTD nach dem Ohmschen Gesetz berechnet: Der
Sensorwiderstand entspricht dem Quotienten aus der gemessenen Spannung und der Höhe des Konstantstroms
an der Quelle (±

Ix). Der Wert an ±Ix wird im lokalen Speicher abgelegt.

20

Bedienungsanleitung des RedLab-TEMP-AI Funktionale Details

Sobald der Widerstandswert berechnet ist, wird er linearisiert und in einen Temperaturwert umgeformt. Die
Messdaten werden von der Software als 32-Bit-Gleitkommawert im Spannungs-, Widerstands- oder
Temperaturformat ausgegeben.

Datenlinearisierung

Ein integrierter Microcontroller linearisiert die Messdaten von RTD oder Thermistor automatisch.

 RTD-Messungen werden mit Hilfe eines Algorithmus mit Callendar-VanDusen-Koeffizienten linearisiert

(Wahl zwischen DIN, SAMA oder ITS-90 möglich).

 Thermistormessungen werden mit einem Steinhart-Hart-Linearisierungsalgorithmus linearisiert (die

Koeffizienten entnehmen Sie bitte dem Datenblatt des Sensorherstellers).

USB-Anschluss

Der USB-Anschluss versorgt das Gerät mit +5V und Daten. Es ist keine externe Stromversorgung erforderlich.

LED

Die LED zeigt den Verbindungsstatus des RedLab TEMP-AI an. Sie benötigt eine Stromstärke von bis zu
5 mA. In der folgenden Tabelle finden Sie Angaben zur LED-Anzeige des RedLab TEMP-AI.

LED-Anzeige

LED-Anzeige Bedeutung

Leuchtet grün
Blinkt grün Daten werden übertragen.

Der

RedLab TEMP-AI ist an einen Computer oder externen USB-Hub angeschlossen.

Sobald eine Verbindung besteht, sollte die LED drei Mal aufblinken und dann kontinuierlich
leuchten (zeigt an, dass die Installation erfolgreich war).

Stromversorgung

Der +5V-Anschluss ist vom USB +5V isoliert (500 V Gleichstrom).

Vorsicht! Der +5V-Anschluss ist ein Ausgang. Schließen Sie daran also kein externes Netzteil an. Sie

könnten den RedLab TEMP-AI und eventuell auch Ihren Computer beschädigen.

21

Spezifikationen

Wenn nicht anders angegeben, beträgt die normale Betriebstemperatur 25 °C.
Wenn nicht anders angegeben, gelten alle Spezifikationen für alle Temperatur- und

Spannungseingänge.
Kursiv gedruckte Spezifikationen sind durch das Design vorgegeben.

Analoge Eingänge

Tabelle 1. Allgemeine Spezifikationen der analogen Eingänge

Parameter Zustände Spezifikation

A/D-Wandler T0x-T3x, V0x-V3x AD42_321

Dual 24-Bit, Sigma-Delta

Anzahl der Kanäle

Isolierung der Eingänge

Kanalkonfiguration

Modus für analoge Eingänge

Eingangsbereiche

Absolute maximale
Eingangsspannung

Eingangsimpedanz

Eingangsleckstrom T0x-T3x, Erkennung offener

Spannungseingang
V0x-V3x
Temperatureingang
T0x-T3x

T0x-T3x Temperatureingang.

V0x-V3x Spannungseingang
Ausgangszustand nach

Einschalten/Zurücksetzen

Single-Ended Vx_H-Eingänge sind direkt mit ihren

Differenziell

Thermoelement T0x-T3x ± 0,080 V
RTD T0x-T3x 0 bis 0,5 V
Thermistor T0x-T3x 0 bis 2 V
Halbleitersensor T0x-T3x 0 bis 2,5 V
Spannung V0x-V3x ±10 V, ±5 V, ±2,5 V, ±1,25 V

T0x-T3x gegenüber GND
(Klemmen 9, 19, 22, 27, 30, 33, 36, 39,

49)
V0x-V3x gegenüber GND
(Klemmen 9, 19, 22, 27, 30, 33, 36, 39,

49)
T0x-T3x 5 GΩ (eingeschaltet)

V0x-V3x 10 GΩ (eingeschaltet)

Thermoelemente deaktiviert

4 Differenzialkanäle
4 massebezogene Kanäle
4 Differenzialkanäle

Mind. 500 V Gleichstrom zwischen Kabeln
und USB-Schnittstelle

Über Software entsprechend Sensortyp
programmierbar

Die Konfiguration ist standardmäßig auf
Deaktiviert eingestellt.
Nach der Aktivierung kehren die einzelnen
Kanäle jeweils in den vom Benutzer
definierten Zustand zurück.

