月: 2023年8月

Was ist ein Temperaturkalibrator?

Temperaturkalibratoren sind Geräte zur Kalibrierung von Geräten, die Temperatur messen, wie Thermoelemente und Thermistoren. Temperaturmessgeräte, wie Thermoelemente, können aufgrund von altersbedingtem Verschleiß oder Verschmutzung des Sensors von der tatsächlich angezeigten Temperatur abweichen. Um solche falschen Werte zu vermeiden, wird die Kalibrierung mit einem Temperaturkalibratoren durchgeführt.

Für verschiedene Arten von Thermometern werden unterschiedliche Temperaturkalibratoren verwendet

Welcher Temperaturkalibrator verwendet wird, hängt von der Art des zu kalibrierenden Thermometers ab. Ein Trockenschacht-Temperaturkalibrator wird zur Kalibrierung von Thermoelementen und Thermistoren verwendet, während ein Schwarzkörperofen für berührungslose Thermometer wie Wärmekameras eingesetzt wird.

Anwendungen von Temperaturkalibratoren

Für die Überprüfung von Thermometern vor Ort

Da Thermometer zu den Geräten gehören, die täglich in der Fertigung eingesetzt werden, werden Temperaturkalibratoren auch in einer Vielzahl von Branchen verwendet. Die Temperaturkontrolle ist im Herstellungsprozess sehr wichtig. Weicht die Anzeige des Thermometers von der tatsächlichen Temperatur ab, kann sich dies negativ auf die Produktqualität und die Prozesssicherheit auswirken. Deshalb werden die Thermometer vor Ort regelmäßig überprüft und kalibriert.

Auch bei der Kalibrierung von Hochtemperaturthermometern, die bei der Herstellung von Keramik und anorganischen Materialien verwendet werden

Temperaturkalibratoren für eine Reihe von Temperaturen werden in einer Vielzahl von Situationen eingesetzt, von der Kalibrierung von Thermometern bei der Herstellung organischer Materialien von Raumtemperatur bis ca. 100 °C bis hin zur Kalibrierung von Temperaturen bei der Herstellung und Verarbeitung von Keramik und anorganischen Materialien, wo Temperaturen von über 1000 °C auftreten können.

Merkmale von Temperaturkalibratoren

Temperaturkalibratoren sind mit einer Wärmequelle ausgestattet

Der Temperaturkalibrator ist mit einer Wärmequelle und einem Bildschirm zur Anzeige der Temperatur ausgestattet. Ein zu kalibrierendes Thermometer, z. B. ein Thermoelement, wird an eine Wärmequelle angeschlossen, die auf einer bestimmten Temperatur gehalten wird, und die Temperaturkalibrierung erfolgt durch Vergleich der vom Temperaturkalibratoren angezeigten Temperatur mit der Temperatur des Thermometers. Temperaturkalibratoren unterscheiden sich je nach Art des Thermometers, wobei Trockenschacht-Temperaturkalibratoren für Kontaktthermometer wie Thermoelemente und Thermistoren und Schwarzkörperöfen für berührungslose Thermometer wie Thermokameras und Pyrometer verwendet werden.

Es gibt auch kompakte Temperaturkalibratoren, die jedoch in der Installationsumgebung mit Vorsicht zu genießen sind

Einige Temperaturkalibratoren sind klein und tragbar, so dass die Temperaturkalibrierung vor Ort durchgeführt werden kann. In der Installationsumgebung ist Vorsicht geboten, da die Wärmequelle während der Temperaturkalibrierung auf einer konstanten Temperatur gehalten werden muss. Es ist ratsam, die Kalibrierung mehr als einmal durchzuführen und die Temperaturkalibrierung erst dann vorzunehmen, wenn die Größe des enthaltenen Fehlers festgestellt worden ist. Es ist auch wichtig, die Temperaturkalibrierung in einer dem Prozess angemessenen Häufigkeit durchzuführen, da die Häufigkeit der Thermometerkalibrierung von der zu messenden Temperatur und Umgebung abhängt.

Was ist ein fotoelektrisches Element?

