M-THERMO3 16
16 Thermoelement-Messeingänge frei wählbar Typ K, B, C, E, J, N, R, S und T
Neu
Temperaturerfassung in Perfektion
Das M-THERMO3 16 ist ein Thermoelement-Messmodul mit 16 Kanälen für die präzise Temperaturerfassung in der mobilen Messtechnik. Jeder Kanal lässt sich frei einem der Typen K, B, C, E, J, N, R, S oder T zuordnen. Das macht das Modul zu einem vielseitigen Baustein für Thermoelement-Messsysteme und Datenlogger-Anwendungen in Fahrzeugerprobung und Thermomanagement. Auch bei vielen Messstellen sorgen ein hochauflösender 24-Bit-Analog-Digital-Wandler und eine Kaltstellenkompensation je Kanal für eine präzise, stabile Temperaturmessung. Das Modul ist ultrakompakt und robust (IP67, −40 °C bis +125 °C) und wird über die magnetische Modulverbindung in die Messkette eingebunden; die Messdaten werden auf CAN FD ausgegeben und in IPEmotion konfiguriert und ausgewertet.
Das M-THERMO3 16 im Überblick
| Produkttyp | Temperatur-Messmodul der M3-Serie |
|---|---|
| Messgröße | Temperatur über Thermoelemente |
| Kanäle | 16, pro Kanal frei konfigurierbar |
| Thermoelement-Typen | K, B, C, E, J, N, R, S, T (9 Typen) |
| A/D-Wandler | 24 Bit (Sigma-Delta) |
| Abtastrate | 1 bis 200 Hz je Kanal, 3.200 Hz Summe |
| Kaltstellenkompensation | je Kanal (Sensor pro Buchse) |
| Schnittstelle | CAN FD (125 kBit/s bis 5 Mbit/s) |
| Galvanische Trennung | Kanal, CAN, Versorgung, Gehäuse |
| Diagnose | Kanal-Status-LED je Eingang; Sensorbruch- und Unterspannungserkennung in IPEmotion |
| Software | IPEmotion (PC / RT) |
| Schutz / Temperatur | IP67, -40 °C bis +125 °C |
| Baugröße | 165 x 33 x 58 mm |
Einsatzgebiete des M-THERMO3 16
Das M-THERMO3 16 wird in Anwendungen des Thermomanagements, der thermischen Erprobung und der Temperaturvalidierung von Komponenten und Baugruppen eingesetzt. Typische Einsatzbereiche reichen von der Fahrzeugentwicklung bis zur Antriebs- und Triebwerkserprobung.
Typische Messaufgaben:
- Kühlung und Klimatisierung: Ein- und Auslasstemperaturen an Wasser-, Öl- und Luftkühlern sowie an Verdampfern der Klimaanlage; häufig kommen Messgitter mit 16 oder 20 Messstellen auf der Anströmseite des Kühlers sowie weitere Messstellen auf der Abströmseite zum Einsatz.
- Innenraum und Komfort: verteilte Messstellen für Erwärmung, Kühlung und Wärmeverteilung, bis zu rund 100 Messstellen im gesamten Innenraum.
- Bauteil- und Systemerprobung: thermische Charakterisierung und Validierung von Komponenten und Systemen, beispielsweise Wärmetauschern, Pumpen, Ventilen oder elektronischen Baugruppen. Typische Aufgaben sind die Untersuchung von Temperaturverläufen, Temperaturdifferenzen und Wärmeübergängen entlang des Systems.
- E-Mobilität: Temperaturmessungen an Batteriesystemen, Batteriezellen, Leistungselektronik, Invertern und Elektromotoren sowie an den zugehörigen Kühlkreisläufen. Im Fokus stehen die thermische Validierung, die Absicherung von Betriebsgrenzen und die Optimierung des Thermomanagements.
Technische Eigenschaften
- Messfunktion: 16 Thermoelement-Eingänge, pro Kanal frei einem der neun Typen zuordenbar; 24-Bit-Wandler.
- Signalverarbeitung: bewährter Hardwarefilter und Mittelwertbildung, ergänzt um zusätzliche Softwarefilter (Bessel, Butterworth, Elliptic); nützlich bei ungeschirmten Thermoleitungen nahe E-Antrieben oder auf dem Prüfstand.
- Individuelle Kennlinien: Neben den genormten Typen lassen sich eigene, kalibrierte Kennlinien hinterlegen (Multi-Point-Skalierung: bis zu acht Kennlinien mit je bis zu 64 Stützpunkten, aus CSV importierbar, live auf dem CAN-Bus). Ein kanalweiser Offset-Abgleich erlaubt die Feinjustierung direkt im Messsystem.