Klemmen verbunden.
Vx_L-Eingänge sind intern an GND
angeschlossen. Es besteht keine Verbindung
zu den jeweiligen Klemmen.
Vx_H- und Vx_L-Eingänge sind direkt mit
ihren Klemmen verbunden.

Tx_H- und Tx_L-Eingänge sind direkt mit
ihren Klemmen verbunden.

(durch Software auswählbar)

max. ±25 V (eingeschaltet)
max. ±40 V (ausgeschaltet)

max. ±25 V (eingeschaltet)
max. ±15 V (ausgeschaltet)

1 MΩ (ausgeschaltet)

2,49 kΩ (ausgeschaltet)
max. 30 nA

Kapitel 5

22

Bedienungsanleitung des RedLab-TEMP-AI Spezifikationen

Parameter Zustände Spezifikation

Max. Betriebsspannung
(Signal + Gleichtakt)

Gleichtaktstör­unterdrückungsverhältnis

ADW-Auflösung

ADW: Keine fehlenden Codes

Eingangskopplung
Anlaufzeit
Erkennung offener

Thermoelemente

T0x-T3x, Erkennung offener
Thermoelemente aktiviert
V0x-V3x typ. ±1,5 nA, max. ±25 nA

T0x-T3x 50 Hz Eingangsbandbreite (-3 dB)
V0x-V3x 3 kHz
V0x-V3x max. ± 10,25 V

T0x-T3x, fIN = 60 Hz

V0x-V3x, f
Eingangsbereiche

T0x-T3x Automatisch aktiviert, wenn Kanalpaar für

T0x-T3x, 15 bis 35 °C typ. ±0,25 °C, max. ±0,5 °C Genauigkeit des CJC-Sensors
T0x-T3x, 0 bis 70 °C max. -1,0 bis +0,75 °C

= 60 Hz, alle

IN

max. 105 nA

100 dB

83 dB

24 Bit

24 Bit

DC
mind. 30 Minuten

Thermosensor konfiguriert ist.
Die Erkennung dauert maximal 3 Sekunden.

Kanalkonfigurationen

Tabelle 2. Spezifikationen der Kanalkonfiguration

Kanal Kategorie Zustände Spezifikation

T0x-T3x Deaktiviert Alle Temperatureingänge sind intern an GND angeschlossen.

Es besteht keine Verbindung zu den Schraubklemmen.

T0x-T3x Thermoelement

Hinweis 1

T0x-T3x Halbleitersensor

Hinweis 1

T0x-T3x RTD und

Thermistor
Hinweis 1

V0x-V3x Deaktiviert Alle Spannungseingänge sind intern an GND angeschlossen.

V0x-V3x Differenziell

Hinweis 2

V0x-V3x Single-Ended 4 massebezogene

Hinweis 1: Der RedLab TEMP-AI hat vier interne, vollständig differenzielle A/E mit je zwei Kanälen, so dass

4 Differenzialkanäle

4 Differenzialkanäle

Konfiguration mit 2 Drähten und einem Sensor 2 Differenzialkanäle
Konfiguration mit 2 Drähten und zwei Sensoren 4 Differenzialkanäle
Konfiguration mit 3 Drähten und einem Sensor pro
Kanalpaar
Konfiguration mit vier Drähten 4 Differenzialkanäle

Es besteht keine Verbindung zu den Schraubklemmen.
4 Differenzialkanäle

siehe Hinweis 4

2 Differenzialkanäle

siehe Hinweis 4

Kanäle

insgesamt acht Eingänge zur Verfügung stehen. Die Temperatur-Eingangskanäle sind in den zwei
Kanalpaaren T0x/T1x und T2x/T3x konfiguriert, die jeweils die Signale eines Temperatursensors
aufnehmen können. Für diese „Kanalpaarung“ müssen T0x/T1x und T2x/T3x so konfiguriert
werden, dass sie die gleiche Sensorkategorie überwachen können. Es können aber auch
unterschiedliche Sensortypen der gleichen Kategorie (z.B. ein Thermoelement Typ J an
Temperaturkanal 0 und ein Typ T an Temperaturkanal 1) angeschlossen werden.

Hinweis 2: Die Spannungseingangskanäle V0x, V1x, V2x und V3x sind nicht als Kanalpaare konfiguriert.

