Umformer & Netzgeräte

Ein Messumformer übersetzt ein Messsignal in eine Form, die die Gegenstelle versteht. Typisch ist der Weg von einem Widerstandssignal auf 0 bis 10 Volt oder 4 bis 20 Milliampere. Gebraucht wird er immer dann, wenn Fühler und Auswertung nicht zusammenpassen, etwa weil eine neue Steuerung auf eine alte Messstelle trifft. In dieser Kategorie finden Sie Umformer sowie Netzgeräte für die Versorgung von Fühlern und Reglern. Welche Ein- und Ausgangsgrößen ein Gerät hat, steht in den technischen Daten und lässt sich über den Filter Ausgangssignal eingrenzen.

Widerstandsfühler geben kein Normsignal aus, sondern ändern ihren Widerstand mit der Temperatur. Viele Steuerungen und Fremdsysteme können damit nichts anfangen. Der Umformer legt einen definierten Messstrom an, wertet den Spannungsabfall aus und gibt daraus ein lineares Normsignal ab. Wichtig ist die Skalierung: Der Ausgangsbereich wird auf einen Temperaturbereich gelegt, und dieser Bereich sollte zur Anwendung passen. Ein Umformer, der 0 bis 200 Grad auf 0 bis 10 Volt abbildet, liefert bei Raumtemperaturen nur eine grobe Auflösung. Je enger der Bereich, desto feiner das Ergebnis am Eingang der Steuerung.

Neben der Umformung gibt es zwei weitere Gründe für ein solches Gerät. Der erste ist die galvanische Trennung. Sie unterbricht die elektrische Verbindung zwischen Messkreis und Auswertung und verhindert Ausgleichsströme, die entstehen, wenn zwei Anlagenteile unterschiedliche Erdpotenziale haben. Solche Ströme äußern sich als schwankende Messwerte ohne erkennbare Ursache. Der zweite Grund ist die Vervielfachung. Soll ein Messwert an zwei Stellen ankommen, etwa an der Regelung und an der Gebäudeleittechnik, teilt ein Trennverstärker das Signal auf, ohne dass sich die Eingänge gegenseitig beeinflussen.

Aktive Fühler und Umformer brauchen eine Versorgungsspannung, meist 24 Volt. Ein Netzgerät auf der Hutschiene stellt sie bereit. Bei der Auslegung wird häufig zu knapp gerechnet. Addieren Sie den Bedarf aller angeschlossenen Geräte und legen Sie eine Reserve von rund dreißig Prozent obendrauf, damit Erweiterungen später kein neues Netzteil erfordern. Achten Sie außerdem darauf, ob Ihre Verbraucher eine geglättete Gleichspannung erwarten. Manche Umformer reagieren empfindlich auf Restwelligkeit, und der Effekt zeigt sich dann als leichtes Rauschen auf dem Messwert, das schwer zuzuordnen ist.

Wer RAM Messtechnik in eine SPS oder eine Gebäudeleittechnik einbindet, arbeitet auf der Signalebene. Der Umformer liefert das Normsignal, die Steuerung skaliert es zurück in einen physikalischen Wert. Klären Sie vorab, ob der Eingang der Steuerung Spannung oder Strom verarbeitet und ob er als Senke oder als Quelle beschaltet wird. Bei Stromschleifen darf nur eine Stelle speisen. Notieren Sie sich außerdem die Skalierung schriftlich und legen Sie sie zur Anlagendokumentation. Wenn Jahre später jemand anderes eine Messstelle sucht, ist das der Zettel, den er braucht.

Je länger die Leitung, desto eher lohnt sich der Stromausgang. Bei 4 bis 20 Milliampere bleibt der Wert über die Strecke stabil, weil der Leitungswiderstand den Strom nicht verändert. Ein Spannungssignal verliert dagegen mit jedem Meter etwas, und bei hundert Metern ist die Abweichung messbar. Unabhängig davon gilt: Messleitungen gehören nicht ins selbe Kabelbündel wie Motorzuleitungen. Verwenden Sie geschirmte Leitungen und legen Sie den Schirm einseitig auf, üblicherweise im Schaltschrank. Beidseitig aufgelegt kann er selbst zur Störquelle werden, weil dann ein Strom über den Schirm fließt.