- Rohwert-Modus (weiterführend): Der Rohwert-Modus wurde für Anwendungen entwickelt, bei denen die Temperaturberechnung nicht im Messmodul, sondern durch den Anwender erfolgt. Dadurch können eigene Kompensationsverfahren sowie sensorspezifische Kalibriertabellen genutzt werden, um insbesondere in hochgenauen Messanwendungen die bestmögliche Messgenauigkeit zu erreichen.
- Kommunikation & Isolation: Messdatenausgabe auf CAN FD; galvanische Trennung von Kanal, CAN, Versorgung und Gehäuse.
- Status & Diagnose: Kanal-Status-LED an jedem Eingang zur Anzeige des konfigurierten Thermoelement-Typs nach IEC/ANSI. In IPEmotion stehen zusätzliche Status- und Diagnoseinformationen je Modul und Kanal zur Verfügung, einschließlich Kanalzustand wie Sensorbruch oder Unterspannung.
Genauigkeit
Die Messgenauigkeit der IPETRONIK-Temperaturmodule wurde über mehrere Gerätegenerationen kontinuierlich weiterentwickelt. Die Messabweichung des M-THERMO3 16 hängt sowohl vom verwendeten Thermoelement-Typ als auch von der Messtemperatur ab. Entsprechende Verstärkungs-, Offset-, Skalierungs- und Driftwerte sind im Datenblatt spezifiziert. Die Kaltstellenkompensation befindet sich direkt in der Thermoelementbuchse und ermöglicht eine präzise Erfassung der Referenztemperatur. Die erreichbare Gesamtgenauigkeit der Messkette wird maßgeblich durch das verwendete Thermoelement beeinflusst. In der Praxis ist der Sensor häufig die größte Fehlerquelle. Für Anwendungen mit höchsten Genauigkeitsanforderungen empfiehlt sich daher der Einsatz von Thermoelementen der Toleranzklasse 1 nach IEC 60584 oder von speziell kalibrierten Sensoren.
Rolle im Gesamtsystem
Das M-THERMO3 16 übernimmt die Erfassung von Temperaturmesswerten innerhalb der M3-Messkette. Es ermöglicht den Aufbau von Messsystemen mit einer hohen Anzahl an Temperaturkanälen und eignet sich insbesondere für Anwendungen im Thermomanagement, in der Komponentenvalidierung sowie bei thermischen Untersuchungen von Fahrzeugen und Antrieben. Ergänzend erfassen das M-SENS3 8 Spannung, Strom und Frequenz sowie das M-CNT3 4 Impuls- und Encodersignale; das optionale M-GATEWAY3 bündelt die Busse und stellt die Daten für Drittsysteme bereit.
3D-Ansicht
Klicken Sie auf das Bild, um den M-THERMO3 16 in einer interaktiven 3D-Ansicht zu betrachten.
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Technische Daten
| Messeingang allg. Eigenschaften | |
|---|---|
| AD-Wandler | 24 Bit (Sigma-Delta) |
| Spezialfunktionen | Mittelwertbildung Tiefe einstellbar (1-100) |
| Kanal-Abtastraten | 2 / 5 / 10 / min - 1 / 2 / 5 / 10 / 20 / 50 / 100 / 200 Hz |
| Summen-Abtastrate | 3200 Hz |
| Hardwarefilter (statisch) | Genauigkeit ±25 %, 22 Hz 2. Ordnung |
| Eingangswiderstand | 15 MΩ (Kein Einfluß der Sensorbrucherkennung) |
| Kanal-LED | Kanal-LED blinkt bei Konfiguration gelb, Kanal-LED leuchtet in der Farbe des Thermoelementtyps für 10s nach der Initialisierung, Farbliche Anzeige entsprechend des eingestellten Thermoelement Typs nach IEC/ANSI, Sensorbrucherkennung, Ja |