Jeder Kanal lässt sich also einzeln einstellen. Bei der Verbindung von Differenzialeingängen mit
potentialfreien Signalquellen muss von jedem Eingang eine DC-Rückleitung zu Masse vorgesehen
werden. Schalten Sie dazu einfach einen Widerstand zwischen den jeweiligen Eingang und GND.
Für die meisten Anwendungen ist ein Wert von etwa 1 MΩ ausreichend.

Hinweis 3: Änderungen der Kanalkonfiguration werden von der Firmware im EEPROM des getrennten

Microcontrollers gespeichert. Die Änderungen erfolgen über Befehle, die von einer externen
Anwendung ausgehen, und werden permanent im EEPROM gespeichert.

23

Bedienungsanleitung des RedLab-TEMP-AI Spezifikationen

Hinweis 4: Die Konfiguration ist standardmäßig auf Deaktiviert eingestellt. Im Deaktiviert-Modus sind die

Temperatur- und Spannungseingänge von den Schraubklemmen getrennt und alle A/D-Eingänge
intern geerdet. In diesem Modus werden auch alle Konstantstromquellen deaktiviert.

Kompatible Sensoren: T0x-T3x

Tabelle 3. Spezifikationen der kompatiblen Sensortypen

Parameter Zustände

Thermoelement

RTD

Thermistor Standard 2.252 Ω bis 30.000 Ω
Halbleiter TMP36 oder gleichwertig

J: -210 °C bis 1200 °C
K: -270 °C bis 1372 °C
R: -50 °C bis 1768 °C
S: -50 °C bis 1768 °C
T: -270 °C bis 400 °C
N: -270 °C bis 1300 °C
E: -270 °C bis 1000 °C
B: 0 °C bis 1820 °C
100 Ω PT (DIN 43760: 0,00385 Ohms/Ohm/°C)
100 Ω PT (SAMA: 0,003911 Ohms/Ohm/°C)
100

Ω PT (ITS-90/IEC751: 0,0038505 Ohms/Ohm/°C)

Genauigkeit

Messgenauigkeit der Thermoelemente: T0x-T3x

Tabelle 4. Genauigkeit der Thermoelemente einschließlich CJC-Messfehler. Alle Spezifikationen sind (±)

Sensortyp Temperaturbereich

des Sensors

J

K

S

R

B

E

T

N

-210 °C 2,028 0,707
0 °C 0,835 0,278
1200 °C 0,783 0,288

-210 °C 2,137 0,762
0 °C 0,842 0,280
1372 °C 0,931 0,389

-50 °C 1,225 0,435
250 °C 0,554 0,195
1768 °C 0,480 0,157

-50 °C 1,301 0,458
250 °C 0,549 0,190
1768 °C 0,400 0,134
250 °C 2,193 2,185
700 °C 0,822 0,819
1820 °C 0,469 0,468

-200 °C 1,976 0,684
0 °C 0,954 0,321
1000 °C 0,653 0,240

-200 °C 2,082 0,744
0 °C 0,870 0,290
400 °C 0,568 0,208

-200 °C 2,197 0,760
0 °C 0,848 0,283
1300 °C 0,653 0,245

Maximaler
Messfehler (°C)

Typischer Messfehler
(°C)

Temperatur­koeffizient

(°C/°C)

0,031

0,035

0,021

0,019

0,001

0,030

0,035

0,028

24

Bedienungsanleitung des RedLab-TEMP-AI Spezifikationen

Hinweis 5: Zu den Spezifikationen zur Genauigkeit von Temperaturmessungen gehören die polynominale

Linearisierung, Kaltstellenkompensation und das Systemrauschen. Diese Angaben gelten für
ein Jahr oder 3.000 Betriebsstunden, je nachdem, was vorher eintritt, und für einen Betrieb
des RedLab TEMP-AI zwischen 15 °C und 35 °C. Auf der Seite des Eingangs für den
Temperatursensor befindet sich ein CJC-Sensor. Bei den oben aufgeführten
Genauigkeitswerten wurde davon ausgegangen, dass die Schraubklemmen die gleiche
Temperatur wie die CJC-Sensoren haben. Die aufgeführten Fehlerwerte berücksichtigen keine
Fehler in den Thermoelementen. Weitere Einzelheiten über deren Fehlerwerte erhalten Sie
vom jeweiligen Hersteller.

Hinweis 6: Die Thermoelemente müssen so mit dem RedLab TEMP-AI verbunden werden, dass sie

keinen Kontakt zu GND (Klemmen 9, 19, 22, 27, 30, 33, 36, 39, 49) haben. Die GND­Klemmen des RedLab TEMP-AI sind gegen Masse isoliert. Sie können die Sensoren der
Thermoelemente erden, sofern die Isolierung der GND-Klemmen gegen Masse gewahrt
bleibt.