Fotoelektrisches Element ist ein Oberbegriff für elektronische Elemente, die für die Umwandlung von Lichtenergie in elektrische Energie zuständig sind.

Grob gesagt, gibt es lichtemittierende Elemente, die elektrische Signale in optische Signale umwandeln, und lichtempfangende Elemente, die optische Signale in elektrische Signale umwandeln. Lichtemittierende Elemente senden Licht aus, wenn ein elektrischer Strom angelegt wird, wofür Leuchtdioden ein typisches Beispiel sind.

Glühbirnen und Leuchtstofflampen geben ebenfalls Licht ab, wenn sie von elektrischem Strom durchflossen werden, aber lichtemittierende Elemente sind im Allgemeinen auf solche beschränkt, die Halbleiter verwenden, und schließen diese nicht ein. Fotodetektoren empfangen ebenfalls Licht und erzeugen einen elektrischen Strom, wie zum Beispiel Solarzellen.

Anwendungen von fotoelektrischen Elementen

Fotoelektrische Elemente werden in einer Vielzahl von Geräten in Bereichen eingesetzt, in denen Licht verwendet wird. Es gibt verschiedene Beispiele für die Verwendung von lichtemittierenden Elementen, z. B. als lichtemittierender Teil von Beleuchtungsanlagen mit Leuchtdioden, als Lichtquelle für die Objekterkennung in Sensoren wie Lichtschaltern und als Signallichtquelle für Halbleiterlaser im Bereich der optischen Kommunikation.

Beispiele für Fotodetektoren sind neben den oben erwähnten Solarzellen auch Beleuchtungsstärkemesser, Belichtungsmesser in Kameras, CD- und DVD-Tonabnehmer, Bildsensoren in Fotoausrüstungen und Sensoren, die das von Objekten reflektierte Licht in Photointerruptoren erkennen.

Funktionsweise der fotoelektrischen Elemente

Die Prinzipien von lichtemittierenden und lichtempfangenden Elementen sind sehr unterschiedlich.

1. Lichtemittierende Elemente

Die Grundstruktur einer Leuchtdiode als repräsentatives lichtemittierendes Element ist ein PN-Übergang, in dem ein P-Halbleiter (mit der Mehrzahl von Löchern als Ladungsträgern) und ein N-Halbleiter (mit der Mehrzahl von Elektronen als Ladungsträgern) zusammengeschaltet sind.

Wenn an eine Leuchtdiode eine Durchlassspannung angelegt wird, bewegen sich Elektronen und Löcher durch den Chip der Leuchtdiode und es fließt Strom. Wenn die Elektronen und Löcher während ihrer Bewegung zusammenstoßen, rekombinieren sie, aber in diesem Zustand ist die Energie der Elektronen und Löcher geringer als die Energie, die sie ursprünglich zusammen hatten.

Diese verringerte Energie wird in Licht umgewandelt und aus dem Halbleiter ausgestrahlt. Dies ist das Prinzip der Lumineszenz.

2. Fotodetektoren

Fotodetektoren machen sich den fotoelektrischen Effekt zunutze. Der fotoelektrische Effekt bezieht sich auf das, was am PN-Übergang des Halbleiters geschieht. Auch wenn beide Enden der Fotodiode kurzgeschlossen sind, bildet sich am PN-Übergang ein elektrisches Feld, in dem ein Potenzialgradient entsteht.

Wenn Licht in dieses elektrische Feld eingestrahlt wird, erzeugt seine Energie Elektronen und Löcher, aber das Potenzialgefälle bewirkt, dass sich die Elektronen sofort bewegen. Je stärker das Licht ist (je größer die Anzahl der Photonen), desto größer ist der Strom.

Beachten Sie, dass das Anlegen einer Sperrvorspannung an den PN-Übergang das elektrische Feld vergrößert, so dass Elektronen und Löcher in einem größeren Bereich erzeugt werden. Die Steigung des Potenzials wird ebenfalls stärker, wodurch sich die Geschwindigkeit des Ladungsträgertransfers erhöht und eine schnellere Reaktion erwartet werden kann.

Arten von fotoelektrischen Elementen

Zu den als fotoelektrische Elemente eingestuften Halbleiterelementen gehören die folgenden.

