Isoliertes Spannungs- und Stromsensormodul
USM-3IV
Anwendung
- Messungen zum Betrieb von Wechselrichtern und Wandlern der LeistungselekTronik
- Messungen für Echtzeitsimulatoren und -rechnern
- Überwachung des Betriebs von elektrischen Antrieben
- Überwachung der Signalen in 3-Phasen-System
Eigenschaften
- Wählbare Spannungsbereiche von 10X (±100V) und 100X (±1000V)
- ±100 A Strommessbereich
- Bipolare ±10V BNC Ausgangsbuchse für Oszilloskope sowie Echtzeitsysteme wie z.B. dSPACE, Speedgoat, Typhoon und OPAL-RT
- Wählbarer unipolarer 3V / 5V-Ausgang für FPGA und DSP
- Isolierte 100-kHz-Spannung- und 200-kHz-Strombandbreite
- Direkte Schnittstelle mit IntelliSENS DAQ
Universale Messplatine mit diversen Anschlussmöglichkeiten
Das USM-3IV ist ein vollständig isoliertes Sensormodul für universelle Konnektivität bzw. mit diversen Anschlussmöglichkeiten und hohe Bandbreite mit 3 Spannungs- und 3 Stromkanälen.
Dieses Sensormodul kann bis zu ± 1000 V bei 100 kHz und ± 100 A bei 200 kHz mit einem 10X / 100X wählbaren Bereich für die Spannungsmessung messen.
Darüber hinaus kann dieses isolierte Spannungs- und Stromsensormodul über bipolare ± 10 V BNC- und IDC-Ausgänge für Oszilloskop- und Echtzeitsimulatoren wie dSPACE, Opal-RT, Speedgoat und Typhoon HIL sowie wählbar bzw. gleichzeitig an mehrere Geräte und Steuerungen angeschlossen werden.
Dieses Sensormodul besitzt einen 3V / 5V unipolarer Ausgang für FPGA- und DSP, sodass Sie ein All-in-One-Messsystem zur Überwachung und Steuerung der Leistungselektronik in einem kompakten Formfaktor erhalten.
Darüber hinaus kann USM-3IV direkt mit IntelliSENS DAQ verbunden werden, um leistungsstarke Funktionen wie Überwachung, Aufzeichnung und erweiterte Stromqualität sowie Oberschwingungsanalyse freizuschalten und teure Oszilloskope, Leistungsanalysatoren, Strom-, Spannungs- und Leistungsaufnehmer und Tastköpfe für Anwendungen mit einer Bandbreite von bis zu 25 kHz zu ersetzen.
Eigenschaften
Messungen für 3 Phasensysteme
Das isolierte Spannungs- und Stromsensormodul verfügt über jeweils 3 Kanäle für Spannungs- und Strommessungen mit einem Bereich von ± 1000 V bzw. ± 100 A. Diese Kanäle ermöglichen eine saubere Einrichtung zur Überwachung und Analyse von 3-Phasen-Stromversorgungssystemen wie 3-Phasen-Motoren und Wechselrichtern mit Solarnetzanbindung.
Galvanische Trennung
Eine verstärkte galvanische Trennung zwischen Strom- und Signalseite ermöglicht sichere und rauschfreie Messungen.
Darüber hinaus ermöglicht die Kanal-zu-Kanal-Isolation eine Differenzspannungsmessung, die Flexibilität und ein geringeres Übersprechrauschen (cross-talk) bietet.
Hohe Störfestigkeit
Aufgrund verschiedener Designüberlegungen weist das USM-Modul im Vergleich zu herkömmlichen Tastköpfen eine überlegene Störfestigkeit auf.
Mit anderen Worten, das Messmodul liefert ein klareres Signal als herkömmliche Differenzspannung-Tastköpfen und Stromklemmen in Umgebungen mit hohem EMV-Rauschen im Leistungselektroniklabor bzw. im Leistungselektroische Aufbauten.
Universelle Anschlussmöglichkeiten
Das wertvollste Merkmal des isolierten Spannungs- und Stromsensormoduls ist die universelle Konnektivität bzw. Anschlussmöglichkeiten. Aufgrund mehrerer unipolarer und bipolarer Ausgangsanschlüsse kann es zur Rückmeldung und Überwachung gleichzeitig an Steuerungen und Geräte angeschlossen werden, sodass keine separaten Tastköpfe und mehrere Rückkopplungssensoren erforderlich sind. Folgende Verbindungsoptionen stehen zur Verfügung:
Gleichzeitige und paralelle Verbindungen
| Hardware | Ausgang | Stecker |
| Oszilloskope | Bipolar ±10 V | BNC |
| Echtzeit Simulatoren (dSPACE, Typhoon HIL, Speedgoat, Opal-RT, etc.) | Bipolar ±10 V | BNC |
| DSP Controllers, FPGAs, Mikrocontrollers | Unipolar 3 V/ 5 V | IDC (16-pin) |
| Laptop bzw. PC (USB über intelliSENS DAQ) | Bipolar ±10 V | IDC (16-pin) |
Komplette Messlösung für das Leistungselektroniklabor mit IntelliSENS DAQ
Die Einrichtung von Leistungselektronische Mess- und Testgeräten, die von Differenzspannungs- und Stromsonden bis hin zu Oszilloskopen und Leistungsanalysatoren sind sehr teure in ihren Anschaffung.