Hinweis 7: Wenn Thermoelemente an leitenden Oberflächen angebracht werden, darf der

Spannungsunterschied zwischen mehreren Thermoelementen höchstens ±1,4 V betragen. Wir
empfehlen, wo immer möglich isolierte oder nicht geerdete Thermoelemente zu verwenden.

Messgenauigkeit der Halbleitersensoren: T0x-T3x

Tabelle 5. Spezifikationen zur Genauigkeit der Halbleitersensoren

Sensortyp Temperaturbereich Maximaler Messfehler

TMP36 oder gleichwertig -40 bis 150 °C ±0,50 °C

Hinweis 8: Der angegebene Fehlerwert umfasst keine Fehler im Sensor. Diese Angaben gelten für ein

Jahr, wenn der RedLab TEMP-AI in einem Temperaturbereich von 15 °C bis 35 °C betrieben
wird. Weitere Einzelheiten über die tatsächlichen Fehlergrenzen der Sensoren erhalten Sie
vom jeweiligen Hersteller.

Genauigkeit der RTD-Messungen: T0x-T3x

Tabelle 6. Spezifikationen zur Genauigkeit der RTD-Messungen, Ix+ = 210 µA. Alle Spezifikationen sind (±).

RTD Temperaturbereich

des Sensors

PT100, DIN,
US oder ITS­90

Hinweis 9: Der angegebene Fehlerwert umfasst keine Fehler im Sensor. Die Linearisierung des Sensors

-200 °C 2,913 2,784 0,001

-150 °C 1,201 1,070 0,001

-100 °C 0,482 0,349 0,001
0 °C 0,261 0,124 0,001
100 °C 0,269 0,127 0,001
300 °C 0,287 0,136 0,001
600 °C 0,318 0,150 0,001

erfolgt mit Hilfe eines Callendar-VanDusen-Algorithmus. Bei den Angaben zur Genauigkeit
und zum Temperaturkoeffizienten wurde die Genauigkeit des Callendar-VanDusen­Algorithmus berücksichtigt. Diese Angaben gelten für ein Jahr, wenn der RedLab TEMP-AI
in einem Temperaturbereich von 15 °C bis 35 °C betrieben wird. Fehler durch den
Leitungswiderstand von RTD-Verbindungen mit 2 Drähten sind darin nicht enthalten. Weitere
Einzelheiten über die tatsächlichen Fehlergrenzen der Sensoren erhalten Sie vom jeweiligen
Hersteller.

Hinweis 10: Der RedLab TEMP-AI kann im RTD-Modus nur Widerstandswerte bis 660 Ω messen. In

diesem Wert ist auch der Gesamtwiderstand über den Klemmen für die Stromanregung (±Ix)
enthalten, welcher der Summe aus dem RTD-Widerstand und den Leitungswiderständen
entspricht.

Maximaler
Messfehler
(°C)

Typischer
Messfehler
(°C)

Temperatur­koeffizient

(°C/°C)

25

Bedienungsanleitung des RedLab-TEMP-AI Spezifikationen

Hinweis 11: Um mit drei Drähten einen korrekten Wertausgleich zu erreichen, müssen die mit den ±I#-

Klemmen verbundenen Leitungen den gleichen Widerstandswert aufweisen. Verwenden Sie
deshalb Verbindungsdrähte gleicher Länge.

Genauigkeit der Thermistor-Messungen: T0x-T3x

Tabelle 7. Spezifikationen zur Genauigkeit der Thermistor-Messungen, Ix+ = 10 µA. Alle Spezifikationen sind (±)

Thermistor Temperaturbereich

des Sensors

2252 Ω

5000 Ω

10000 Ω

30000 Ω

Hinweis 12: Der angegebene Fehlerwert umfasst keine Fehler im Sensor. Die Linearisierung des Sensors

-40 °C 0,001 0,0007 0,001
0 °C 0,021 0,008 0,001
50 °C 0,263 0,130 0,001
120 °C 3,473 1,750 0,001

-35 °C 0,001 0,0006 0,001
0 °C 0,009 0,004 0,001
50 °C 0,115 0,049 0,001
120 °C 1,535 0,658 0,001

-25 °C 0,001 0,0005 0,001
0 °C 0,005 0,002 0,001
50 °C 0,060 0,028 0,001
120 °C 0,771 0,328 0,001

-10 °C 0,001 0,0005 0,001
0 °C 0,002 0,001 0,001
50 °C 0,019 0,009 0,001
120 °C 0,267 0,128 0,001

Maximaler
Messfehler

(°C)

