Oszilloskop oder isolierter Digitizer

Vorteile im Produktionstest

18. Juni 2018, 13:10 Uhr | Christian Plötz, VX Instruments
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Fortsetzung des Artikels von Teil 2

Sicherheitsaspekte

Der Einsatz isolierter Messgeräte ist durch die einfachere Inbetriebnahme und die schnellere Verifikation des Testsystems wirtschaftlich.
Die Beeinflussung durch Störungen über Masseanschlüsse, bzw. durch Masseverschiebungen ist hier nicht vorhanden, jedoch ist bei der Auswahl der Geräte darauf zu achten, dass diese eine hervorragende, d.h. störungsarme DC-DC-Wandler Technik einsetzen.
Zusätzlich sollten bei mehrkanaligen isolierten Geräten unbedingt die einzelnen Kanäle gegeneinander isoliert sein. Damit kann mit einem Messgerät auch auf unterschiedlichen Potentialen gleichzeitig gearbeitet werden. Dies ist üblicherweise bei PXI-Digitizern der Fall. Wird hingegen ein Oszilloskop lediglich über einen Trenntrafo isoliert, oder über einen Akkupack versorgt, sind seine Messkanäle gegeneinander nicht isoliert. Ein solches Vorgehen ist zudem unter Sicherheitsgesichtspunkten unzulässig.

Auch beim Einsatz isolierter Messinstrumente muss auf ausreichende Isolationsspannung geachtet werden, um die Sicherheit des Bedieners zu gewährleisten. Bei der Vermessung einer einzelnen Zelle im Stack einer Hochvoltbatterie muss das Messgerät auch bis zu dieser Spannung gegenüber Erde isoliert sein. Um hier eine Fehlbedienung und damit eine Gefährdung von Personal auszuschließen, ist zu empfehlen, dass das ausgewählte Messgerät im gesamten, zur Verfügung stehenden Messbereich auch von Erde isoliert ist.

Bild 5: Einzelne Zellen können nur im isolierten Eingangsbereich sicher vermessen werden (links).  Zur Gewährleistung des Personenschutzes in kritischen Anwendungen muss ein Messgerät über seinen gesamten Eingangsbereich isoliert sein (rechts).
Bild 5: Einzelne Zellen können nur im isolierten Eingangsbereich sicher vermessen werden (links). Zur Gewährleistung des Personenschutzes in kritischen Anwendungen muss ein Messgerät über seinen gesamten Eingangsbereich isoliert sein (rechts).
© VX Instruments

Ist ein Messgerät z.B. nur bis 40 V gegenüber Erde isoliert (Bild 5; links), können Zellen über einer Spannung von 40 V nicht mehr einzeln vermessen werden. Auch hier könnte durch einen Programmierfehler der Matrix eines Testsystems oder durch einen Defekt eines Relais eine unbeabsichtigte Verschaltung entstehen. Um hier den Personenschutz zu gewährleisten muss ein Messgerät mit einer maximalen Eingangsspannung von 250 V daher auch bis zu einer Isolationsspannung von 250 V von Erde isoliert sein (Bild 5;  rechts).

Fazit

Isolierte PXI-Instrumente erleichtern in Regel die Planung und den Aufbau von schnellen Testsystemen in der Produktion, und liefern im industriellen Umfeld auch bessere und stabilere Messwerte. Für die Wahl des richtigen Instruments ist die Kenntnis des Testfalls und seiner Anforderungen, sowie die Beeinflussung der Messgröße durch den Messaufbau, entscheidend.


  1. Vorteile im Produktionstest
  2. Spannungsmesser im Vergleich
  3. Sicherheitsaspekte

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