Elektronikeinheit

Die Elektronikeinheit ist die zentrale elektronische Komponente in einem Massendurchflussregler (MFC), die für den Empfang von Sensorsignalen, die Verarbeitung von Durchflussdaten, die Ausführung von Regelalgorithmen und die Ansteuerung des Ventilantriebs zur präzisen Gasdurchflussregelung verantwortlich ist. Sie stellt die Schnittstelle zu Sensor, Ventil und externen Steuerungssystemen dar. Die Einheit besteht typischerweise aus einer Leiterplatte (PCB) mit integrierten Schaltkreisen, Widerständen, Kondensatoren und einem Steckverbindergehäuse für elektrische Verbindungen. Sie arbeitet mit einer 24-V-Gleichstromversorgung (24 ±10 %) mit Verpolungsschutz und verbraucht bei Nennspannung höchstens 5 W. Die Einheit bietet ein über DIP-Schalter wählbares analoges Ausgangssignal (0–5 V DC oder 4–20 mA) und unterstützt digitale Kommunikation über RS-485 oder DeviceNet mit dem Modbus-RTU-Protokoll. Zu den Leistungsdaten gehören eine Genauigkeit von ±0,5 % vom Sollwert (einschließlich Linearität und Wiederholbarkeit), eine Wiederholbarkeit von ±0,1 % vom Endwert unter konstanten Bedingungen und eine Ansprechzeit von ≤100 ms auf 63 % des Endwerts. Die Elektronik ist für einen Betriebstemperaturbereich von -10 bis 50 °C und eine Lagertemperatur von -20 bis 70 °C bei nicht kondensierender Luftfeuchtigkeit bis 90 % relative Luftfeuchtigkeit ausgelegt. Das Gehäuse besteht aus pulverbeschichtetem Aluminium mit einer Schutzart von IP40 gemäß IEC 60529, geeignet für den Innenbereich. Die Einheit wiegt ≤1,5 kg (ohne Kabel) und hat ungefähre Abmessungen von 80 x 120 x 60 mm (B x H x T). Diese Werte sind Referenzbereiche für das Verzeichnis und müssen für das jeweilige Modell und die Anwendung mit dem Hersteller oder Lieferanten bestätigt werden.

Die Einheit empfängt ein analoges oder digitales Signal vom Durchflusssensor (z. B. einem thermischen Sensor). Ihr Mikroprozessor oder eine spezielle Schaltung verarbeitet dieses Signal, vergleicht es mit einem benutzerdefinierten Sollwert, berechnet die erforderliche Ventilposition mithilfe eines Regelalgorithmus (typischerweise PID) und gibt ein Steuersignal (z. B. Strom, Spannung oder digitalen Befehl) an den Ventilantrieb aus, um den Durchfluss anzupassen.