Typischer
Messfehler

(°C)

Temperatur­koeffizient

(°C/°C)

erfolgt mit Hilfe eines Steinhart-Hart-Algorithmus. Bei den Angaben zur Genauigkeit und
zum Temperaturkoeffizienten wurde die Genauigkeit des Callendar-VanDusen-Algorithmus
berücksichtigt. Diese Angaben gelten für ein Jahr, wenn der RedLab TEMP-AI in einem
Temperaturbereich von 15 °C bis 35 °C betrieben wird. Fehler durch den Leitungswiderstand
von Thermistor-Verbindungen mit 2 Drähten sind darin nicht enthalten. Weitere Einzelheiten
über die tatsächlichen Fehlergrenzen der Sensoren erhalten Sie vom jeweiligen Hersteller. Der
Gesamtwiderstand eines Kanalpaares darf 180 kΩ nicht übersteigen. In Tabelle 8 finden Sie
typische Widerstandswerte der unterstützten Thermistoren bei verschiedenen Temperaturen.

Tabelle 8. Typische Messbereiche der Thermistorwiderstände

Temp. 2252-Ω-

Thermistor

-40 °C 76 kΩ 101 kΩ 168 kΩ 240 kΩ (Hinweis 13) 885 kΩ (Hinweis 13)

-35 °C 55 kΩ 73 kΩ 121 kΩ 179 kΩ 649 kΩ (Hinweis 13)

-30 °C 40 kΩ 53 kΩ 88 kΩ 135 kΩ 481 kΩ (Hinweis 13)

-25 °C 29 kΩ 39 kΩ 65 kΩ 103 kΩ 360 kΩ (Hinweis 13)

-20 °C 22 kΩ 29 kΩ 49 kΩ 79 kΩ 271 kΩ (Hinweis 13)

-15 °C 16 kΩ 22 kΩ 36 kΩ 61 kΩ 206 kΩ (Hinweis 13)

-10 °C 12 kΩ 17 kΩ 28 kΩ 48 kΩ 158 kΩ

-5 °C 9.5 kΩ 13 kΩ 21 kΩ 37 kΩ 122 kΩ
0 °C 7.4 kΩ 9.8 kΩ 16 kΩ 29 kΩ 95 kΩ

Hinweis 13: Der RedLab TEMP-AI kann im Thermistor-Modus nur Widerstandswerte bis 180 kΩ messen.

3000-Ω­Thermistor

5-kΩ-
Thermistor

10-kΩ-Thermistor 30-kΩ-Thermistor

In diesem Wert ist auch der Gesamtwiderstand über den Klemmen für die Stromanregung
(±Ix) enthalten, welcher der Summe aus dem Thermistor-Widerstand und den
Leitungswiderständen entspricht.

26

Bedienungsanleitung des RedLab-TEMP-AI Spezifikationen

Hinweis 14: Um mit drei Drähten einen korrekten Wertausgleich zu erreichen, müssen die mit den ±I#-

Klemmen verbundenen Leitungen den gleichen Widerstandswert aufweisen. Verwenden Sie
deshalb Verbindungsdrähte gleicher Länge.

Absolute Genauigkeit: V0x-V3x

Tabelle 9. Spezifikationen der geeichten absoluten Genauigkeit

Bereich Absolute Genauigkeit

(mV)

±10 V ±2,779
±5 V ±1,398
±2,5 V ±0,707
±1,25 V ±0,362

Hinweis 15: Bei der Verbindung von Differenzialeingängen mit potentialfreien Signalquellen muss von

jedem Eingang eine Rückleitung zu Masse vorgesehen werden. Schalten Sie dazu einfach
einen Widerstand zwischen den jeweiligen Eingang und GND. Für die meisten Anwendungen
ist ein Wert von etwa 1 MΩ ausreichend.

Hinweis 16: Die GND-Klemmen des RedLab TEMP-AI (9, 19, 22, 27, 30, 33, 36, 39, 49) sind

zusammengeschaltet und gegen Masse isoliert. Wenn bei gleichzeitiger Verwendung der
Spannungseingänge und der leitenden Thermoelemente eine Erdung erfolgt, sind die
Thermoelemente nicht mehr isoliert. In diesem Fall dürfen sie nicht mit leitenden Oberflächen
verbunden werden, die geerdet werden könnten.