1. Licht-emittierende Elemente

Licht-emittierende Diode
Zahlreiche Leuchtdioden mit verschiedenen Emissionswellenlängen vom nahen Infrarot bis zum sichtbaren Bereich sind auf dem Markt, und die Nachfrage nach blauen LEDs ist aufgrund ihrer Verwendung in Beleuchtungskörpern erheblich gestiegen. Leuchtdioden, die Licht im nahen Infrarotbereich emittieren, werden dagegen als Geräte für die optische Kommunikation eingesetzt.

Halbleiterlaser
Diese Laser können Licht emittieren, das stärker und kohärenter ist als das von gewöhnlichen LEDs. Bekannte Anwendungen sind Laserpointer, die ihre Linearität nutzen, und Lichtquellen für Projektoren, die ihre hohe Lichtintensität und eine einzige Wellenlänge nutzen.

OLED (Elektrolumineszenz)
OLED werden für dünne, leichte Displays wie Fernsehgeräte und Sucher für Fotoausrüstungen verwendet. 

2. Lichtempfindliche Elemente

Fotodiode
Zu den verschiedenen Anwendungen gehören Sensoren in Messgeräten wie Beleuchtungsstärkemessgeräten, die die Lichtintensität messen, und bei der Erkennung von Objekten mit Licht.

Fototransistor
Diese Sensoren sind empfindlicher als Fotodioden, da sie das Licht im Basisbereich des Transistors empfangen und der dort erzeugte Strom verstärkt und abgeleitet werden kann. Sie werden hauptsächlich im Lichtempfangsteil von Lichtschaltern eingesetzt.

Bildsensor
Ein Sensor, in dem eine große Anzahl von Fotodioden in einem flachen Muster angeordnet ist und auf den ein Bild projiziert wird, um Bilddaten zu erzeugen. Sie werden im Bildgebungsteil von Kameras verwendet, die Stand- und Bewegtbilder aufnehmen.

Obwohl sie als Halbleiterelemente sehr groß und teuer sind, haben sie eine weite Verbreitung gefunden und die früher verwendeten Bildröhren und Fotofilme ersetzt.

Was ist eine Schottky-Gleichrichterdiode?

Eine Schottky-Gleichrichterdiode ist eine Art von Diode, die zur Umwandlung von Wechselspannung in Gleichspannung verwendet wird.

Im Vergleich zu herkömmlichen Gleichrichterdioden haben Schottky-Gleichrichterdioden ein schnelleres Schaltverhalten und einen geringeren Leckstrom in Sperrrichtung, was eine effiziente Leistungsumwandlung ermöglicht. Schottky-Gleichrichterdioden bestehen in der Regel aus einem Übergang aus Metall und n-Halbleitern.

Dieser Übergang bildet eine Elektronenbarriere, eine so genannte Schottky-Barriere, die ein schnelles Schalten ermöglicht. Schottky-Gleichrichterdioden haben außerdem einen geringen Durchlassspannungsabfall, was die Leistungsverluste verringert.

Anwendungen von Schottky-Gleichrichterdioden

Schottky-Gleichrichterdioden werden häufig in Anwendungen wie Hochfrequenz-Gleichrichterschaltungen, Leistungselektronik und Leistungsumrichtern eingesetzt. Sie eignen sich besonders für Anwendungen, die ein schnelles Schalten erfordern und bei denen die Energieeffizienz ein wichtiger Faktor ist.

In letzter Zeit hat sich die Schaltfrequenz von DC/DC-Wandlern erhöht, und Schottky-Gleichrichterdioden werden anstelle von PN-Übergangsdioden in ihren Gleichrichterschaltungen verwendet, da sie die Eigenschaften von Schottky-Gleichrichterdioden nutzen können.

