Arthur Grillo Messgeräte

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Zweileitermessumformer

Zweileitermessumformer dienen zur Umformung von nicht-elektrischen Größen, z.B. Temperatur, Druck, relative Feuchte usw. in ein elektrisches Einheitssignal von 4...20 mA. Sie bestehen aus einem für die jeweilige Messgröße zugeschnittenen Messwertaufnehmer und einem dazugehörigen Elektronikteil.

Die Messumformer werden über nur zwei Leitungen mit einer Gleich- spannungsquelle verbunden. Dabei ist die Anschlusspolarität am Messumformer beliebig. Die Stromaufnahme der Messumformer aus der Gleichspannungsquelle ändert sich im Bereich von 4...20 mA in Abhängigkeit von der zu messenden Größe (Bild 1).

Die Vorteile des Zweileitersystems liegen einmal in dem äußerst geringen Installationsaufwand und beim problemlosen Anschluss. Die Länge der Leitungen hat in weiten Grenzen keinen Einfluss auf das Messsignal. Ein weiterer Vorteil liegt in dem sogenannten „live-zero“ Signal, d.h. die Messgröße 0 entspricht einem Strom von 4 mA. Dadurch wird auch dieser Wert eindeutig übertragen und kann nicht z.B. mit einer ausgeschalteten Anlage verwechselt werden.

In vielen Fällen ist es ungünstig, eine separate Netzleitung an den Messort zu legen. Durch die Übertragung von Versorgung und Messsignal auf einer Leitung kommt hier der Zweileitermessumformer vorteilhaft zum Einsatz.

Für den Betrieb der Zweileitermessumformer stehen verschiedene Speise- geräte zur Verfügung. Im einfachsten Fall ist ein 2fach Speisegerät mit zwei galvanisch voneinander getrennten Spannungen von etwa 24 Vdc erhältlich. Damit können zwei Zweileitermessumformer betrieben werden. In den Versorgungskreisen fließt jeweils ein Signalstrom von 4...20 mA
(Bild 2).

Für Anwendungsfälle, in denen die Einheitssignale 0...20 mA oder 0...10 V gefordert werden, stehen Speiseumsetzer zur Verfügung. An einen Speiseumsetzer kann jeweils ein Zweileitermessumformer angeschlossen werden. Im Versorgungskreis fließt ein Signalstrom von 4...20 mA, der im Speiseumsetzer in ein Signal von 0...20 mA oder 0...10 V umgesetzt wird. Im Speiseumsetzer kann außerdem eine Linearisierung oder Radizierung erfolgen, so dass der Ausgang linear proportional zur Messgröße wird
(Bild 3).

In Fällen wo eine 24 V Gleichspannungsquelle bereits zur Verfügung steht, können die Zweileitermessumformer direkt aus dieser Quelle betrieben werden. Ein Speisegerät entfällt dann ganz. Zu beachten ist jedoch, dass die im Stromkreis liegenden Auswertegeräte bei einem eventuellen Leitungskurzschluss nicht beschädigt werden.






Dreileitermessumformer

Dreileitermessumformer werden aus einer Gleich- oder Wechselspan- nungsquelle (ca. 24 V) versorgt. Ein dritter Anschluss liefert gegen den gemeinsamen Minuspunkt der Versorgungsspannung ein Ausgangssignal von 0...10 Vdc (Bild 4).

In der Klimatechnik haben sich in vielen Fällen Dreileitermessumformer mit einem Ausgangssignal von 0...10 V durchgesetzt.

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