Hinweis 17: Ungenutzte Spannungseingänge sollten nicht potentialfrei belassen, sondern deaktiviert oder

mit GND verbunden werden.

Tabelle 10. Genauigkeitswerte. Alle Werte sind (±)

Bereich Verstärkungsfehler

(% der Ablesung)

±10 V 0,0246 16,75 0,0015 3,68 0,42
±5 V 0,0246 16,75 0,0015 3,68 0,42
±2,5 V 0,0246 16,75 0,0015 3,68 0,42
±1,25 V 0,0246 16,75 0,0015 3,68 0,42

Tabelle 11. Spezifikationen des Rauschverhaltens

Bereich Maximale Rausch-

spannungsdifferenz
(µV)

±10 V 41,13 6,23 19,09
±5 V 30,85 4,67 18,51
±2,5 V 17,14 2,60 18,36
±1,25 V 11,14 1,69 17,98

Nullpunkt
fehler

(µV)

RMS-Rauschen
(µVrms)

Linearitätsfe
hler

(% des
Bereichs)

Verstärkungs­/Temperatur­Koeffizient

(ppm/°C)

Rauschfreie Auflösung
(Bit)

Nullpunkt­/Temperatur­Koeffizient

(µV/°C)

Tabelle 11 enthält eine Zusammenfassung des Rauschverhaltens des RedLab TEMP-AI. Die Rauschverteilung
wurde mit Hilfe von 1000 Proben ermittelt, deren Eingänge mit der Masse der Benutzerschnittstelle verbunden
waren. Die maximale spezifizierte Abtastrate betrug 2 Proben pro Sekunde.

27

Bedienungsanleitung des RedLab-TEMP-AI Spezifikationen

Einschwingzeit: V0x-V3x

Tabelle 12. Spezifikationen der Einschwingzeit

Bereich Genauigkeit

±0,0004% (Sekunden)

±10 V 15,0
±5 V 0,40
±2,5 V 0,40
±1,25 V 0,40

Die Einschwingzeit ist die Zeit, die ein Kanal benötigt, um nach Anliegen eines Maximalwerts am Eingang die
vorgegebene Genauigkeit zu erreichen.

Kalibrierung der analogen Eingänge

Tabelle 13. Spezifikationen zur Kalibrierung der analogen Eingänge

Parameter Spezifikationen

Empfohlene Anlaufzeit mind. 30 Minuten
Kalibrierung Kalibrierung über Firmware
Kalibrierungsintervall 1 Jahr
Eichwert

max. +10,000 V, ±5 mV. Im EEPROM gespeicherte Messwerte
Temperaturkoeffizient: max. 5 ppm/°C
Langfristige Stabilität: 30 ppm/1000 h

Durchsatzrate

Tabelle 14. Spezifikationen der Durchsatzrate

Anzahl der
Eingangskanäle

1 2 Abfragen/Sekunde
2 2 Abfragen/s pro Kanal, 4 Abfragen/s insgesamt
3 2 Abfragen/s pro Kanal, 6 Abfragen/s insgesamt
4 2 Abfragen/s pro Kanal, 8 Abfragen/s insgesamt
5 2 Abfragen/s pro Kanal, 10 Abfragen/s insgesamt
6 2 Abfragen/s pro Kanal, 12 Abfragen/s insgesamt
7 2 Abfragen/s pro Kanal, 14 Abfragen/s insgesamt
8 2 Abfragen/s pro Kanal, 16 Abfragen/s insgesamt

Hinweis 18: Die analogen Eingänge sind für den ständigen Betrieb konfiguriert. Alle Kanäle werden zwei Mal

Maximaler Datendurchsatz

pro Sekunde abgefragt. Die maximale Verzögerung zwischen der Erhebung und der Ausgabe der
Spannungs-/Temperaturdaten durch das USB-Gerät beträgt ca. 0,4 Sekunden.

Digitale Eingänge/Ausgänge

Tabelle 15. Spezifikationen der digitalen Eingänge/Ausgänge

Typ 5V CMOS
Anzahl der E/A 8 (DIO0 bis DIO7)
Konfiguration Unabhängig als Eingang oder Ausgang konfiguriert.

Eingangsmodus ist Power-On-Reset.
Pullup/Pulldown­Konfiguration

Alle Klemmen werden über 47-K-Widerstände auf +5 V gebracht

(Standardeinstellung). Angaben zur Möglichkeit die Widerstände gegen

Masse zu schalten erhalten Sie von Meilhaus Electronic.

