Druckmessung für Prozessanlagen

Druckmessumformer von Yokogawa für Chemie, Pharma, Lebensmittel, Wasser und Energie – für Relativ-, Absolut-, Differenz-, Zug- und Niederdruck, mit HART, Feldbus, PROFINET oder Funk. Vier Reihen decken Messspannen von 0,025 kPa (0,25 mbar) bis 70 MPa (700 bar) ab, dazu kommen Messumformer mit Druckmittler und hygienische Ausführungen. Wählen Sie unten die passende Produktfamilie – die Übersicht nach Druckart und der Reihenvergleich darunter helfen bei der Entscheidung.

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Iwan Hinder

Messen, Steuern, Regeln / Heizsysteme Kompensatoren/Filter

EJX A – Hochleistung

Druckmessumformer nach Druckart: alle Modelle im Überblick

Die Übersicht ordnet jedes Modell seiner Druckart und Reihe zu. Die Abschnitte nach dem Reihenvergleich erklären die Druckarten und führen direkt zu den Modellen; die Druckmittlermodelle stehen auf der Seite „Messumformer mit Druckmittler“, der EJAC60E auf „EJAC60E – hygienisch“.

Druckart / Ausführung	EJA E	EJX A	EJX S	EJX B
Relativdruck	EJA430E, EJA440E, EJA530E	EJX430A, EJX440A, EJX530A, EJX630A	EJX430S, EJX530S	EJX430B, EJX530B
Absolutdruck	EJA310E, EJA510E	EJX310A, EJX510A, EJX610A	EJX310S, EJX510S	EJX310B, EJX510B
Differenzdruck	EJA110E, EJA130E	EJX110A, EJX130A	EJX110S	EJX110B, EJX210B
Zug- und Niederdruck	EJA120E	EJX120A	EJX110S mit Kapsel E	–
Mit Druckmittler	EJAC50E, EJAC80E, EJAC81E	EJXC50A, EJXC80A, EJXC81A, EJXC40A	Anschluss für Druckmittler (Option)	EJX438B, EJX118B
Hygienisch	EJAC60E (ohne Füllflüssigkeit); EJAC50E und EJAC80E mit hygienischem Clamp-Druckmittler	EJXC50A, EJXC80A und EJXC40A mit hygienischem Clamp-Druckmittler	EJX530S (hygienische Ausführung)	–

Quelle: Yokogawa-Datenblätter der genannten Modelle. Der EJAC60E besteht aus dem hygienischen Relativdruckmessumformer EJA560E und dem Hygieneadapter C10SA; er misst mit einem Dehnungssensor statt mit DPharp (Datenblatt GS 01C31Y01-01EN). „–“ = in dieser Reihe nicht erhältlich.

Welche Reihe passt? Druckmessumformer EJA E, EJX A, EJX S und EJX B im Vergleich

Die vier Reihen arbeiten mit demselben Sensorprinzip (DPharp) und messen Relativ-, Absolut- und Differenzdruck; Zug- und Niederdruckmessumformer gibt es in der EJA-E-, EJX-A- und EJX-S-Reihe. Kurz gesagt: Die EJA-E-Reihe ist für Standardmessstellen gedacht. Die EJX-A-Reihe misst genauer und überwacht als Option die Wirkdruckleitungen, also die Leitungen vom Prozess zum Messumformer. Die EJX-S-Reihe bringt diese Diagnose serienmässig mit und kommuniziert auch über PROFINET mit Ethernet-APL. Die EJX-B-Reihe sendet per Funk und braucht kein Signalkabel. Messumformer mit Druckmittler und hygienische Ausführungen beschreibt der Abschnitt weiter unten.