| Messeingang Temperatur | |
| Messbereich Temperatur | Typ B (Pt30Rh/Pt6Rh) 0 … 1820 °C (32 … 3308 °F), Typ N (NiCrSi/NiSi) -270 … 1300 °C (-454 … 2372 °F), Typ R (Pt13Rh/Pt) -50 … 1768 °C (-58 … 3214 °F), Typ S (Pt10Rh/Pt) -50 … 1768 °C (-58 … 3214 °F), Typ C (W5Re/W26Re) 0 … 2320 °C (32 … 4208 °F), Typ E (NiCr/CuNi) -270 … 1000 °C (-454 … 1832 °F), Typ J (Fe/CuNi) -210 … 1200 °C (-346 … 2192 °F), Typ K (NiCr/NiAl) -270 … 1372 °C (-454 … 2502 °F), Typ T (Cu/CuNi) -270 … 400 °C (-454 … 752 °F) |
| Messabweichung (Typ K) | Offset- und Skalierungsfehler: typ. ± 0.11 K: max. ± 0.33 K, Nullpunktdrift bei 23 °C bis 125 °C: max. ± 3.35 mK/K, Verstärkungsfehler bei 23 °C: max. ± 0.015 %, Nullpunktdrift bei -40 °C bis 23 °C: max. ±1.65 mK/K, Verstärkungsdrift bei -40 °C bis 23 °C: max. ± 10.0 ppm/K, Verstärkungsdrift bei 23 °C bis 125 °C: max. ± 10.0 ppm/K |
| Messabweichung (Typ B) | Nullpunktdrift bei 23 °C bis 125 °C: max. ± 10.0 mK/K, Verstärkungsdrift bei 23 °C bis 125 °C: max. ± 0.5 ppm/K, Verstärkungsdrift bei -40 °C bis 23 °C: max. ± 0.5 ppm/K, Nullpunktdrift bei -40 °C bis 23 °C: max. ± 7.0 mK/K, Verstärkungsfehler bei 23 °C: max. ± 0.0001 %, Offset- und Skalierungsfehler: typ. ± 0.55 K: max. ± 1.65 K |
| Messabweichung (Typ C) | Nullpunktdrift bei 23 °C bis 125 °C: max. ± 10.0 mK/K, Verstärkungsfehler bei 23 °C: max. ± 0.0001 %, Nullpunktdrift bei -40 °C bis 23 °C: max. ± 7.0 mK/K, Verstärkungsdrift bei -40 °C bis 23 °C: max. ± 0.5 ppm/K, Verstärkungsdrift bei 23 °C bis 125 °C: max. ± 0.5 ppm/K, Offset- und Skalierungsfehler: typ. ± 0.55 K: max. ± 1.65 K |
| Messabweichung (Typ E) | Verstärkungsdrift bei -40 °C bis 23 °C : max. ± 9.0 ppm/K, Offset- und Skalierungsfehler: typ. ± 0.09 K: max. ± 0.260 K, Nullpunktdrift bei 23 °C bis 125 °C: max. ± 2.95 mK/K, Verstärkungsdrift bei 23 °C bis 125 °C: max. ± 9.0 ppm/K, Verstärkungsfehler bei 23 °C: max. ± 0.004 %, Nullpunktdrift bei -40 °C bis 23 °C: max. ± 1.30 mK/K |
| Messabweichung (Typ J) | Verstärkungsdrift bei 23 °C bis 125 °C: max. ± 8.0 ppm/K, Nullpunktdrift bei -40 °C bis 23 °C: max. ± 1.5 mK/K, Offset- und Skalierungsfehler: typ. ± 0.09 K: max. ± 0.28 K, Verstärkungsfehler bei 23 °C: max. ± 0.0025 %, Verstärkungsdrift bei -40°C bis 23°C: max. ± 8.0 ppm/K, Nullpunktdrift bei 23 °C bis 125 °C: max. ± 3.1 mK/K |
| Messabweichung (Typ N) | Nullpunktdrift bei 23 °C bis 125 °C: max. ± 4.0 mK/K, Verstärkungsdrift bei 23 °C bis 125 °C: max. ± 8.7 ppm/K, Nullpunktdrift bei -40 °C bis 23 °C: max. ± 2.0 mK/K, Verstärkungsdrift bei -40 °C bis 23 °C: max. ± 8.7 ppm/K, Offset- und Skalierungsfehler: typ. ± 0.15 K: max. ± 0.45 K, Verstärkungsfehler bei 23 °C: max. ± 0.0001 % |
| Messabweichung (Typ R) | Verstärkungsdrift bei -40 °C bis 23 °C: max. ± 0.5 ppm/K, Nullpunktdrift bei 23 °C bis 125 °C: max. ± 10.25 mK/K, Verstärkungsdrift bei 23 °C bis 125 °C: max. ± 0.5 ppm/K, Verstärkungsfehler bei typisch: max. ± 0.0001 %, Nullpunktdrift bei -40 °C bis 23 °C: max. ± 7.0 mK/K, Offset- und Skalierungsfehler: typ. ±0.59 K: max. ± 1.75 K |