Funktionsweise der Schottky-Gleichrichterdioden

Schottky-Gleichrichterdioden sind Halbleiterbauelemente mit speziellen Übergängen, den so genannten Schottky-Barrieren. Die Funktionsweise der Schottky-Gleichrichterdiode beruht auf den folgenden Eigenschaften der Schottky-Barriere:

• Im Gegensatz zu Dioden mit einem gewöhnlichen PN-Übergang haben Schottky-Gleichrichterdioden einen Übergang zwischen einem Metall und einem n-Typ-Halbleiter, und die durch diesen Übergang gebildete Schottky-Barriere wirkt als Barriere (Schranke) für Elektronen.
• In einer Schottky-Barriere müssen die Elektronen die Barriere durchqueren, wenn sie sich zwischen der Metall- und der Halbleiterseite bewegen. Die Höhe der Barriere, die von der Art und den Eigenschaften des Metalls und des Halbleiters abhängt, bestimmt die Eigenschaften der Schottky-Gleichrichterdiode.
• Wird eine Schottky-Gleichtrichterdiode in Durchlassrichtung vorgespannt, können sich die Elektronen leicht durch die Barriere bewegen. Infolgedessen weist die Schottky-Gleichrichterdiode einen sehr geringen Durchlassspannungsabfall auf.
• Wenn eine Sperrvorspannung angelegt wird, ist die Barriere höher und der Sperrstrom wird reduziert.

Aufgrund des geringen Durchlassspannungsabfalls kann die Wechselspannung mit geringen Verlusten in Gleichspannung umgewandelt werden.

Merkmale von Schottky-Gleichrichterdioden

Schottky-Gleichrichterdioden sehen ähnlich aus wie allgemeine Gleichrichterdioden. Sie unterscheiden sich jedoch in den folgenden Punkten erheblich:

1. Niedrige Vorwärtsspannung

Die Durchlassspannung einer allgemeinen Gleichrichterdiode mit PN-Übergang beträgt etwa 0,6-0,7 V, während die einer Schottky-Gleichrichterdiode 0,2-0,3 V beträgt. Daher sind sie effektiv, wenn sie in Bereichen eingesetzt werden, in denen ein Spannungsabfall so weit wie möglich vermieden werden sollte.

2. Kurze Sperrerholungszeit

Die extrem kurze Sperrerholungszeit, bis die Diode vollständig vom Ein-Zustand in den Aus-Zustand schaltet, führt dazu, dass diese Dioden häufig in Hochfrequenz-Gleichrichterschaltungen eingesetzt werden.

3. Gefahr der Zerstörung durch thermisches Durchgehen

Da der Sperrstrom (Leckstrom) höher ist als bei allgemeinen Dioden, kann es zur Zerstörung durch thermisches Durchgehen kommen. Wenn die Sperrspannung hoch ist, erzeugt das Produkt aus Spannung und Sperrstrom Wärme in der Diode, so dass Schottky-Gleichrichterdioden mit hohem Sperrstrom anfällig für einen Geräteausfall aufgrund von thermischem Durchgehen sind.

Daher müssen bei der Schaltungsentwicklung sowohl die Nachteile als auch die Vorteile von Schottky-Gleichrichterdioden in vollem Umfang berücksichtigt werden.

Typen von Schottky-Gleichrichterdioden

Es gibt die folgenden Typen von Schottky-Gleichrichterdioden für die Gleichrichtung. Sie werden je nach Anwendung ausgewählt und in einer Vielzahl von Anwendungen wie elektronischen Schaltungen und Leistungssteuerungsgeräten eingesetzt.

1. Normaler Typ

Standard-Schottky-Gleichrichterdioden, die für allgemeine Gleichrichtungszwecke verwendet werden.

2. Ultra-schneller Typ

Sie werden für Anwendungen verwendet, bei denen schnelles Schalten erforderlich ist; sie haben eine schnellere Reaktionszeit und können mit höheren Frequenzen arbeiten.

3. Niederspannungs-Typ

Dies sind Dioden mit geringem Vorwärtsspannungsabfall. Sie sind für Anwendungen mit geringer Leistung geeignet, haben jedoch in der Regel einen höheren Sperrstrom.

4. Typ mit sehr geringem Leckstrom

Dies sind Dioden mit sehr geringem Leckstrom in Sperrrichtung. Sie sind für Anwendungen, die eine hohe Messgenauigkeit und Empfindlichkeit erfordern, geeignet. Allerdings ist die Durchlassspannung tendenziell höher.

