Descrição
Funcionando como uma interface de sensor ultrarr precisa, o Beckhoff ELM3104-0000 fornece medições analógicas de corrente em 4 canais diretamente para ambientes de controle industrial compatíveis com EtherCAT. Este terminal de medição de alta velocidade opera na faixa de +/-20 mA com uma resolução excepcional de 24 bits, atendendo às rigorosas exigências de processos dinâmicos e bancadas de teste laboratoriais de alta precisão. Instalado em um invólucro robusto de zinco fundido sob pressão, ele conta com funções avançadas de processamento digital, incluindo sobreamostragem de até 10 ksps por canal, cálculos TrueRMS e filtros digitais personalizáveis para eliminar ruídos de alta frequência no campo.
Recursos
- 4 canais simultâneos de medição diferencial de corrente, compatíveis com sinais de +/-20 mA.
- Conversores A/D delta-sigma de alta velocidade, fornecendo taxas de amostragem de até 100 microssegundos (10 ksps) por canal.
- Capacidade flexível de sobreamostragem (fator n = 1 a 100) para aquisição de formas de onda em alta resolução.
- Ferramentas integradas de condicionamento de sinal: cálculo TrueRMS, integrador/diferenciador, PeakHold e escalonamento não linear.
- Sincronização por Precision Distributed Clocks (DC), proporcionando precisão de jitter muito inferior a 1 microssegundo.
- Invólucro robusto de zinco fundido sob pressão, projetado para dissipação térmica ideal e proteção mecânica superior.
- Conectores de serviço push-in para cabeamento de campo conveniente e sem ferramentas, além de substituição rápida de módulos.
Aplicações
- Bancadas de teste industriais de alta velocidade e dinamômetros.
- Monitoramento de vibrações e sistemas de acompanhamento da integridade estrutural.
- Monitoramento de loops de precisão em plantas de processamento químico.
- Análise acústica e registro rápido de sinais transitórios.
Especificações técnicas
| Parâmetro |
Especificação |
| Fabricante |
Beckhoff |
| Número do modelo |
ELM3104-0000 |
| Tipo de produto |
Terminal de medição EtherCAT |
| Número de canais |
4 (diferenciais) |
| Faixa de sinal |
+/-20 mA |
| Resolução |
24 bits (incluindo sinal) |
| Taxa de amostragem |
Máx. 100 microssegundos / 10 ksps por canal, simultaneamente |
| Fator de sobreamostragem |
n = 1 a 100 selecionável |
| Resistência de entrada interna |
150 Ohms |
| Erro de medição |
típ. < +/-100 ppm (+/-0,01 por cento) relativo à escala completa |
| Coeficiente de temperatura |
típ. < 10 ppm/K |
| Consumo de corrente do E-bus |
típ. 490 mA |
| Isolamento elétrico |
707 V CC canal/barramento, 707 V CC canal/SGND |
| Dissipação térmica |
típ. 3 W |
| Seção transversal da conexão |
Rígido/Flexível: 0,2 a 1,5 mm2 (AWG 24 a 14) |
| Material do invólucro |
Zinco fundido sob pressão |
| Dimensões (L x A x P) |
30 mm x 100 mm x 95 mm |
| Temperatura de operação |
-25 a +60 °C |
| Peso de envio |
2,0 kg |
Conexões e interfaces
| Terminal / Pino |
Função / Atribuição do circuito |
| Canal 1 (Pino 1 / Pino 2) |
Entrada de corrente Ch1 (+) / Terra do sinal Ch1 (-) |
| Canal 2 (Pino 1 / Pino 2) |
Entrada de corrente Ch2 (+) / Terra do sinal Ch2 (-) |
| Canal 3 (Pino 1 / Pino 2) |
Entrada de corrente Ch3 (+) / Terra do sinal Ch3 (-) |
| Canal 4 (Pino 1 / Pino 2) |
Entrada de corrente Ch4 (+) / Terra do sinal Ch4 (-) |
Modelos alternativos e compatibilidade
Embora os módulos padrão da série EL3xxx atendam ao monitoramento de corrente de uso geral, o módulo de medição de alta precisão ELM3104-0000 requer integração com o runtime do TwinCAT 3 para oferecer suporte a algoritmos avançados de sobreamostragem e processamento com resolução total de 24 bits. Este módulo é totalmente compatível com versões anteriores das redes EtherCAT padrão, mas exige um layout dedicado do barramento do sistema capaz de fornecer seu requisito típico de alimentação do E-bus de 490 mA.
Armadilhas de aplicação e observações de engenharia
Para manter a especificação de precisão de 100 ppm, certifique-se de que todos os loops de corrente utilizem cabos de par trançado blindado (STP). A interferência eletromagnética próxima a inversores de frequência de alta potência pode induzir ruído, reduzindo o número efetivo de bits (ENOB) do módulo. O chassi de zinco fundido sob pressão deve ser montado em um trilho DIN de aço de 35 mm bem aterrado e sem oxidação para manter o caminho de blindagem e a dissipação térmica ideais sob condições de carga total de 3 W.
Dicas de comissionamento e fiação
Utilize os plugs de serviço push-in integrados de 2 pinos para aplicações com alta vibração. Esse recurso permite a substituição rápida do módulo sem a remoção individual dos fios, minimizando erros de fiação. Durante o comissionamento no TwinCAT, verifique se os Distributed Clocks (DC) estão habilitados para o terminal, a fim de alinhar entradas históricas de processo com precisão inferior a um microssegundo entre vários nós.
Diretrizes de instalação
AVISO CRÍTICO: Desenergize todos os blocos de distribuição de energia, gabinetes de controle e circuitos de alimentação auxiliares antes de montar ou desmontar o terminal. A falha em isolar a fonte de alimentação pode causar danos inesperados ao barramento do sistema, choques elétricos ou degradação crítica do circuito analógico delta-sigma interno.
1
Monte o ELM3104-0000 diretamente em um trilho DIN de 35 mm limpo e aterrado (em conformidade com a EN 60715).
2
Engate o encaixe de ranhura dupla e chave na lateral do bloco de terminais para fixá-lo com segurança aos módulos EtherCAT adjacentes.
3
Descasque os fios de sinal analógico até obter um comprimento preciso de 8 a 9 mm. Insira condutores sólidos ou fios trançados com terminais tubulares diretamente no plugue do terminal push-in.
4
Ligue o sistema e verifique a topologia da rede EtherCAT no TwinCAT System Manager para configurar filtros e taxas de amostragem.