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10-2021

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Fachzeitschrift für Industrielle Automation, Mess-, Steuer- und Regeltechnik

Messtechnik Neues

Messtechnik Neues 4-kanaliges Trägerfrequenz-Modul für Induktivaufnehmer und DMS AMC - Analytik & Messtechnik GmbH Chemnitz info@amc-systeme.de www.amc-systeme.de Das neue 4-kanalige Trägerfrequenz-Messmodul Typ A156 von Gantner Instruments wurde zum Messen mit DMS / DMS-basierten Aufnehmern, aber insbesondere für Induktivaufnehmer entwickelt. Es baut auf dem seit Jahren bewährten Trägerfrequenz (TF)- Modul Typ A106 auf. Das A156 hat im Gegensatz zum A106 vier Kanäle, verzichtet dafür aber auf die analogen Ausgänge. Als Vertriebspartner bietet AMC das Modul ebenfalls in seinem Lieferprogramm mit an. Das A156 speist die Aufnehmer mit einer Wechselspannung von 4,8 kHz, der sog. Trägerfrequenz. Die Amplitude ist zwischen 2,5 und 5 V einstellbar. Das Modul bietet 16 Messbereiche und eine Messrate von 20 kHz je Kanal bei 24 Bit Auflösung. Einstellbare digitale Filter ermöglichen eine weitere Optimierung der Kanäle auf die jeweilige Anwendung. Das Modul gibt es in der Ausführung mit den frontseitigen Schraubklemmen oder D-SUB Buchsen in der Variante DSUB9 und DSUB15-HD und bietet damit alle notwendigen Anschlussmöglichkeiten für viele Sensoren mit bereits konfektionierten Anschlusskabeln. Warum lineare Wegmesssysteme einsetzen? Lineare Wegmesssysteme spielen in unserem Alltag eine wichtige Rolle – wenn auch nicht immer auf den ersten Blick sichtbar. Die Sensoren werden bei Testund Prüfanwendungen eingesetzt um z. B. • Bewegungen, • Positionsverlagerungen, • Abstände, • Schwingungsverschiebungen, • Dehnungen, • Neigungen, • Temperaturdehnungen, • Materialstärken zu erfassen. Aber auch bei der Bauwerksüberwachung wie an Brücken, in Kraftwerken oder in der Prozessindustrie werden Bewegung, Verschiebung oder Schwingung von Rohrleitungen und Behältern unter schwierigen Umgebungsbedingungen gemessen. Induktive Wegaufnehmer sind dabei eine bewährte und zuverlässige Messmethode zur Erfassung von Wegen und Positionen. Sie zeichnen sich durch eine kontaktlose und damit äußerst verschleißarme Erfassung und gleichzeitig hohe Mess- Dynamik aus. Durch Verwendung hochwertige Materialien wird eine außergewöhnliche Robustheit, die einen wartungsfreien Betrieb über Jahrzehnte ermöglicht. Mit Induktiven Wegaufnehmern lassen sich präzise Messungen unter schmutzigen oder rauen Umgebungsbedingungen durchführen. Wesentliche Merkmale • 4 galvanisch isolierte Messkanäle für DMS Halb- und Vollbrücke sowie Induktivaufnehmer/LVDT • Trägerfrequenz Prinzip mit 4,8 kHz und per Software umschaltbare Amplitude 5 V oder 2,5 V (je Kanal) • 16 Messbereiche von 1,25 mV/V bis 1000 mV/V Induktive Wegaufnehmer sind eine bewährte und zuverlässige Messmethode zur Erfassung von Wegen und Positionen 22 PC & Industrie 10/2021