5. Dioden-Arrays

Dies sind mehrere Schottky-Glechrichterdioden, die in ein einziges Gehäuse integriert sind. Hauptsächlich für die Montage in hoher Dichte und für Anwendungen mit hohen Strömen verwendet.

Was sind elektrostatische Pulverbeschichtungsanlagen?

Elektrostatische Pulverbeschichtungsanlagen sind Lackieranlagen für die Massenproduktion, die Hochspannungs-Gleichstrom-Beschichtungsverfahren verwenden.

Die elektrostatische Beschichtung, die in den 1930er Jahren entwickelt wurde, benötigt weniger Farbe als herkömmliche Beschichtungsmethoden wie Zerstäuben, Tauchen und Aufschieben und erzeugt keine Luftblasen oder Löcher im Lackfilm. Allerdings werden Staub und Schmutz durch statische Elektrizität angezogen, so dass darauf geachtet werden muss, dass der Lackfilm keine Staubblasen aufweist.

Da mit Elektrizität gearbeitet wird, müssen außerdem Brandschutzvorkehrungen getroffen werden. Der Einsatz elektrostatischer Pulverbeschichtungsanlagen dürfte sich als ressourcen- und energiesparend erweisen, aber es ist notwendig, sie angemessen zu handhaben und auch auf Sicherheitsaspekte zu achten.

Anwendungen von elektrostatischen Pulverbeschichtungsanlagen

Elektrostatische Pulverbeschichtungsanlagen werden nicht nur für allgemeine Massenprodukte, sondern auch für industrielle Produkte wie Autolacke eingesetzt, da sie einen effizienten Lackfilm aufbauen können. Der Vorteil besteht darin, dass der Prozess vereinfacht werden kann, da der Lack umlaufend aufgetragen wird, was bei der Zerstäubungsbeschichtung nicht der Fall ist. Sie ermöglicht auch die Beschichtung in Bereichen wie z. B. Ecken, in denen die Druckluft nicht entweichen kann, und sie kann einen gleichmäßigen Lackfilm bilden.

Elektrostatische Pulverbeschichtungsanlagen haben jedoch auch den Nachteil, dass sich die Farbe auf konvexe Bereiche konzentriert, in denen sich das elektrische Feld konzentriert, und da sie mit elektrischem Strom arbeiten, eignen sie sich eher für Farben auf Basis organischer Lösungsmittel als für Farben auf Wasserbasis. Elektrostatische Pulverbeschichtungsanlagen werden in einem breiten Spektrum von Anwendungen eingesetzt, aber es ist wichtig, ihre Eigenschaften zu verstehen und die geeignete Farbe auszuwählen.

Vor allem bei der Beschichtung von Industriegütern, wo Qualitätsverbesserungen und Kostensenkungen erforderlich sind, können elektrostatische Pulverbeschichtungsanlagen zu einer effektiven Produktivitätssteigerung beitragen.

Funktionsweise von elektrostatischen Pulverbeschichtungsanlagen

Elektrostatische Pulverbeschichtungsanlagen machen sich die elektrostatische Spannung zunutze. Elektrostatische Empfindlichkeit ist ein Phänomen, bei dem eine Elektrode oder ein beschichteter Gegenstand geerdet ist und die gegenüberliegende Elektrode erscheint, wenn sie in die Nähe der Entladungselektrode der Beschichtungsmaschine gebracht wird. Wenn der beschichtete Gegenstand geerdet ist und die negative Elektrode angelegt wird, ist er positiv geladen, und wenn die Spannung an der Entladungselektrode erhöht wird, tritt eine Koronaentladung auf, die die umgebende Luft ionisiert und einen Ionenstrom von der Entladungselektrode zum beschichteten Gegenstand erzeugt.

Die Lacktropfen in der Beschichtungsmaschine sind ebenfalls geladen und werden durch den Ionenstrom angezogen und haften auf dem zu beschichtenden Gegenstand. Der Lack wird veredelt, indem er seine Ladung verliert, sich absetzt und dann den Luftspray in die Entladungselektrode aufnimmt. Die Farbtröpfchen werden in kurzer Zeit aufgeladen, wodurch sich die Arbeitszeit verkürzt.