Merkmal	EJA E – Standard	EJX A – Hochleistung	EJX S – Premium mit Diagnose	EJX B – Wireless
Referenzgenauigkeit	±0,055 % der Spanne	±0,04 % der Spanne	±0,035 % der Spanne	±0,04 % der Spanne
Genauigkeit mit Option /HAC	±0,04 %	±0,025 %	±0,025 %	–
Messspannen	0,1 kPa (1 mbar) bis 50 MPa (500 bar), mit Option /HG bis 70 MPa (700 bar)	0,025 kPa (0,25 mbar) bis 70 MPa (700 bar)	0,025 kPa (0,25 mbar) bis 70 MPa (700 bar)	0,1 kPa (1 mbar) bis 50 MPa (500 bar)
Signal und Kommunikation	4–20 mA mit HART 5/HART 7 oder BRAIN; 1–5 V mit HART (Low Power); FOUNDATION Fieldbus; PROFIBUS PA	4–20 mA mit HART 5/HART 7 oder BRAIN; FOUNDATION Fieldbus; PROFIBUS PA	4–20 mA mit HART; PROFINET über Ethernet-APL	Funk nach ISA100 Wireless (ISA100.11a, 2,4 GHz); Batterie oder 10,5–30 V DC
Funktionale Sicherheit	SIL 2, redundant SIL 3 (4–20 mA mit BRAIN oder HART)	SIL 2, redundant SIL 3 (4–20 mA mit BRAIN oder HART)	SIL 2, redundant SIL 3 (HART-Ausführung)	keine SIL-Angabe im Datenblatt
Diagnose	Selbstdiagnose, Grenzwertalarme für den Druck	zusätzlich als Option: Erkennung verstopfter Wirkdruckleitungen und ausgefallener Begleitheizung	Erkennung verstopfter Wirkdruckleitungen und ausgefallener Begleitheizung serienmässig (alle Modelle); Status nach NAMUR NE107	Selbstdiagnose inklusive Batterie und Funkverbindung
Anzeige	LCD (Option)	LCD (Option)	LCD oder Grafikdisplay mit farbiger Hintergrundbeleuchtung (Option)	LCD
Ex-Schutz	ATEX und IECEx: druckfeste Kapselung oder Eigensicherheit	ATEX und IECEx: druckfeste Kapselung oder Eigensicherheit	ATEX und IECEx: druckfeste Kapselung oder Eigensicherheit	ATEX und IECEx: Eigensicherheit (Option, nur Batterieausführung)
Typische Anwendung	Standardmessstellen in Wasser, Energie, Chemie und Anlagenbau	Anspruchsvolle Messstellen: Durchfluss über Wirkdruck, hohe Drücke, Überwachung der Wirkdruckleitungen	Neue Anlagen mit PROFINET über Ethernet-APL; Messstellen, die ihren Zustand melden sollen; hygienischer EJX530S	Nachrüstungen und entfernte Messstellen ohne Signalkabel

Quelle: Yokogawa-Datenblätter (GS), unter anderem GS 01C31B01-01EN (EJA E), GS 01C25B01-01EN (EJX A), GS 01C33C10-01EN (EJX S) und GS 01C27B01-01EN (EJX B). Genauigkeit für Relativ- und Differenzdruck mit Standardkapseln, gültig ab einer modellabhängigen Mindestspanne; Absolutdruck-, Zugdruck-, Hygiene- und Druckmittlerausführungen weichen ab. „–“ = nicht erhältlich.

Relativdruckmessumformer: Druck gegenüber der Umgebung

Ein Relativdruckmessumformer misst den Druck gegenüber dem Luftdruck der Umgebung. Typische Messstellen in Prozessanlagen sind Pumpen, Rohrleitungen, Kessel und Behälter sowie der hydrostatische Füllstand in offenen Tanks. Bei den meisten Relativdruckmodellen reicht der Messbereich bis –100 kPa (–1 bar) hinunter; auch Unterdruck lässt sich also messen.

Mit Deckelflansch: EJA430E, EJX430A, EJX430S und EJX430B (Funk). Messspannen ab 2,5 kPa (25 mbar) bei den EJX-Modellen, ab 5 kPa (50 mbar) beim EJA430E, Betriebsdruck bis 16 MPa (160 bar). Die Bauform mit Deckelflansch bietet die grösste Werkstoffauswahl.
Hohe Drücke: EJA440E und EJX440A mit Deckelflansch für Messspannen bis 50 MPa (500 bar). Auch der EJX430S erreicht als Hochdrucktyp 50 MPa (500 bar).
Einschraubausführung: EJA530E, EJX530A und EJX530B (Funk) für Messspannen bis 50 MPa (500 bar), der EJA530E mit Option /HG bis 70 MPa (700 bar); EJX630A und EJX530S bis 70 MPa (700 bar). Sie werden ohne Flansch direkt eingeschraubt (Gewinde 1/2 NPT, G1/2 oder M20 × 1,5) und sind kompakt und schnell montiert.
Mit Druckmittler oder hygienisch: EJXC50A und EJAC50E mit direkt angebautem Druckmittler, EJXC80A und EJAC80E mit Kapillare, also einer dünnen Leitung mit Füllflüssigkeit (auf Basis EJX430A bzw. EJA430E), EJX438B mit Druckmittler und Funk. Für Lebensmittel und Pharma eignen sich der EJAC60E und der hygienische EJX530S; die Druckmittlersysteme gibt es auch mit hygienischem Clamp-Druckmittler.