Für leistungselektronische Anwendungen kann dieses Setup leicht durch IntelliSENS DAQ und USM-3IV ersetzt werden, die über 3 Differenzspannungssensoren (± 1000 V, 100 kHz) und 3 Stromsensoren (± 100 A, 200 kHz) mit vollständiger galvanischer Trennung verfügen.
Dies stellt eine kostengünstige und kompakte Lösung für Leistungselektroniklabore an Universitäten und Forschungseinrichtungen.
Kostengünstige Alternative zu Standard Tastköpfen
Das USM-3IV kann als kostengünstige Alternative zu herkömmlichen Differenzspannungs- und Stromsonden mit ungefähr denselben Spezifikationen verwendet werden.
Während die Funktionen und Anwendungen gleich sind, ist USM-3IV im Vergleich zu herkömmlichen Tastköpfen 9x kostengünstiger und ermöglicht eine kostengünstige Labormesslösung für Leistungselektroniklabors für Universitäten und Forschungseinrichtungen.
Während die meisten Spezifikationen von USM-3IV besser sind als Standard Tastköpfen, insbesondere die Störfestigkeit und Genauigkeit, ist die Spannungsbandbreite jedoch geringer. Dies schränkt die Verwendung von USM-3IV in Anwendungen mit hoher Bandbreite ein.
Beschränkung
Aufgrund der geringen Bandbreite des USM-3IV-Spannungssensors im Vergleich zu herkömmlichen Differenzspannungstastköpfen sind bestimmte Messungen wie Ausgangs-PWM, Anstiegs- und Abfallzeit des Halbleiterschalters nicht möglich. Für diese Messungen werden herkömmliche Tastköpfe zusammen mit Oszilloskopen mit hoher Bandbreite benötigt.
| APPLICATION | USM-3IV | STANDARD PROBES |
|---|---|---|
| Motorstromüberwachung 3-Phasen | ✔ | ✔ |
| Effizienzmessung der Energiewandlung | ✔ | ✔ |
| Netzqualität und Oberschwingungsanalyse | ✔ | ✔ |
| Überprüung der Anstiegs- sowie Abfallzeit der Spannungsversorgung | ✔ | ✔ |
| Transientes Ausgangsverhalten | ✔ | ✔ |
| Überprüfung der PWM-Signale des Wechselrichters | ✘ | ✔ |
| IGBTund SiC-FETs Leistungsschalter Anstiegs- sowie Abfallzeit | ✘ | ✔ |
Technische Daten
| Parameter | Spannung | Strom | |
|---|---|---|---|
| Anzahl der Kanäle | 3 | 3 | |
| Messbereich | ±100/±1000 V | ±100 A | |
| Frequenz Bandbreite | DC-100 kHz | DC-200 kHz | |
| Genauigkeit | 1 % | 1 % | |
| Offset | 50 mV | 25 mV | |
| Anstiegszeit | 3.5 μs | 1.75 μs | |
| Spannungsversorgung | 15 VDC | ||
| Versorgungsstrom | 1 A |
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Spezifikationen
- 3 Spannungen und 3 Stromkreise messen mit galvanischer Trennung
- Simultane Abtastung bei 125 ksps, 16-Bit-Auflösung
- IntelliSENS Oszilloskop, FFT, Leistungsanalyse, Messungen aller Harmonischen
- Bis zu ± 1000 V und ± 100 A Messbereich
- 100 kHz Spannung und 200 kHz Strom analoge Bandbreite
- BNC-Ausgänge zu Oszilloskop, dSPACE und Opal-RT sowie gängige Echtzeitsysteme
- Wählbarer 3V / 5V-Ausgang für FPGA und DSP
Anwendungen
- 3-Phasen-Analyse der Netzqualität und Oberschwingungen
- Hardwareüberwachung für LeistungselekTronik
- Verhaltensanalyse der Fehlerbedingungen
- Analyse des Sprung- und Einschwingverhaltens
- Überwachung der Systemstabilität bei der Regelung