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Bedienungsanleitung des RedLab-TEMP-AI Spezifikationen

Digitale E/A­Übertragungsrate (durch
Software gesteuert)

Digitaler Eingang: typischerweise 50 Port-Ablesungen oder

Einzelbitablesungen pro Sekunde.

Digitaler Ausgang: typischerweise 100 Port-Eingaben oder Einzelbiteingaben

pro Sekunde.
Eingangsspannung High mind. 2,0 V, absolutes Maximum: 5,5 V
Eingangsspannung Low max. 0,8 V, absolutes Minimum: -0,5 V
Ausgangsspannung Low

max. 0,7 V
(IOL = max. 2,5 mA)
Ausgangsspannung High

mind. 3,8 V
(IOH = max. -2,5 mA)

Hinweis 19: Hinweis 12: Die GND-Klemmen des RedLab TEMP-AI (9, 19, 22, 27, 30, 33, 36, 39, 49) sind

zusammengeschaltet und gegen Masse isoliert. Wenn bei der gleichzeitigen Verwendung von
digitalen E/A und leitenden Thermoelementen eine Erdung erfolgt, sind die Thermoelemente nicht
mehr isoliert. In diesem Fall dürfen sie nicht mit leitenden Oberflächen verbunden werden, die
geerdet werden könnten.

Zähler

Tabelle 16. Spezifikationen der CTR-E/A

Parameter Zustände Spezifikation

Bezeichnung des Klemmes CTR
Anzahl der Kanäle 1
Auflösung 32 Bit
Zählertyp Ereigniszähler
Eingangsart TTL, flankengesteuert
Eingang CTR-Anschluss
Ablese-/Eingaberaten des
Zählers (von Software gesteuert)

Schmitt-Trigger-Hysterese 20 mV bis 100 mV

Eingangsleckstrom typ. ±1,0 µA

Eingangsfrequenz max. 1 MHz

Impulsdauer bei Eins mind. 500 ns
Impulsdauer bei Null mind. 500 ns

Eingangsspannung bei Eins mind. 4,0 V, absolutes Max.: 5,5 V
Eingangsspannung bei Null max. 1,0 V, absolutes Min.: -0,5 V

Hinweis 20: Die GND-Klemmen des RedLab TEMP-AI (9, 19, 22, 27, 30, 33, 36, 39, 49) sind

zusammengeschaltet und gegen Masse isoliert. Wenn bei gleichzeitiger Verwendung des Zählers
(CTR) und leitender Thermoelemente eine Erdung erfolgt, sind die Thermoelemente nicht mehr
isoliert. In diesem Fall dürfen sie nicht mit leitenden Oberflächen verbunden werden, die geerdet
werden könnten.

Ablesevorgänge abhängig vom System,

33 bis 1000 Ablesungen pro Sekunde

Eingabevorgänge abhängig vom System,

33 bis 1000 Ablesungen pro Sekunde

Speicher

Tabelle 17. Speicherdaten

EEPROM 1.024 Byte getrennter Mikrospeicher für Sensorkonfiguration

256 Byte USB-Mikrospeicher für externe Anwendungen

Microcontroller

Tabelle 18. Spezifikationen des Microcontrollers

Typ Zwei hochleistungsfähige 8-Bit RISC-Microcontroller

29

Bedienungsanleitung des RedLab-TEMP-AI Spezifikationen

USB-Spannung +5V

Tabelle 19. Spezifikationen zur USB-Spannung +5V

Parameter Spezifikation

USB +5V (VBUS)
Eingangsspannungsbereich

mind. 4,75 V bis max. 5,25 V

Stromversorgung

Tabelle 20. Spezifikationen der Stromversorgung

Parameter Zustände Spezifikation

Versorgungsstrom USB-Enumeration <100 mA
Versorgungsstrom
(Hinweis 21)
Ausgangsspannungsbereich für
+5V (Klemme 21)
Ausgangsstrom für +5V
(Klemme 21)
Isolierung Messsystem gegen PC mind. 500 V Gleichstrom

Hinweis 21: Das ist die gesamte für den RedLab TEMP-AI erforderliche Stromstärke einschließlich der bis zu

10 mA für die Status-LED.