Absolutdruckmessumformer für Vakuum und Destillation

Ein Absolutdruckmessumformer misst gegen das Vakuum als Nullpunkt. Sein Messwert hängt deshalb weder vom Wetter noch von der Höhe des Standorts ab. Typische Einsätze sind Vakuumprozesse wie Destillation und Verdampfung, Kondensatoren und alle Regelungen, bei denen der Druck unabhängig vom Luftdruck sein muss.

Mit Deckelflansch für kleine Absolutdrücke: EJA310E, EJX310A, EJX310S und EJX310B (Funk). Die Vakuumkapsel L misst Messspannen ab 0,5 kPa abs (5 mbar abs), beim EJA310E ab 0,67 kPa abs (6,7 mbar abs); die Kapsel B reicht bis 16 MPa abs (160 bar abs).
Einschraubausführung: EJA510E, EJX510A und EJX510B (Funk) bis 50 MPa abs (500 bar abs), der EJA510E mit Option /HG bis 70 MPa abs (700 bar abs); EJX610A und EJX510S bis 70 MPa abs (700 bar abs).
Mit Druckmittler: EJXC81A und EJAC81E, wenn das Medium nicht an die Messzelle darf.

Beim Absolutdruck liegen die Reihen in der Genauigkeit weiter auseinander als beim Relativdruck: EJA310E ±0,1 %, EJX310A und EJX310B ±0,04 %, EJX310S ±0,035 % der Spanne (jeweils Kapseln M, A und B).

Differenzdruckmessumformer für Durchfluss, Füllstand und Filter

Ein Differenzdruckmessumformer misst den Unterschied zwischen zwei Drücken. Damit messen Sie den Durchfluss nach dem Wirkdruckverfahren (an einer Blende oder Venturidüse), den Füllstand in geschlossenen Behältern, die Dichte einer Flüssigkeit oder die Verschmutzung von Filtern. Für die Durchflussmessung lässt sich der Ausgang radizieren (Quadratwurzel): Der Messumformer gibt dann direkt ein durchflussproportionales Signal aus.

Für Durchfluss und Füllstand: EJA110E, EJX110A, EJX110S und EJX110B (Funk). Messspannen ab 0,1 kPa (1 mbar) bei EJX110A, EJX110S und EJX110B, ab 0,5 kPa (5 mbar) beim EJA110E, jeweils bis 14 MPa (140 bar). Betriebsdruck je nach Kapsel und Werkstoff: bis 16 MPa (160 bar) beim EJA110E, mit Option /HG bis 25 MPa (250 bar), bei den EJX-Modellen bis 25 MPa (250 bar). Alle vier messen zusätzlich den statischen Druck in der Leitung.
Hoher Leitungsdruck: EJA130E und EJX130A für Betriebsdrücke bis 32 MPa (320 bar), mit Schraubenwerkstoff-Code K oder H bis 41,3 MPa (413 bar) – zum Beispiel an Hochdruckleitungen für Dampf und Speisewasser. Den EJX110S gibt es als Hochdrucktyp für dieselben Drücke.
Füllstand mit Flansch oder Druckmittler: Der EJX210B wird direkt an den Behälter angeflanscht und sendet per Funk. Über Kapillaren arbeiten EJXC80A, EJAC80E und EJX118B (Funk), mit einer Kabelverbindung statt Kapillare der EJXC40A.

Zug- und Niederdruckmessung für Feuerräume und Rauchgaskanäle

Zug- und Niederdruckmessumformer messen sehr kleine Differenzdrücke von wenigen Millibar, etwa den Unterdruck (Zug) im Feuerraum von Kesseln und Verbrennungsanlagen oder in Rauchgaskanälen. Ihr Messbereich reicht von –1 bis 1 kPa (–10 bis 10 mbar). Der Betriebsdruck darf höchstens 50 kPa (0,5 bar) betragen. Liegt er höher, ist ein Differenzdruckmessumformer aus dem Abschnitt Differenzdruck die richtige Wahl.

