Schalttafel

Vergleich des Spannungsausgangs

Vergleichen Sie die Unterschiede zwischen einigen der beliebtesten Spannungsausgangssignale von Druckmessumformern.

Druckmessumformer sind mit einer Vielzahl von Spannungsausgangsoptionen erhältlich. Dank der fortschrittlichen Regler, die das Messumformersignal empfangen, herrscht mittlerweile ein flexibleres Angebot am Markt. Die meisten erhältlichen Ausgangsvarianten unterscheiden sich geringfügig. Während einige Hersteller vor allem auf kundenspezifische Produkte setzen, stehen bei anderen rationale Erwägungen im Vordergrund. Alle hier vorgestellten Ausgänge werden mit mindestens 10 V DC versorgt (Ausgänge mit 0 bis 10 V und 1 bis 10 V erfordern 12 V DC). Ein ratiometrisches Ausgangssignal von 0,5 bis 4,5 V wird normalerweise mit einer geregelten Spannung von 5 V DC versorgt, es sind jedoch andere Varianten möglich. In ähnlicher Weise verfügen auch Millivolt-Ausgangssignale über eigene Merkmale und Vorteile. Im Folgenden finden Sie eine kurze Einführung zu Druckmessumformern mit verstärktem Spannungsausgang.

Vergleich von Drei- und Vierleiter-Spannungsausgängen für Sensoren

Nulldruckausgänge

Herkömmliche Druckmessumformer verfügen über Ausgangssignale von 0 bis 5 V und 0 bis 10 V. Die in Europa beliebten Nulldruck-Ausgangssignale erzeugen in Standarddruckmessumformern bei einem Nulldruck kein Ausgangssignal. Die Messumformer werden in Dreileiter- und Vierleiterkonfigurationen mit Nulldruck-Ausgangssignalen angeboten. Der Vorteil des 0-10 V-Signals besteht darin, dass es die doppelte Spanne des 0-5 V-Signals bietet. Der größte Nachteil der Nulldruck-Ausgangssignale ist das bei Nulldruck ausbleibende Signal. Wenn ein Leiter des Messumformers getrennt bzw. ein Abtastelement beschädigt ist oder die Elektronik Überspannung ausgesetzt war, erzeugt der Sensor kein Signal, sodass etwaige Probleme nicht erkannt werden. Wenn der Druckmessumformer z. B. den Wasserdruck misst, erzeugt er ein 0-V-Signal, wenn kein Druck in der Leitung ist. Wird Druck erkannt, wird der Pumpe signalisiert, in Funktion zu treten. Da der Sensor bei 0 V im Falle eines Fehlerzustands und bei fehlendem Druck auf gleiche Weise reagiert, besteht keine Möglichkeit, diese Zustände auseinanderzuhalten. Die Pumpe wird dann nicht aktiviert und kann somit eine Überschwemmung verursachen. 

Spannung bei Nulldruck

Für Druckmessumformer mit einem Ausgangssignal bei 0 psi gibt es viele Variationen und Anpassungsmöglichkeiten. So bietet z. B. TE Ausführungen mit 1-5 V, 1-6 V, 0,25-5 V und 1-10 V an. Das 1-5 V-Ausgangssignal ist in der Industrie am beliebtesten. Es gibt eine Sicherheitsfunktion, die bei Nulldruck ein Ausgangssignal von 1 Volt sowie eine 4-Volt-Spanne für die Druckmessung vorsieht. Ausgangssignale von 1 bis 6 V und 1 bis 10 V sind bei Ingenieuren beliebt, die eine Spannungsspannweite bevorzugen, die der Spanne der angeführten Nulldruckausgänge ähnelt, bei der das Signal jedoch bei Nulldruck erfolgt. Ein Ausgangssignal von 0,5 bis 2,5 V ist in gewisser Hinsicht ein Einzelfall. Bei Ferntelemetrieanwendungen ist der Stromverbrauch ein bedeutender Faktor. Da Lithium-Ionen-Batterien oder Solarmodule Strom für abgelegene Ölfelder oder Baumaschinen erzeugen, verlängern eine niedrigere Stromversorgungsspannung und ein geringerer Stromverbrauch die Lebensdauer des Druckmessumformers. Das 0,5-V-/0-psi-Signal reicht als Nachweis der Funktionstüchtigkeit des Messumformers aus. Für genaue Druck- oder Pegelmessungen ist die Spanne bis 2,5 V ausreichend.

MSP300
MSP300
AST20HA
AST20HA

Intelligentere Sensoren

Industrielle Druckmessumformer werden intelligenter.  Dank der Fortschritte bei der Elektronik und den Mikroprozessoren sind Druckmessumformer mit einem voreingestelltem „Fehlerzustand“ verfügbar. Der Messumformer kann so programmiert werden, dass er „meckert“ oder unter dem niedrigsten bzw. über dem höchsten Punkt Signale sendet, um den Regler auf Probleme hinzuweisen.  Wird z. B. die Sensormembran bei einer Druckspitze beschädigt, kann das Ausgangssignal eines Ausgangs mit 1-5 V so programmiert werden, dass der Ausgang unter 1 V fällt oder über 5 V steigt (mit etwa 10 %).  Bei einer Pumpenanwendung können so Überschwemmungen, das Trockenlaufen der Pumpe oder zusätzliche Abnutzung vermieden werden.