Strukturierte Fertigungsdaten · 2026

Proportional-Multiplizierer

Auf Basis strukturierter CNFX-Herstellerprofile wird Proportional-Multiplizierer im Bereich Maschinen- und Anlagenbau anhand von Versorgungsspannung bis Eingangssignalbereich eingeordnet.

Technische Definition und Kernbaugruppe

Ein typisches Proportional-Multiplizierer wird durch die Baugruppe aus Multiplizierschaltung / ALU und Verstärkungsfaktor-Register beschrieben. Für industrielle Anwendungen werden Materialauswahl, Fertigungsprozess und Prüfbarkeit gemeinsam bewertet.

Eine Komponente in einem PID-Regler, die das Fehlersignal mit der Proportionalverstärkung (Kp) multipliziert, um die proportionale Steuerwirkung zu erzeugen.

Technische Definition

Der Proportional-Multiplizierer ist ein grundlegendes Rechenelement innerhalb der Proportional-Integral-Derivative (PID)-Algorithmus-Einheit. Er empfängt das momentane Fehlersignal (Differenz zwischen Sollwert und Prozessvariable) und wendet den Proportionalverstärkungskoeffizienten (Kp) an, um den proportionalen Term der Reglerausgabe zu erzeugen. Dieser Term liefert eine sofortige Korrekturwirkung proportional zum aktuellen Fehler und bildet die 'P'-Komponente des PID-Regelgesetzes. Seine Ausgabe wird mit den Integral- und Differentialtermen summiert, um das endgültige Steuersignal zu bilden, das an den Aktuator gesendet wird. Die Komponente arbeitet, indem sie eine Echtzeit-Multiplikationsoperation durchführt. Sie hat zwei primäre Eingänge: 1) den Fehlerwert (e(t)) vom Komparator und 2) die benutzerdefinierte oder automatisch abgestimmte Proportionalverstärkungskonstante (Kp). Der Multiplizierer berechnet das Produkt (Kp * e(t)), das die proportionale Steuerwirkung darstellt. Diese Berechnung wird typischerweise von einer analogen Operationsverstärkerschaltung, die für Multiplikation konfiguriert ist, oder von einer digitalen Arithmetik-Logikeinheit (ALU) innerhalb eines Mikrocontrollers oder einer speicherprogrammierbaren Steuerung (SPS) durchgeführt, die den PID-Algorithmus ausführt. Die Komponente ist typischerweise auf einer Leiterplatte (PCB) mit Kupferleitern und Halbleiterbauelementen implementiert. Sie ist für industrielle Umgebungen ausgelegt, mit einer Versorgungsspannung von 24 V DC (±10%), Eingangs- und Ausgangssignalbereichen von 4–20 mA und einem einstellbaren Proportionalverstärkungsbereich von 0,1–100. Sie bietet einen Linearitätsfehler von ±0,5% vom Messbereich, eine Ansprechzeit von ≤10 ms bei einem Sprungeingang und arbeitet über einen Temperaturbereich von -40 bis 85 °C. Die Lagertemperatur entspricht dem Betriebsbereich, und der Feuchtigkeitsbereich beträgt 5–95% ohne Kondensation. Die Schutzart ist IP54–IP65 gemäß IEC 60529, abhängig vom Gehäuse. Das Gewicht variiert je nach Modell, typischerweise 0,5–1,5 kg, und die Abmessungen betragen typischerweise 100×80×60 mm (B×H×T). Diese Spezifikationen sind Referenzwerte; überprüfen Sie modellspezifische Details mit dem Hersteller.

Funktionsprinzip

Der Proportional-Multiplizierer berechnet das Produkt aus dem Fehlersignal e(t) und der Proportionalverstärkung Kp. Das Fehlersignal wird aus der Differenz zwischen Sollwert und Prozessvariable abgeleitet. Die Verstärkung Kp ist einstellbar, typischerweise im Bereich von 0,1 bis 100. Die Multiplikation wird in Echtzeit unter Verwendung analoger oder digitaler Schaltungen durchgeführt. Die Ausgabe ist der proportionale Term, der dann mit Integral- und Differentialtermen kombiniert wird, um das Steuersignal zu bilden. Diese Komponente ist wesentlich für die Bereitstellung einer sofortigen Korrekturwirkung proportional zum aktuellen Fehler.