EJA120E: Messspanne 0,1 bis 1 kPa (1 bis 10 mbar), ±0,2 % der Spanne, mit Option /HAC ±0,09 %.
EJX120A: Messspanne 0,025 bis 1 kPa (0,25 bis 10 mbar), ±0,09 % der Spanne; Diagnose der Wirkdruckleitung als Option.
EJX110S mit Kapsel E: Messspanne 0,025 bis 1 kPa (0,25 bis 10 mbar), ±0,09 % der Spanne, mit HART oder PROFINET.

Alle drei sind für Prozesstemperaturen von –25 bis 80 °C ausgelegt.

Druckmessumformer für Chemie, Pharma, Lebensmittel, Wasser und Energie

Ein Druckmessumformer misst den Druck direkt im Prozess und gibt ihn als elektrisches Signal an das Leitsystem oder die SPS weiter: als 4–20-mA-Signal mit HART, über einen Feldbus, über PROFINET mit Ethernet-APL (Ethernet bis zum Feldgerät) oder per Funk. HART ist ein digitales Signal, das auf derselben Zweidrahtleitung mitläuft; darüber lässt sich das Gerät aus der Ferne einstellen und überwachen. SIL (Safety Integrity Level) beschreibt, wie zuverlässig ein Gerät eine Sicherheitsfunktion erfüllt.

Typische Messaufgaben nach Branche:

Chemie und Petrochemie: Reaktoren, Destillation und Vakuum, korrosive Medien, Ex-Zonen und SIL-Sicherheitskreise.
Pharma, Lebensmittel und Getränke: Druck und Füllstand in hygienischen Prozessleitungen und Tanks, etwa mit dem EJAC60E.
Wasser und Abwasser: Pumpstationen, Leitungsdruck, Füllstand in Becken und Behältern – mit der EJX-B-Reihe per Funk auch dort, wo kein Kabel liegt.
Energie, Fernwärme und Kehrichtverwertung: Dampf, Kesselspeisewasser, Feuerraumzug und Rauchgas.
Maschinen- und Anlagenbau: Skids (vormontierte Anlagenmodule), neue Anlagen und Erweiterungen mit einer einheitlichen Gerätefamilie.

Manometer, Drucksensoren und Druckschalter für Maschinen, Hydraulik und Haustechnik aus dem HENNLICH-Sortiment finden Sie unter Druckmessung für die Industrie.

Die HENNLICH (Schweiz) GmbH mit Sitz in Altendorf betreut Industrie- und Anlagenbaukunden in der ganzen Schweiz.

Druckmessumformer mit Druckmittler und hygienische Druckmessung

Wenn das Medium nicht an die Messzelle darf oder die Anlage hygienisch ausgeführt sein muss, gibt es zwei eigene Lösungen:

Messumformer mit Druckmittler: Ein Druckmittler ist eine vorgeschaltete Membran, die das Medium vom Messumformer fernhält; je nach Bauform überträgt eine Kapillare mit Füllflüssigkeit den Druck zur Messzelle. Das lohnt sich bei heissen, zähen, aggressiven oder kristallisierenden Medien und für den Füllstand in geschlossenen Behältern. Yokogawa liefert Messumformer und Druckmittler als komplettes System: Messumformer mit Druckmittler.
Hygienische Druckmessung: Für Lebensmittel, Getränke und Pharma gibt es drei Wege. Der EJAC60E misst ganz ohne Füllflüssigkeit, mit Clamp- und Verschraubungsanschlüssen nach ISO 2852, ISO 2853 und DIN 11851 und bis 150 °C Prozesstemperatur. Der hygienische EJX530S wird über einen hygienischen Clamp-Anschluss der Grösse ISO38 oder ISO51 oder über eine Verschraubung ISO51 angeschlossen. Es gibt ihn mit HART, für SIL 2 zertifiziert (redundant SIL 3), oder mit PROFINET über Ethernet-APL. Der dritte Weg sind Druckmittlersysteme mit hygienischem ISO-Clamp-Druckmittler: EJXC50A und EJAC50E direkt angebaut, EJXC80A und EJAC80E mit Kapillare sowie der EJXC40A mit Kabelverbindung.