| Messabweichung (Typ S) | Verstärkungsdrift bei 23 °C bis 125 °C: max. ± 1.0 ppm/K, Verstärkungsdrift bei -40 °C bis 23 °C : max. ± 0.5 ppm/K, Nullpunktdrift bei 23 °C bis 125 °C: max. ± 10.25 mK/K, Verstärkungsfehler bei typisch: max. ± 0.0001 %, Nullpunktdrift bei -40 °C bis 23 °C: max. ± 7.25 mK/K, Offset- und Skalierungsfehler: typ. ± 0.57 K: max. ± 1.70 K |
| Messabweichung (Typ T) | Nullpunktdrift bei -40 °C bis 23 °C: max. ± 1.75 mK/K, Verstärkungsfehler bei 23 °C: max. ± 0.0001 %, Offset- und Skalierungsfehler: typ. ± 0.11 K: max. ± 0.33 K, Nullpunktdrift bei 23 °C bis 125 °C: max. ± 3.5 mK/K, Verstärkungsdrift bei -40 °C bis 23 °C: max. ± 4.5 ppm/K, Verstärkungsdrift bei 23 °C bis 125 °C: max. ± 5.0 ppm/K |
| Kennlinienlinearisierung | Numerisch interpoliert |
| Kaltstellenkompensation | Eine Kaltstelle je Kanal |
| Galvanische Trennung | |
| Messeingang ↔ Modulversorgung | ±100 V (dauerhaft), ±500 V (Stoßspannung) |
| Messeingang ↔ CAN | ±100 V (dauerhaft), ±500 V (Stoßspannung) |
| Messeingang ↔ Gehäuse | ±100 V (dauerhaft), ±500 V (Stoßspannung) |
| Messeingang ↔ Messeingang | ±100 V (dauerhaft), ±500 V (Stoßspannung) |
| Messeingang ↔ Sensorspeisung | ±100 V (dauerhaft), ±500 V (Stoßspannung) |
| Gerät | |
| Eingänge | 16 |
| Zulässige Eingangsspannung (Kanal) | Bediensicherheit ±60 V (dauerhaft), Gerätesicherheit ±60 V (dauerhaft), zusätzlich ESD-Schutz |
| Spannungsversorgung | Für Bordnetz von 12 | 24 | 48 V, 6 ... 59 VDC |
| Schaltschwellen der Betriebsspannung | Ein 9 VDC (±0.3) / Aus 6 VDC (±0.3) |
| Leistungsaufnahme, typisch | 1.2 W |
| Arbeitstemperaturbereich | -40 … 125 °C (-40 … 257 °F) |
| Lagertemperaturbereich | -55 … 150 °C (-67 … 302 °F) |
| IP-Schutzart | IP 67 (ISO 20653 - 2013) |
| Relative Luftfeuchtigkeit | 5 ... 95 % |
| Betriebshöhe (über NN) | max. 5000m |
| Abmessungen | L165 mm x B33 mm x H58 mm (L6.50 in x B1.30 in x H2.28 in) |
| Gewicht | 415 g (0.91 lb) |
| Konfigurations-Schnittstelle | Über CAN-FD oder X-Link (Tunneling) mit IPEmotion PC, RT, CAN-FD (ISO 11898-2-2016)) 125 kBit/s bis 5 MBit/s 64 Datenbytes |
| Datenübertragungsrate | Software einstellbar bis 5Mbit/s (ISO11898-2-2016) |
| Eingangsbuchsen | Miniatur TE-Stecker (DIN IEC 584, ANSI MC 96.1) |
| Ausgangsbuchsen | Federkontakt-Steckverbindung (9-pol) |
| Status-LED | Ja, Anzeige des Betriebszustands sowie Warnungen bei Unterspannung bzw. abgelaufener Kalibrierung |
| Zubehör | |
| Modul | IPE-HWI-M3-001 Montageplatte, IPE-HWI-M3-002 Montageplatte, IPE-COV-M3-001 Abdeckkappe |
| Systemkabel | 623-508 M3-CAN/PWR Kabel, CAN/PWR 0B-5p., 623-503 M3-CAN/PWR Kabel, 623-502 M3-CAN/PWR Kabel, LOG Term, 623-509 M3-CAN/PWR Kabel, X-LINK/PWR, 623-507 M3-CAN/PWR Kabel, Büschel, 623-504 M3-CAN/PWR Kabel, M-CAN/PWR, 623-500 M3-CAN/PWR Kabel, SubD9/S Term, Büschel, 623-511 M3-CAN Kabel, M-CAN/noPWR M-Weiche, 623-506 M3-CAN Kabel, SUB-D/9S Term, 623-510 M3-CAN/ Kabel, ETAS-CAN 1B-8p |