Ruhemodus, alle Eingänge deaktiviert 270 mA typisch

mind. 4,9 V bis max. 5,1 V

Stromversorgung über Bus, an Hub mit eigener
Stromversorgung angeschlossen. (Hinweis 21)

max. 5 mA

USB-Spezifikationen

Tabelle 21. USB-Spezifikationen

USB-Gerätetyp USB 2.0 (Full-Speed)
Kompatibilität USB 1.1, USB 2.0
Stromversorgung eigene Stromversorgung

USB-Kabeltyp A-B-Kabel, UL-Typ AWM 2527 oder gleichwertig. (mind. 24 AWG VBUS/GND,

mind. 28 AWG D+/D-)

Länge des USB-Kabels max. 3 Meter

Konstantstromausgänge (±Ix, T0x-T3x)

Tabelle 22. Spezifikationen der Konstantstromausgänge

Parameter Zustände Spezifikation

Konfiguration 2 voreingestellte Paare:

 ±I1: T0x/T1x
 ±I2: T2x/T3x

Thermistor 10 µA Erregerstrom

RTD 210 µA
Toleranz ±5,0%
Drift 200 ppm/°C

Netzausregelung max. 2,1 ppm/V
Lastregelung 0,3 ppm/V

Arbeitspunktspannung (bezogen
auf GND-Klemmen 9, 19, 22,
27, 30, 33, 36, 39)

Hinweis 22: Der RedLab TEMP-AI verfügt über zwei Konstantstromausgänge: ±I1 für die

Analogeingänge T0x/T1x und ±I2 für T2x/T3x. Die Konstantstromquelle sollte immer in
dieser Konfiguration verwendet werden.

Hinweis 23: Die Konstantstromausgänge sind automatisch für den ausgewählten Sensor (Thermistor oder

RTD) konfiguriert.

max. 3,90 V

mind. -0,03 V

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Bedienungsanleitung des RedLab-TEMP-AI Spezifikationen

Umgebungsbedingungen

Tabelle 23. Umgebungsanforderungen

Temperaturbereich für Betrieb 0 bis max. 55 °C
Temperaturbereich für Lagerung -40 bis max. 85 °C
Luftfeuchtigkeit 0 bis max. 90% (nicht kondensierend)

Mechanische Eigenschaften

Tabelle 24. Mechanische Eigenschaften

Abmessungen 127 mm (L) x 88,9 mm (B) x 35,56 mm (H)
Länge des Verbindungskabels max. 3 Meter

Anschlussbelegung und Anschlussart der Schraubklemmen

Tabelle 25. Spezifikationen der Schraubklemmen

Anschlussart Schraubklemme
Drahtstärke AWG-Drahtgrößen 16 bis 30

Tabelle 26. Anschlussbelegung

Klemme Signalname Beschreibung des Klemmes Klemme Signalname Beschreibung des Klemmes

1 I1+ Konstantstromquelle T0/T1 27 GND

2 NC 28 V3L Spannungseingang V3 (-)

3 T0H Sensoreingang T0 (+) 29 V3H Spannungseingang V3 (+)

4 T0L Sensoreingang T0 (-) 30 GND

5 4W01 T0/T1 für 4 Drähte, 2 Sensoren 31 V2L Spannungseingang V2 (-)

6 IT01 T0/T1 für 2 Sensoren 32 V2H Spannungseingang V2 (+)

7 T1H Sensoreingang T1 (+) 33 GND

8 T1L Sensoreingang T1 (-) 34 V1L Spannungseingang V1 (-)

9 GND 35 V1H Spannungseingang V1 (+)

10 I1-

11 I2+ Konstantstromquelle T2/T3 37 V0L Spannungseingang V0 (-)

12 NC 38 V0H Spannungseingang V0 (+)

13 T2H Sensoreingang T2 (+) 39 GND

14 T2L Sensoreingang T2 (-) 40 CTR Zählereingang

15 4W23 T2/T3 für 4 Drähte, 2 Sensoren 41 DIO7 Digitaler Eingang/Ausgang

16 IT23 T2/T3 für 2 Sensoren 42 DIO6 Digitaler Eingang/Ausgang

17 T3H Sensoreingang T3 (+) 43 DIO5 Digitaler Eingang/Ausgang

18 T3L Sensoreingang T3 (-) 44 DIO4 Digitaler Eingang/Ausgang

19 GND 45 DIO3 Digitaler Eingang/Ausgang

20 I2-

21 +5V +5V-Ausgang 47 DIO1 Digitaler Eingang/Ausgang

22 GND 48 DIO0 Digitaler Eingang/Ausgang

23 NC 49 GND

24 NC 50 NC

25 NC 51 NC

26 NC 52 NC

CJC-Sensor

Eingang für Konstantstromquelle
T0/T1

Eingang für Konstantstromquelle
T2/T3

36 GND

46 DIO2 Digitaler Eingang/Ausgang

31

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