DPharp: der Silizium-Resonanzsensor von Yokogawa

Alle Druckmessumformer der EJA-E-, EJX-A-, EJX-S- und EJX-B-Reihe arbeiten mit DPharp, dem Silizium-Resonanzsensor von Yokogawa. Auf einem Chip aus einkristallinem Silizium sitzen zwei winzige Resonatoren, die mit ihrer Eigenfrequenz schwingen. Steht die Messzelle unter Druck, wird der eine gestaucht und der andere gedehnt: Die eine Frequenz steigt, die andere sinkt. Die Elektronik zählt beide Frequenzen direkt digital aus.

So liefert ein Sensor mehrere Messwerte. Die Differenz der beiden Frequenzen ergibt den Differenzdruck, ihre Summe den statischen Druck in der Leitung. Die Differenzdruckmessumformer EJA110E, EJX110A, EJX110S und EJX110B zeigen den statischen Druck deshalb zusätzlich an oder übertragen ihn digital. Bei der EJX-S-Reihe serienmässig und bei der EJX-A-Reihe mit der Option Advanced Diagnostics (HART oder FOUNDATION Fieldbus) berechnet das Gerät aus zwei eingebauten Temperatursensoren ausserdem die Temperatur am Prozessanschluss und erkennt so eine ausgefallene Begleitheizung.

Was das im Betrieb bedeutet:

Schnell: Die Differenzdruckmessumformer EJA110E und EJX110A haben eine Ansprechzeit von 90 ms (Kapseln M, H und V mit messstoffberührten Teilen aus Werkstoffcode S oder L, Dämpfung null, inklusive 45 ms Totzeit; sonst 150 ms).
Selbstüberwachend: Weil die Resonatoren auch ohne Druck schwingen, erkennt die Elektronik einen Ausfall der Messzelle. Die Selbstdiagnose meldet zudem Fehler von Prozessor, Hardware und Konfiguration sowie Messbereichsüberschreitungen.
Zertifiziert für Sicherheitskreise: Die EJA-E-, EJX-A- und EJX-S-Reihe sind mit 4–20 mA und HART (EJA-E- und EJX-A-Reihe auch mit BRAIN) nach IEC 61508 für SIL 2 zertifiziert, zwei Geräte redundant für SIL 3.

Eine Ausnahme ist der hygienische EJAC60E: Er misst ohne Füllflüssigkeit mit einem Dehnungssensor und nutzt kein DPharp.

Was wir für die Auswahl Ihres Druckmessumformers wissen müssen

Datenblätter, Anleitungen und Zertifikate finden Sie auf der Seite der jeweiligen Reihe. Mit diesen Angaben schlägt Ihnen Ihr Ansprechpartner das passende Modell und die richtige Ausführung vor:

Druckart und Messbereich: Relativ-, Absolut- oder Differenzdruck, kleinster und grösster Messwert sowie der höchste Druck, der in der Leitung auftreten kann.
Medium und Temperatur: Flüssigkeit, Gas oder Dampf, Prozesstemperatur und aggressive oder verschmutzende Bestandteile. Daraus ergeben sich Werkstoff und Füllflüssigkeit und ob ein Druckmittler nötig ist.
Prozessanschluss: Deckelflansch für den Anbau an einen Ventilblock, Einschraubgewinde wie G1/2 oder 1/2 NPT, Flansch am Behälter oder hygienischer Clamp.
Signal und Leitsystem: 4–20 mA mit HART oder BRAIN (dem digitalen Protokoll von Yokogawa), FOUNDATION Fieldbus, PROFIBUS PA, PROFINET über Ethernet-APL oder Funk nach ISA100 Wireless.
Anforderungen und Zulassungen: Ex-Zone nach ATEX oder IECEx, Sicherheitskreis mit SIL-Anforderung, Hygieneanforderungen oder Druckgeräterichtlinie.

Messtechnik-Beratung direkt aus der Schweiz

HENNLICH ist autorisierter Händler von Yokogawa und berät Sie bei der Auswahl des passenden Messgeräts – von der einzelnen Messstelle bis zur Einbindung ins Leitsystem.