Technische Parameter

Technische Parameter
ParameterTypischer BereichHinweise & Auswahlkriterien
Versorgungsspannung24 ±10% V DCStandard industrial voltage
Eingangssignalbereich4–20 mATypical analog input
Ausgangssignalbereich4–20 mAProportional to input
Proportionalverstärkungsbereich0.1–100Adjustable
Linearitätsfehler±0.5 % FSFull scale
Ansprechzeit≤10 msBei Sprungeingang
Betriebstemperatur-40–85 °CIndustrial grade
Lagertemperatur-40–85 °CSame as operating
Feuchtigkeitsbereich5–95 % RHNon-condensing
SchutzartIP54–IP65Depends on enclosureIEC 60529
Gewicht0.5–1.5 kgAbhängig vom Modell
Abmessungen (B×H×T)100×80×60 mmTypical

Die Bereiche sind branchenübliche Richtwerte zur Angebotsvorbereitung und keine Zusage des Lieferanten. Bestätigen Sie jeden Wert und jede Norm vor der Bestellung beim rechtlichen Hersteller.

Hauptmaterialien

Halbleiter (Silizium) Leiterplatte (PCB) Kupferleiter

Komponenten / BOM

Components / BOM
  • Multiplizierschaltung / ALU
    Führt die arithmetische Multiplikation des Fehlersignals mit dem Verstärkungskoeffizienten durch.
    Material: Halbleiter
  • Verstärkungsfaktor-Register
    Speichert den benutzerkonfigurierten oder dynamisch angepassten proportionalen Verstärkungswert (Kp).
    Material: Halbleiterspeicher
  • Eingangspuffer
    Konditioniert und hält das eingehende Fehlersignal für eine stabile Multiplikation.
    Material: Halbleiter
  • Ausgangstreiber
    Verstärkt und überträgt den berechneten Proportionalanteil zur Summierstelle.
    Material: Halbleiter

FMEA · Fehleranalyse

Ursache → Fehlermodus → Engineering-Maßnahme

Elektrostatische Entladung (ESD) über 2000 V HBM Gate-Oxid-Durchbruch im Eingangs-MOSFET, verursacht permanente Verstärkungsverschiebung über ±0,5 % Toleranz Integrierte ESD-Schutzdioden mit 8 kV IEC 61000-4-2-Bewertung und Eingangsvorwiderstand von 100 Ω
Thermische Zyklen zwischen -40 °C und 85 °C bei 10 Zyklen/Stunde Lötstellenermüdung aufgrund von CTE-Fehlanpassung (16 ppm/°C vs 24 ppm/°C), verursacht intermittierende Unterbrechung nach 50.000 Zyklen Kupfersäulen-Stumpfkontakte mit Unterfüllmaterial mit 8 GPa-Modul und 30 ppm/°C CTE

Technische Bewertung

Betriebsbereich
Betriebsbereich
0-10 VDC Eingang, 0-20 mA Ausgang, -40 °C bis 85 °C Umgebungstemperatur
Belastungs- und Ausfallgrenzen
Eingangsspannung über 15 VDC verursacht Operationsverstärker-Sättigung, Ausgangsstrom über 25 mA verursacht thermisches Durchgehen bei 125 °C Sperrschichttemperatur
Halbleitersperrschichtdurchbruch bei 15 V Sperrspannung, thermisches Durchgehen aufgrund positiven Temperaturkoeffizienten in Bipolartransistoren bei Leistungsverlust über 500 mW
Fertigungskontext
Proportional-Multiplizierer wird innerhalb von Maschinen- und Anlagenbau nach Material, Prozessfenster und Prüfanforderungen bewertet.

Taxonomie und Suchbegriffe

Suchbegriffe, Aliase und technische Bezeichnungen für diesen CNFX Datensatz.

Anwendungen / Eingebaute Systeme

Dieses Teil oder Produkt erscheint in den folgenden Systemen und Maschinen.