Messtechnik gibt es diese beiden Verschaltungsarten für die Spulen: • Spule mit Mittenabgriff (Differentialdrossel) • Konfiguration aus elektrisch getrennten Primär- und Sekundärspulen (Differentialtransformator oder LVDT) Vorteile durch das Trägerfrequenzprinzip: Das A156 bietet 16 Messbereiche und eine Messrate von 20 kHz je Kanal bei 24 Bit Auflösung. Links das A156 mit DB9- Anschluss, rechts mit DB15-Anschluss • 20 kHz Messrate je Kanal mit 24-bit Auflösung • 500 V Trennspannung Kanal-zu- Kanal und zu Versorgung und Schnittstelle Warum sind passive Aufnehmer so interessant? Besonders im experimentellen Umfeld oder bei herausfordernden Umgebungsbedingungen (Temperatur, Strahlung, EMV) werden passive Aufnehmer eingesetzt, da diese flexibel auf die jeweilige Messaufgabe anzupassen sind. Mit einem externen, flexiblen Messverstärker wie dem A156, können Aufnehmer durch unterschiedliche Messbereiche auch unterhalb des Nennmesswegs optimal eingesetzt werden. Bei aktiven Aufnehmern ist durch eine integrierte Elektronik der Einsatzbereich jedoch auf den Nennmessweg eingeschränkt, so dass diese Art der Sensoren eher im industriellen Bereich und normalen Umgebungsbedingungen zu finden sind. Funktionsweise induktiver Wegaufnehmer Das induktive Messverfahren basiert auf der Änderung des Verhaltens (Induktivität) einer Spule durch die Positionsveränderung eines magnetisierbaren Kerns im Inneren der Spule. Grundsätzlich Die Spulen von Induktiven Wegaufnehmern benötigen zwingend eine Wechselspannung zur Erzeugung des Magnetfeldes. Hier kommt nun die Trägerfrequenz ins Spiel – welche typischerweise 4,8 kHz beträgt. Der Aufnehmer moduliert die Amplitude dieser Wechselspannung. Durch ein Demodulationsverfahren wird dieses Sensorsignal im Messverstärker vom Trägersignal isoliert und verarbeitet. Da nur modulierte Signale, also ein schmales Band der Signalfrequenz, übertragen werden, ergibt sich daraus eine deutlich geringere Empfindlichkeit gegenüber Störungen. Trägerfrequenzverstärker übertragen selektiv. Das sorgt für wesentlich bessere Datenqualität in Bezug auf Stabilität, Rauschen und Drift. Trägerfrequenzverstärker sind vielseitig: DMS und DMS-Aufnehmer, induktive Brücken, LVDTs sowie piezo-resistive Sensoren können angeschlossen werden. ◄ Kompakter Netzanalysator der Klasse S Zur Sicherstellung der Netzqualität für den industriellen Bedarf nach IEC61000- 4-30 der Klasse S hat Camille Bauer den neuen Netzanalysator LINAX PQ1000 eingeführt. Das Messgerät ist speziell für den Bereich „Demand Side Power Quality“ (DSPQ) ausgelegt, der die Absicherung der Netzqualität auf der Verbraucherseite nach dem Point of Common Coupling (PoCC) gemäß IEC TR 63191 betrifft. Anders als Messgeräte der Klasse A, die geräte- und herstellerübergreifend vergleichbare, gerichtsfeste Messwerte liefern müssen, sind preisgünstigere Netzqualitätsanalysatoren der Klasse S für grundlegende oder weiterführende Netzqualitätsanalysen gedacht. Sie ermitteln nützliche Über wachungsdaten zur statistischen Netzqualitäts-Erhebung und kommen in Anwendungen und Messdienstleistungen zum Einsatz, die nicht zwingend vergleichbare Messungen erfordern. Das gilt beispielweise für die Industrie- und Versorgungstechnik am IPC aber auch für das gemäß EN50600-2-2:2019-08 empfohlene Monitoring der Spannungsqualität in Rechenzentren. Wie die Netzanalysatoren der Klasse A LINAX PQ3000 und PQ5000 erfüllt auch der kompakte LINAX PQ1000 die Normen zur korrekten, wiederholgenauen Netzqualitätsmessung und ist vom Eidgenössischen Institut für Metrologie der Schweiz (METAS) zertifiziert. Zudem bietet das Gerät viele wirksame Schutzeinrichtungen zur Gewährleistung der Cyber- Security in öffentlichen oder privaten Energieverteilungen. Dazu zählen rollenbasierte Zugriffsrechte, transportverschlüsselte Webseiten, eine Client Whitelist zur Zugangslimitierung von Endgeräten, ein Audit-Log zur nahtlosen Überwachung von Änderungen und Operationen, zertifizierte Firmware-Updates sowie ein Datenlogger als Redundanz außerhalb des IT-Systems. Mit seinem gängigen Formfaktor von 96x96 mm passt das kompakte Messgerät problemlos in verschiedenste Einbaulagen vom Schalttafel einbau mit TFT-Display bis zur Hutschienenmontage mit oder ohne TFT-Display. Der integrierte Web-Browser vereinfacht die Bedienung und Kommunikation. Bedienung, Parametrierung und Monitoring lassen sich sehr unkompliziert ohne zusätzliche Software durchführen. Entsprechende Tutorials sind abrufbar unter • Camille Bauer Metrawatt AG www.camillebauer.com PC & Industrie 10/2021 23

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