Bei stationären Modellen muss darauf geachtet werden, dass sich die Viskosität des Lackfilms durch steigende Temperaturen nicht verändert und die elektrostatische Wirkung durch Verschmutzung verringert wird. Bei handgehaltenen Anlagen muss durch geschultes Personal darauf geachtet werden, dass der Abstand zwischen der elektrostatischen Pulverbschichtungsanlage und dem zu beschichtenden Objekt nicht zu groß wird und es dadurch zu Funkenbildung kommt.

Weitere Informationen über elektrostatische Pulverbeschichtungsanlagen

1. Nachteile elektrostatischer Pulverbeschichtungsanlagen

Ein großer Vorteil der elektrostatischen Beschichtung besteht darin, dass sie einen effizienten Beschichtungsfilm für große Mengen und kleine Arten von Produkten bilden kann. Andererseits kann die Verwendung von statischer Elektrizität und Pulver ein Nachteil sein.

Ungleichmäßige Beschichtung und besondere Fehler
Bei der elektrostatischen Beschichtung handelt es sich um ein Beschichtungsverfahren, bei dem elektrostatische Spannungen zum Einsatz kommen. Wenn die Form des zu beschichtenden Objekts nicht gleichmäßig ist, wird auch das elektrische Feld nicht gleichmäßig sein, was zu Ungleichmäßigkeiten führt. Da das elektrische Feld dazu neigt, sich auf konvexe Bereiche zu konzentrieren, konzentriert sich die Farbe dort und macht die Beschichtung dicker als auf anderen Teilen, oder wenn das elektrische Feld den Bereich erreichen kann, kann die Beschichtung aufgetragen werden.

Statische Elektrizität kann auch Staub und Schmutz aus der Atmosphäre anziehen und in den Lack einschließen, was zu Lackfehlern führen kann, die als Staub- und Schmutzflecken bekannt sind. Ein weiterer Fehler, der als Yuzu-tsuki bekannt ist, ist eine wellige Oberfläche auf der lackierten Fläche über einen großen Bereich und wird durch umgekehrte Ionisierung verursacht, die auftritt, wenn die Spannung zu hoch ist.

Schwierigkeiten mit dünnen Schichtdicken
Elektrostatische Pulverbeschichtungsanlagen können keine dünnen Schichtstärken bilden, da das Pulver direkt als Beschichtungsmaterial aufgetragen wird. Die Mindestschichtdicke beträgt etwa 30 µm.

Wird eine dünnere Schichtdicke angestrebt, treten eher Defekte wie Unebenheiten auf, so dass auf die Beschichtung mit Flüssiglacken wie organischen Lösemittellacken ausgewichen werden muss.

Schwierige Anwendung in kleinen Mengen und auf einer Vielzahl von Produkten
Die elektrostatische Beschichtung ist ein langwieriger und komplexer Prozess, der mit der Reinigung vor der Beschichtung beginnt, gefolgt von der Anhaftung der Farbe und dem Einbrennen und Trocknen bei hohen Temperaturen.

Spezialisierte Beschichtungsgeräte und Sicherheitsmaßnahmen erforderlich
Die Verwendung von Hochspannungsstrom und Pulver erfordert spezielle Beschichtungsanlagen mit Sicherheitsmaßnahmen gegen Stromschlag und Feuer, was zu hohen Anfangsinvestitionen führt. Neben den Beschichtungsanlagen sind auch Trockenöfen und andere Anlagen zur Fixierung des Beschichtungsfilms sowie Vorbehandlungsanlagen zur Entfernung von Öl und Rost erforderlich. Ein weiterer Nachteil sind die Kosten für Ausrüstung und Arbeitskräfte für den gesamten Prozess.

Verwaltung des Farbpulvers
Da die verwendete Farbe in Pulverform vorliegt, sind Sicherheitsmaßnahmen gegen Staubexplosionen nicht nur bei der Verwendung, sondern auch bei der Lagerung wichtig. Pulver haben außerdem eine große Oberfläche und sind leicht oxidierbar oder anderweitig verunreinigt, was zu Mängeln führen kann. Für eine langfristige Lagerung muss eine saubere Umgebung geschaffen werden. 