Eignung und Auslegungsdaten

Betriebsgrenzen
Betriebsdruck:0 bis 10 bar
Weitere Spezifikationen:Signalbereich: 0-10 V oder 4-20 mA, Ansprechzeit: <10 ms
Betriebstemperatur:-40 °C bis +85 °C
Montage- und Anwendungskompatibilität
Saubere ProzessmedienDruckluftsystemeHydraulikölkreisläufe
Nicht geeignet: Abrasive Suspension mit >5 % Feststoffkonzentration
Auslegungsdaten
  • Prozessfehlersignalbereich (V oder mA)
  • Erforderlicher proportionaler Verstärkungseinstellbereich (Kp)
  • Regelkreisfrequenz (Hz)

Zuverlässigkeits- und Risikoanalyse

Ausfallmodus und Ursache
Mechanischer Verschleiß interner Komponenten
Ursache: Übermäßige Druckdifferenzen, die beschleunigten Verschleiß an Dichtungen, Federn und beweglichen Teilen verursachen
Kalibrierungsdrift
Ursache: Umweltfaktoren (Temperaturschwankungen, Vibration) oder Kontamination, die das proportionale Verhältnis zwischen Eingang und Ausgang beeinflussen
Wartungsindikatoren
  • Hörbares Zischen oder unregelmäßige Geräusche, die auf interne Leckage oder Komponentenausfall hinweisen
  • Sichtbare Fluidleckagen um das Gehäuse oder die Ausgangsanschlüsse
Technische Hinweise
  • Regelmäßige Kalibrierungsprüfungen mit zertifizierten Prüfgeräten durchführen, um die Genauigkeit zu erhalten
  • Entsprechende Filtration stromaufwärts installieren, um Kontamination zu verhindern und Verschleiß interner Komponenten zu reduzieren

Konformität und Fertigungsnormen

Referenznormen
ANSI B4.1-1967 - Vorzugsmaße und Passungen für zylindrische Teile
Fertigungsgenauigkeit
  • Bohrungsdurchmesser: +/-0,01 mm
  • Ebenheit der Montagefläche: 0,05 mm
Qualitätsprüfung
  • Eindringprüfung auf Oberflächendefekte
  • Spektrographische Analyse der Materialzusammensetzung

Hersteller von Proportional-Multiplizierer

Herstellerprofile mit passender Produktionsfähigkeit in China.

Die Herstellerliste dient der Vorrecherche und Einordnung von Fertigungskapazitäten. Sie ist keine Zertifizierung, kein Ranking und keine Transaktionsgarantie.

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Beispielhafte Bewertungskriterien aus Einkaufsprozessen

Keine Kundenbewertung und keine Echtzeitdaten. Die Werte zeigen typische Prüfkriterien in RFQ- und Lieferantenbewertungsprozessen.

Technische Dokumentation
4/5
Fertigungsfähigkeit
4/5
Prüfbarkeit
5/5
Lieferantentransparenz
3/5

Die Kriterien dienen als Orientierung für technische Einkaufsprüfungen. Konkrete Kunden, Länder, Bewertungsdaten oder Live-Nachfragen werden nur angezeigt, wenn entsprechende belastbare Daten vorliegen.

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Häufige Fragen

Was ist die Funktion des Proportional-Multiplizierers in einem PID-Regler?

Er multipliziert das Fehlersignal mit der Proportionalverstärkung (Kp), um die proportionale Steuerwirkung zu erzeugen, die den 'P'-Term im PID-Algorithmus darstellt.

Was sind die typischen Eingangs- und Ausgangssignalbereiche?

Die typischen Eingangs- und Ausgangssignalbereiche sind 4–20 mA, wie in der Verzeichnisreferenz angegeben.

Was ist der einstellbare Proportionalverstärkungsbereich?

Der einstellbare Proportionalverstärkungsbereich beträgt 0,1–100, wie in der Verzeichnisreferenz angegeben.

Was ist der Betriebstemperaturbereich?

Der Betriebstemperaturbereich beträgt -40 bis 85 °C, wie in der Verzeichnisreferenz angegeben.

Kann ich Hersteller direkt kontaktieren?

CNFX ist ein offenes Verzeichnis, keine Handelsplattform und kein Beschaffungsagent. Herstellerprofile und Formulare helfen bei der Vorbereitung des direkten Kontakts.

CNFX Industrial Index v2.6.09 · Maschinen- und Anlagenbau

Datenbasis

CNFX-Herstellerprofile, technische Klassifikation, öffentlich verfügbare Produktinformationen und fortlaufende Plausibilitätsprüfung.

Vorläufige technische Einordnung
Diese Seite dient der strukturierten Vorbereitung von Recherche, RFQ und Lieferantenbewertung. Sie ersetzt keine Lieferantenqualifizierung, keine Normenprüfung und keine technische Freigabe durch den Käufer.
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