Messverstärker für die Signalaufbereitung in der Automation

Messverstärker spielen eine große Rolle in der Signalaufbereitung unter der zunehmenden Digitalisierung und Automatisierung – umso mehr, wenn sie in der Industrie 4.0 Fertigung Einsatz finden. Zum Beispiel werden heute anwendungsbedingt Sensoren ohne integrierte Auswerteelektronik im Gehäuse eingesetzt und die digitale Auswertung der Signale an intelligente Messverstärker übertragen. Nachfolgend finden Sie Neuentwicklungen rund um den Messverstärker. 

Inhalt

• In-Line DMS Messverstärker von GTM
• Messverstärker Modul für digitale Sensoren von Burster
• Häufige Fragen
  
  

In-Line DMS Messverstärker von GTM

01.07.2021 | GTM Testing and Metrology hat mit dem Inline-Amplifier (ILA) einen neuen DMS Messverstärker entwickelt. Die robuste DMS Sensorelektronik funktioniert sehr dynamisch und präzise. Der In-Line Mess Verstärker eignet sich insbesondere für dezentrale, hochdynamische und automatisierte Prüfstand Messdatenerfassung sowie anspruchsvolle industrielle Automatisierung mit Ethercat Schnittstelle. Der IP67 Verstärker wurde für den Einsatz nah an DMS basierten Aufnehmern entwickelt. Das erlaubt eine dezentrale Messdatenerfassung direkt im Feld. Bei einem dezentralen Einsatz werden die notwendigen Sensor Messleitungen signifikant verkürzt.

Damit verbesset sich die messtechnische Performance deutlich. Die Systemtopologie wird dank Power-over-Ethernet (PoE) Funktion dezentral und ausschließlich über industrielle RJ45 Kabel aufgebaut. Das wirkt sich positiv auf die Kosten aus. Über einen integrierten Switch lassen sich mittels Daisy-Chaining außerdem eine Vielzahl ILA Verstärker einfach und komfortabel verbinden. Bei höheren Kanalzahlen senkt das die Systemkosten noch einmal deutlich.

Gesamte Messkette aus einer Hand

Die Installation vom DMS-Messverstärker erfolgt problemlos innerhalb weniger Minuten Plug-and-process Sensor seitig über handelsübliche M12 Anschlussstecker und systemseitig über robuste RJ45 Stecker. Die gesamte Messkette kommt aus einer Hand vom Kraftaufnehmer über die notwendigen Anschlussleitungen bis hin zur Ethercat Schnittstelle.

Für anspruchsvolle Mehrkanalanwendungen ist das echte Distributed Clocks-Feature (DC) mit 1 µs integriert. Das ist wichtig für die synchrone Weiterverarbeitung der Messdatenerfassung. Die DMS-Messverstärker eignen sich für den Einsatz in Prüfständen zur Material- und Werkstoffprüfung, für Bauteil- und Strukturtests sowie die industrielle Qualitäts- und Prozesskontrolle – egal ob Neuausstattung oder Retrofitting von Bestandsanlagen.

Der smarte dezentrale Messverstärker vereint die Welten der Hutschienen DMS-Messverstärker und der klassischen Datenerfassungssysteme (DAQ). Mit einer Messrate von 40 kS/s, einer Bandbreite von 2 kHz und der Genauigkeitsklasse von 0,01 bietet der ILA eine hohe messtechnische Performance. Dabei ist er  sehr anpassungsfähig in der Kanalanzahl und benötigt keine zusätzliche Gateways zur Anbindung ins Automatisierungssystem.

Messverstärker Modul für digitale Sensoren von Burster

18.01.2021 | Das Design, der zur Verfügung stehende Bauraum oder die raue Umgebung der Anwendungen in der Automatisierung erfordern oft Sensoren ohne im Gehäuse integrierte Auswerteelektronik. Hier kommen intelligente Messverstärker ins Spiel, welche die Messwerte der Sensoren digital auswerten. Über einen Feldbus Controller übertragen sie diese ins Automatisierungsnetzwerk und schon verfügen die Anwendungen über digitale Sensoren. Burster bietet hierfür ein intelligentes Modulsystem. 

Das skalierbare, volldigitale und kompakte Modul besteht aus einem Feldbus Controller vom Typ 9251 für industrielle Ethernet Standards wie Profinet, Ethernet/IP oder Ethercat und flexibel einsetzbaren Messverstärkern. An einen Controller lassen sich bis zu 8 Messverstärker vom Typ 9250 anstecken. Die Messverstärker eignen sich für Sensoren wie Dehnungsmessstreifen (DMS), Kraftsensoren, Potentiometer oder analoge ±10 V bzw. inkrementelle Signale.

Gateways für die Netzwerke der Industrie 4.0 Fabrik

Der Messverstärker erkennt Burster Sensoren automatisch mit der Sensor Erkennung Burster Teds. Er ist schnell und einfach am Modul parametrierbar. Gut zugängliche Klemmen für die Verkabelung der intelligenten Sensoren und die Hutschienenmontage gestatten eine schnelle Installation im Schaltschrank. Feldbus Controller und Verstärkermodule werden einfach aneinandergereiht.

Blitzkonfiguration vor Ort

Der Feldbus Controller kann bis zu 9 Messkanäle auslesen. Die acht Kanäle der 9250 Messverstärker und einen zusätzlichen ±10 VDC Kanal als Norm Signale oder Transmitter Eingang. Über Tasten am Verstärkermodul ist eine Blitzkonfiguration vor Ort möglich. Zudem lassen sich die Geräte komfortabel über eine frontseitige USB-Schnittstelle bzw. ein Backup über die PC-Software Digivision konfigurieren.

Das Modulsystem mit Messverstärkern und Feldbus Controller ist durch seinen kompakten Aufbau gut im Schaltschrank platzierbar. Die digitale Messwerterfassung benötigt nur wenig Platz.

Die Messverstärker Module arbeiten mit einer 24 Bit AD Wandlung. Die Messrate der einzelnen Messverstärker beträgt bis zu 14.400 Messungen pro Sekunde. Die Linearitätsabweichung einer Messung ist < 0,005 % v. E. Sie bieten eine DMS Speisespannung mit 2,5, 5 oder 10 V bei max. Speisestrom von 40 mA.

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So können auch mehrere Dehnungsmessstreifen bzw. DMS-Sensoren parallel an die Speisespannung angeschlossen werden. Der Sensor Anschluss in 6-Leitertechnik kompensiert mittels Leitungs- und Übergangswiderstände eventuelle Messfehler durch z. B. Temperaturänderung. Ein parametrierbarer Grenzwertschalter gestattet ein direktes Schalten über einen Ausgang am MV Modul. Das ist z. B. bei schnellem Notaus erforderlich. Laufzeitbedingte Verzögerungen, die bei der SPS-Einbindung auftreten, entfallen.

Häufige Fragen

Was ist ein Messverstärker?

Ein Messverstärker bereitet ankommende elektrische Größen wie Ströme, Spannungen oder Frequenzen bzw. kleinste analoge Signale von z. B. DMS, Kraftaufnehmern oder Widerstandsmessbrücken so auf, damit ein Messgerät diese erfassen kann. Dabei filtert, linearisiert, verstärkt und normiert er das Signal. Die dann aufbereiteten Ausgangssignale von Sensoren auch verschiedener Hersteller lassen sich nun als einheitliches Ausgangssignal transportieren und weiterverarbeiten.