Signalverstärker

Ein Signalverstärker ist ein kritisches elektronisches Bauteil in Wägeplattformen, das schwache elektrische Signale von Wägezellen oder Dehnungsmessstreifen empfängt, auf nutzbare Pegel verstärkt und die verstärkten Signale an die Wägeanzeige oder das Steuerungssystem zur genauen Gewichtsmessung und -verarbeitung überträgt. Dieser Verzeichniseintrag beschreibt einen generischen Signalverstärker für industrielle Wägesysteme. Er ist für den Anschluss von Brückensensoren wie Wägezellen und Dehnungsmessstreifen ausgelegt, die typischerweise Signale im Millivoltbereich liefern. Der Verstärker konditioniert diese Signale durch präzise Verstärkung, Filterung von Rauschen und Störungen und stellt ein standardisiertes Ausgangssignal, üblicherweise 4–20 mA, für die Übertragung an eine SPS, Anzeige oder andere Steuergeräte bereit. Zu den aufgeführten Schlüsselparametern gehören eine Versorgungsspannung von 24 V DC ±10% mit Verpolungsschutz, eine über DIP-Schalter einstellbare Eingangsempfindlichkeit von 0,5–3,0 mV/V und ein Ausgangssignal von 4–20 mA (Zweileiter-Schleifenspeisung). Die Genauigkeitsklasse beträgt 0,05% FS nach IEC 60770, einschließlich Nichtlinearität und Hysterese. Der Betriebstemperaturbereich liegt bei -20 bis 60 °C, die Lagertemperatur bei -40 bis 85 °C (nicht kondensierend). Das Gehäuse besteht aus 304 Edelstahl (ASTM A240) mit einer Schutzart von IP65 nach IEC 60529, staubdicht und gegen Wasserstrahlen geschützt. Die Erregerspannung für Brückensensoren beträgt 5–12 V DC, der Lastwiderstand maximal 0–500 Ω bei 24 V Versorgung. Ein einstellbarer Tiefpassfilter mit einer Grenzfrequenz von 100–1000 Hz ist vorhanden. Das Gewicht liegt je nach Gehäusegröße bei 0,5–1,0 kg. Alle Werte sind Referenzbereiche und müssen mit dem Hersteller oder Lieferanten für das spezifische Modell und die Anwendung verifiziert werden. Dieses Produkt ist ein Bauteil und umfasst nicht den Wägesensor oder die Anzeige.

Der Signalverstärker arbeitet, indem er schwache analoge Signale von Wägezellen (typischerweise im Millivoltbereich) empfängt, durch Operationsverstärkerschaltungen eine präzise Verstärkung anwendet, Rauschen und Störungen filtert und ein sauberes, verstärktes Signal ausgibt, das für die Analog-Digital-Umwandlung und weitere Verarbeitung durch die Steuerung des Wägesystems geeignet ist. Die Eingangsstufe ist für Brückensensoren ausgelegt, liefert Erregerspannung und liest die Differenzspannung. Die Verstärkung wird über DIP-Schalter eingestellt, um sie an die Empfindlichkeit des Sensors anzupassen. Die Ausgangsstufe wandelt das verstärkte Signal in eine 4–20 mA Stromschleife um, die über lange Entfernungen weniger anfällig für elektrisches Rauschen ist. Der Tiefpassfilter entfernt hochfrequentes Rauschen, und das Gehäuse schützt die Elektronik vor Umwelteinflüssen.