Die richtige Instrumentierung ist eine Schlüsselkomponente für moderne Innovation. Instrumentierung wird verwendet, um verschiedene Variablen zu messen und zu steuern. Dies ermöglicht es Unternehmen und Einzelpersonen, zuverlässige Messungen während des Tests zu sammeln.
Präzise Messsysteme messen Variablen wie Temperatur, Durchfluss, Winkel, Kraft und Weg. Ein wichtiges Element vieler moderner, wissenschaftlicher Instrumentenbaugruppen ist ein Wandler.
Messumformer sind Geräte, die häufig in Automatisierungs-, Mess- und Steuerungssystemen eingesetzt werden. Aber was genau sind sie? In diesem Artikel werden wir über Wandler sprechen: Was sie sind, was sie tun und was die verschiedenen Typen sind.
Ein Wandler ist jedes Gerät, das eine Energieform in ein lesbares Signal umwandelt. Viele Wandler haben einen Eingang, der dann in ein proportionales elektrisches Signal umgewandelt wird. Gemeinsame Eingänge umfassen Energie, Drehmoment, Licht, Kraft, Position, Beschleunigung und andere physikalische Eigenschaften.
Die von Wandlern erhaltene Ausgabe liegt immer in der elektrischen Form vor, die proportional zur an das Gerät angelegten Messgröße ist. Beispielsweise wandelt eine Wägezelle eine aufgebrachte Kraft in ein äquivalentes elektrisches Potential um. Die Kraft wird mit Dehnungsmessstreifen in einer Wheatstone-Brückenkonfiguration gemessen. Die Dehnungsmessstreifen messen elektrische Widerstandsänderungen als Reaktion auf eine aufgebrachte Kraft. Das Signal vom Dehnungsmessstreifen durchläuft eine Signalaufbereitung oder Verstärkung, bevor es als elektrisches Signal an eine Form der Datenerfassung ausgegeben wird.
Was sind die Zwei Wichtigsten Arten von Wandler?
Es gibt zwei Haupttypen von Wandlern, je nachdem, ob sie eine externe Stromquelle benötigen oder nicht. Dies sind aktive und passive Wandler.
Ein aktiver Wandler ist einer, der keine Stromquelle benötigt, um zu funktionieren. Diese Wandler arbeiten nur durch das Energieumwandlungsprinzip, bei dem sie ein elektrisches Signal erzeugen, das proportional zum Eingang ist.
Ein Beispiel für einen aktiven Wandler ist ein Thermoelement.
Passive Wandler hingegen benötigen zum Betrieb eine externe Stromquelle. Ihr Ausgangssignal wird in Form von Variationen des Widerstands, der Kapazität oder anderer elektrischer Parameter erzeugt. Diese können dann in Spannungssignal oder äquivalenten Strom umgewandelt werden.
Ein Drehmomentwandler ist ein passiver Wandler, der die Spannung des elektrischen Ausgangs der Zelle variiert, wenn ein Drehmoment angelegt wird. Der Drehmomentaufnehmer kann verwendet werden, um das Antriebsmoment und das Bremsmoment an einem Fahrzeug zu messen.
Was sind die verschiedenen Arten von Wandlern basierend auf Funktion?
Über diese beiden Kategorien hinaus gibt es viele verschiedene Arten von Wandlern.
Wandler können nach Funktionsprinzip klassifiziert werden. Es gibt chemische Wandler, piezoelektrische Wandler und gegenseitige Induktionswandler. Es gibt auch elektromagnetische Wandler, Hall-Effekt-Wandler und Fotoleiter. Photovoltaische Wandler werden auch als Solarzellen bezeichnet.
Es gibt auch verschiedene Klassifizierungen von Wandlern basierend auf der zu messenden Größe. Dazu gehören Temperaturwandler, Druckwandler, Wegaufnehmer und Durchflusswandler.