2. Unterschied zwischen elektrostatischer Beschichtung und Elektrotauchlackierung

Der wichtigste Unterschied zwischen der elektrostatischen Beschichtung und der Elektrotauchlackierung besteht darin, dass bei der elektrostatischen Beschichtung die Farbe durch Sprühen mit elektrolytischer Kraft aufgetragen wird, während bei der Elektrotauchlackierung ein Film aufgetragen wird, indem das zu beschichtende Objekt in ein Bad mit der Farbe getaucht und von einem elektrischen Strom durchflossen wird. Die Elektrotauchlackierung zeichnet sich durch die hohe Gleichmäßigkeit aus, die durch das Eintauchen in flüssige Farbe erreicht wird.

Was ist ein Erdwiderstandsmesser?

Ein Erdwiderstandsmesser ist ein Instrument, das den elektrischen Widerstand zwischen elektrischen Geräten und der Erde misst. Es ist eines der bekanntesten Geräte für Elektriker und Elektrofachkräfte. Die Erdung bezieht sich auf die Verbindung zwischen der Erde und elektrischen Geräten.

Wenn ein Fehler in einem elektrischen Gerät auftritt, kann eine Person einen Stromschlag erleiden, wenn sie es berührt. Durch die Erdung elektrischer Geräte kann der Strom im Falle einer Störung in die Erde abfließen. Eine sichere Erdung ist für die Sicherheit von elektrischen Geräten sehr wichtig. Ein sicher geerdeter Zustand wird als „geerdet“ bezeichnet.

Anwendungen von Erdwiderstandsmessern

Erdwiderstandsmesser werden für Erdungsarbeiten und die Prüfung elektrischer Geräte verwendet. Bei der Erdung wird ein Metall oder ein anderer elektrischer Leiter tief in der Erde vergraben. Sie ist eine der wichtigsten Arbeiten für Elektriker und wird je nach Verwendungszweck der Erdung in vier Typen, A bis D, eingeteilt.

Der Erdungspol für Hochspannungsgeräte wird als Erdung der Klasse A bezeichnet und muss einen Widerstand von 10 Ω oder weniger aufweisen; der Erdungspol für Niederspannungsgeräte von 100-200 V wird als Erdung der Klasse D bezeichnet und muss einen Widerstand von 100 Ω oder weniger aufweisen.

Bei Erdungsarbeiten wird der Erdungswiderstand mit einem Erdwiderstandsmesser überprüft. Elektriker und leitende Elektroingenieure arbeiten täglich mit Erdwiderstandsmessern.

Funktionsweise des Erdwiderstandsmessers

Das Messprinzip des Erdwiderstandsmessers ist das Ohmsche Gesetz. Zwischen dem zu messenden Pol und dem vom Erdwiderstandsmesser zu vergleichenden Pol wird eine Wechselspannung angelegt. Nach Anlegen der Spannung wird der zwischen den beiden Polen fließende Strom gemessen und der Erdungswiderstand berechnet, indem der Strom durch die angelegte Spannung dividiert wird.

Obwohl es möglich ist, den Erdungswiderstand auf die oben beschriebene Weise zu berechnen, wird bei dieser Methode der Erdungswiderstand des Zielpols und des zu vergleichenden Pols sowie der Erdungswiderstand der beiden Pole gemessen. Daher ist ein separater Erdungspol für die Spannungsmessung vorgesehen, um nur den Erdungswiderstand des messenden Zielpols zu messen.

Beachten Sie, dass bei Verwendung einer Gleichspannung im Erdwiderstandsmessgerät Elektrolyse auftritt und der Stromwert nicht ermittelt werden kann. Aus diesem Grund werden in Erdwiderstandsmessern häufig Wechselstrom-Netzteile verwendet. Da diese bei höheren Frequenzen durch Leitungskapazitäten beeinträchtigt werden, werden Netzteile mit einer Frequenz von 1 kHz oder weniger verwendet.

