Häufige Fehler bei Vierleiter-Verbindungsschemata sind in erster Linie auf verwirrende Leitungsfunktionen, beeinträchtigte Messprinzipien und unsachgemäße Systemkonfiguration zurückzuführen. Diese Fehler führen direkt zu einer verringerten Messgenauigkeit, Signalverzerrung und sogar zu Geräteschäden.
I. Verwirrende Verkabelungsfunktionen, die zu Systemausfällen führen
Strom- und Signalleitungen umkehren
Bei vier-Drahtsendern kann das versehentliche Anschließen der positiven und negativen Stromanschlüsse an die Signalausgangsanschlüsse-oder das Verlegen von Signalleitungen in die Stromversorgungsschleife- Folgen haben, die vom Durchbrennen einer Sicherung (geringfügig) bis hin zur Beschädigung des SPS-Eingangsmoduls (schwerwiegend) reichen.
Folgen: Keine Geräteleistung; verbrannte Leiterplatten.
Kraft- und Sinneslinien austauschen
Bei einer Kelvin-Verbindung verhindert die irrtümliche Verwendung der Erregerstromleitungen (Force +/-) als Spannungserfassungsleitungen (Sense +/-)-oder umgekehrt-die Bildung einer gültigen Messschleife.
Folgen:** Nullwerte, unregelmäßige Schwankungen oder eine „OL“-Anzeige (Überlastung).
II. Beeinträchtigung der vier-Draht-Messprinzipien, wodurch zusätzliche Fehler entstehen
Verwendung von Drähten unterschiedlicher Spezifikationen für Force/Sense-Verbindungen
Wenn nicht sichergestellt wird, dass alle vier Drähte das gleiche Material, den gleichen Drahtquerschnitt und die gleiche Länge haben-insbesondere bei der Übertragung über große Entfernungen--können Unterschiede im Drahtwiderstand die Stabilität des Erregerstroms beeinträchtigen oder Gleichtaktstörungen hervorrufen.
Folgen: Erhebliche Abweichungen bei Nieder-Widerstandsmessungen; ausgeprägte Temperaturdrift.
Fehler beim direkten Anschluss der Messleitungen an den zu messenden Widerstand
Werden die Sense +/--Leitungen nicht direkt auf den Sensorkörper selbst gelötet oder gecrimpt, sondern über eine Klemmleiste angeschlossen, geht der am Zwischenanschlusspunkt eingebrachte Übergangswiderstand fälschlicherweise in den Messwert ein.
Wichtiger Punkt: Eine Kelvin-Verbindung erfordert, dass die Spannungsmesspunkte direkt mit dem Messelement „fliegend verdrahtet“ werden müssen.
Erfassungsschleife, die eine Erdschleife bildet
Wenn beide Sense-Leitungen sowohl am Instrumentenende als auch am Sensorende gleichzeitig geerdet sind, entsteht eine Erdpotentialdifferenz, die zu Störungen führt. Dies äußert sich typischerweise in starken Signalschwankungen, insbesondere wenn sie sich in der Nähe von Hochleistungsgeräten befinden.
Phänomene: Datenjitter/-fluktuation, periodische Interferenz, Nullpunktdrift.
III. Systemeinstellungen und Konfigurationsfehler
Das Gerät ist nicht auf den 4-Draht-Modus eingestellt
Auch wenn die physische Verkabelung eine 4-Draht-Verbindung verwendet und die SPS oder der Temperaturregler weiterhin für den „2-Draht“- oder „3-Draht“-Modus konfiguriert bleibt, aktiviert das System den Kelvin-Algorithmus nicht; Folglich werden die Messwerte weiterhin durch den Leitungswiderstand beeinflusst.
Folge: Die angezeigten Werte liegen dauerhaft über den tatsächlichen Werten und weisen bei Temperaturänderungen eine nichtlineare Abweichung auf.
Hoher-Eingangskanal mit hoher Impedanz nicht aktiviert
Einige Instrumente der unteren Preisklasse verfügen nicht über echte 4-Draht-Messfunktionen. Ihre unzureichende Eingangsimpedanz führt zu Stromnebenschlüssen innerhalb der Sense-Schleife und beeinträchtigt dadurch die Genauigkeit der Spannungsabtastung.
IV. Umwelt- und Installationsprobleme
Abgeschirmtes Twisted--Pair-Kabel nicht verwendet
Die 4--Leiterkonfiguration wird häufig zur Messung schwacher Signale (z. B. im mV-Bereich) eingesetzt. Wenn Standardkabel verwendet werden, wird das System anfällig für elektromagnetische Störungen, insbesondere wenn es in der Nähe von Frequenzumrichtern (VFDs) oder Elektromotoren aufgestellt wird.
Empfehlung: Die Force- und Sense-Leitungen sollten jeweils Twisted-Pair-Kabel mit Gesamtabschirmung verwenden; Die Abschirmschicht darf nur an einem Ende geerdet sein.
Lose oder oxidierte Kabelklemmen
Nach längerem Betrieb kann es zu schlechten Kontakten an den Klemmen kommen, was zu Unterbrechungen im Erregerstrom oder Verzerrungen bei der Spannungsabtastung führen kann. Dies äußert sich typischerweise in zeitweiligen Systemfehlern.
Methode zur Fehlerbehebung: Messen Sie nach dem Ausschalten des Systems den Widerstand der Messschleife. Der Messwert sollte nahe bei 0 Ω liegen.
