Technische Definition
Ein Messumformer/Verstärker ist eine kritische Komponente in einem Wägezellensystem. Er empfängt das niederpegelige Millivoltsignal von der auf Dehnungsmessstreifen basierenden Wägezelle und übernimmt wesentliche Funktionen wie Signalverstärkung, Filterung zur Entfernung von elektrischem Rauschen, Versorgung der Wägezelle mit Erregerspannung und oft auch Analog-Digital-Umwandlung. Dadurch wird das Signal für die genaue Interpretation durch eine Anzeige, Steuerung oder Datenerfassungssystem vorbereitet.
Das Gerät liefert eine stabile Erregerspannung (z. B. 5V oder 10V DC) an die Wheatstone-Brücke der Wägezelle. Es empfängt das resultierende differenzielle Millivoltsignal, das proportional zur aufgebrachten Kraft ist. Dieses Signal wird zunächst gefiltert, um hochfrequentes Rauschen zu entfernen. Anschließend wird es durch einen hochverstärkenden, driftarmen Instrumentenverstärker auf einen standardisierten Ausgangspegel (z. B. 0-5V, 0-10V, 4-20mA) verstärkt. Einige Modelle enthalten Analog-Digital-Wandler für direkten digitalen Ausgang.
Typische Parameter umfassen Eingangsempfindlichkeit von 0,5–3,0 mV/V, Erregerspannung von 5–12 V DC, Ausgangssignal von 0–10 V DC, Genauigkeitsklasse von 0,05–0,1 % vom Messbereich, einstellbare Bandbreite von 0–1000 Hz, Betriebstemperatur von -40 bis 85 °C, Versorgungsspannung von 9–36 V DC, Schutzart IP54–IP65 (gemäß IEC 60529), Gehäusematerial Aluminium und Gewicht von 0,3–0,8 kg. Diese Werte sind Referenzbereiche und müssen für das spezifische Modell und die Anwendung bestätigt werden.
Bei der Auswahl eines Messumformers/Verstärkers sind die Nennausgabe der Wägezelle, der erforderliche Ausgangssignaltyp, die Genauigkeitsanforderungen, die Umgebungsbedingungen und die Verfügbarkeit der Stromversorgung zu berücksichtigen. Vor der Beschaffung sind die modellspezifischen Spezifikationen und Normen mit dem Hersteller oder Lieferanten zu verifizieren. Das Gerät ist typischerweise in einem Metall- oder Kunststoffgehäuse untergebracht und enthält eine Leiterplatte mit integrierten Schaltkreisen und elektronischen Bauteilen.
Funktionsprinzip
Das Gerät liefert eine stabile Erregerspannung (z. B. 5V oder 10V DC) an die Wheatstone-Brücke der Wägezelle. Die Wägezelle erzeugt ein differenzielles Millivoltsignal proportional zur aufgebrachten Kraft. Dieses Signal wird gefiltert, um hochfrequentes Rauschen zu entfernen, und dann durch einen hochverstärkenden, driftarmen Instrumentenverstärker auf einen standardisierten Ausgangspegel wie 0-5V, 0-10V oder 4-20mA verstärkt. Einige Modelle enthalten Analog-Digital-Wandler für direkten digitalen Ausgang.