Datenblätter, Massblätter, Anleitungen und Zertifikate stehen auf jeder Produktseite zum Download bereit. Für Ausführung und Zulassungen ist Ihr Ansprechpartner für Messen, Steuern und Regeln direkt für Sie da.

Ihr.Mehrwert.

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Häufig gestellte Fragen (FAQ)

Relativdruck misst gegen den Luftdruck der Umgebung, geeignet für Pumpen, Leitungen und offene Behälter. Absolutdruck misst gegen das Vakuum und ist unabhängig von Wetter und Höhe, geeignet für Vakuum, Destillation und Verdampfer. Differenzdruck misst den Unterschied zwischen zwei Punkten, etwa für Durchfluss an einer Blende, Füllstand in geschlossenen Behältern oder die Filterüberwachung. Für den Zug im Feuerraum gibt es Niederdruckmessumformer mit Messspannen ab 0,025 kPa (0,25 mbar).

Die EJA-E- und die EJX-A-Reihe sind in der Ausführung mit 4–20 mA und BRAIN oder HART nach IEC 61508:2010 für SIL 2 zertifiziert, zwei Geräte redundant für SIL 3. Bei der EJX-S-Reihe gilt das für die HART-Ausführung. Der Digital Remote Sensor EJXC40A ist als System für SIL 2, redundant SIL 3, zertifiziert (HART 7). Nicht zertifiziert sind die Ausführungen mit FOUNDATION Fieldbus, PROFIBUS PA, PROFINET und 1–5 V Low Power. Für die Funkgeräte der EJX-B-Reihe nennen die Datenblätter keine SIL-Zertifizierung.

Ja. Die EJA-E-, EJX-A- und EJX-S-Reihe gibt es je nach Modell druckfest gekapselt (Ex db) oder eigensicher (Ex ia) mit Zulassungen nach ATEX und IECEx. Die Funkgeräte der EJX-B-Reihe gibt es als Option eigensicher nach ATEX und IECEx (nur in der Batterieausführung). Welche Zulassung zu Ihrer Zone passt, steht im Datenblatt des Modells; Ihr Ansprechpartner hilft bei der Auswahl.

Über den hydrostatischen Druck: Eine Wassersäule von 1 m erzeugt rund 9,8 kPa (98 mbar). In offenen Behältern genügt ein Relativdruckmessumformer am Behälterboden. In geschlossenen Behältern misst ein Differenzdruckmessumformer zwischen Boden und Gasraum, damit der Druck über der Flüssigkeit nicht mitgemessen wird. Bei aggressiven, heissen oder kristallisierenden Medien kommen Druckmittler zum Einsatz, etwa der EJXC80A mit Kapillaren, oder ein Messumformer, der direkt an den Behälter angeflanscht wird, wie der Funk-Messumformer EJX210B.

Ein Funknetz nach ISA100 Wireless, einem Industriefunkstandard für Feldgeräte in Prozessanlagen (ISA100.11a, 2,4 GHz, AES-128-Verschlüsselung). Die Messumformer senden an Access Points und eine Management Station; das Datenblatt nennt dafür die Yokogawa-Geräte YFGW410, YFGW510 und YFGW520. Versorgt werden sie über ein Batteriepack mit 7,2 V und 19 Ah oder extern mit 10,5–30 V DC. Bei einer Aktualisierung alle 30 Sekunden hält die Batterie typischerweise 10 Jahre, bei 10 Sekunden typischerweise 5 Jahre (Datenblattbedingungen: 23 °C, Anzeige aus, das Gerät sendet nur seine eigenen Messwerte und arbeitet nicht als Router; Vibration kann die Lebensdauer verkürzen).

Beide arbeiten mit dem DPharp-Sensor und decken dieselben Druckarten ab. Die EJX-A-Reihe misst genauer (±0,04 % statt ±0,055 % der Spanne bei den Standardkapseln), beginnt bei kleineren Messspannen und erkennt als Option verstopfte Wirkdruckleitungen und ausgefallene Begleitheizungen. Die EJA-E-Reihe genügt für viele Standardmessstellen und bietet zusätzlich eine stromsparende 1–5-V-Ausführung mit HART. Beim Absolutdruck ist der Abstand grösser: EJA310E ±0,1 %, EJX310A ±0,04 % der Spanne.