Verwendung eines Erdwiderstandsmessers

Es gibt verschiedene Arten von Erdwiderstandsmessern, darunter solche mit Analoganzeige, mit Digitalanzeige und solche, die den Skalenwert ablesen, wenn die Skalennadel „0“ anzeigt. Nachfolgend wird ein Beispiel für die Verwendung eines Messgeräts mit Analoganzeige gezeigt:

Das Erdwiderstandsmesser wird mit einem Metallstab, dem so genannten Erdungshilfspol, geliefert, der bei der Messung des Erdungswiderstands in den Boden eingelassen wird.

• Messverfahren 1: Der erste Hilfserdungsstab P ist in einem Abstand von etwa 10 m von dem Erdungsstab (im Folgenden als Erdungsstab E bezeichnet) einzubetten, an dem die Messung vorgenommen werden soll.
• Messschritt 2: Ein weiterer Hilfserdungsstab C ist in einem Abstand von etwa 10 m auf der geraden Verlängerung zwischen dem Erdungsstab E und dem Erdungsstab P aufzustellen.
• Messschritt 3: Verbinden Sie jeden Erdungspol mit dem entsprechenden Anschluss des Erdwiderstandsmessers.
• Messschritt 4: Prüfen Sie, ob die Batteriekapazität ausreichend ist und ob die Spannung zwischen E und P unter dem zulässigen Wert liegt.
• Messschritt 5: Drücken Sie die Messtaste; der angezeigte Wert ist der Wert des Erdungswiderstands.

Das Verfahren für andere Installationswiderstandsmessgeräte ist im Grunde dasselbe wie für Analoganzeigesysteme, aber das System „Lesen Sie den Skalenwert ab, wenn die Skalennadel „0“ zeigt“ liest den Skalenwert ab, wenn die Skalennadel „0“ zeigt. Die grünen, roten und gelben dreifarbigen Drähte, die am Erdwiderstandsmesser angebracht sind, dienen zum Anschluss der einzelnen Erdungspole an die Klemmen des Erdwiderstandsmessers selbst.

Darüber hinaus gibt es auch Erdwiderstandsmesser mit Klemmen, die den Erdwiderstand durch Abklemmen des Erdungsdrahtes messen. Dies ist eine einfache Messung, da der Hilfspol nicht in den Boden eingegraben werden muss, sie kann aber nur bei Mehrfacherdung verwendet werden.

Weitere Informationen zu Erdwiderstandsmessern

Unterschied zwischen einem Erd- und einem Isolationswiderstandsmesser

Isolations- und Erdungswiderstandsprüfer unterscheiden sich in Bezug auf die Messgrößen und -objekte. Isolationswiderstandsmesser messen einen Stromkreis, um den Isolationszustand zu überprüfen, während Erdungswiderstandsmesser den Erdungspol messen, um den Erdungswiderstand zu überprüfen.

Isolationsprüfgeräte legen eine Gleichspannung an, Erdwiderstandsmesser dagegen eine Wechselspannung. Obwohl die Geräte selbst ähnlich aussehen und ähnliche Namen haben, ist es wichtig, die Unterschiede zwischen ihnen im Voraus zu verstehen.

Was ist eine isolierte Crimphülse?

Isolierte Crimphülsen sind Bauteile mit Isolationsbeschichtung auf dem Oberflächenteil der Crimphülse.

Sie werden hauptsächlich verwendet, um Drähte an Zwischenpunkten miteinander zu verbinden. Die Isolationsbeschichtung isoliert die Drähte elektrisch von anderen Schaltkreisen und Bauteilen und verhindert den elektrischen Kontakt mit der äußeren Umgebung. Dadurch werden elektrische Kurzschlüsse und Leckagen verhindert und die Sicherheit gewährleistet.

Sie dienen auch dem physischen Schutz von Leitern. Sie schützen diese vor äußeren Einflüssen wie Vibrationen und Chemikalien und verhindern so Schäden und Beeinträchtigungen. Außerdem können sie verschiedene Leistungsaspekte verbessern, z. B. die Verschleißfestigkeit.

Es ist jedoch wichtig, dass die Muffen korrekt angebracht werden. Ein Crimpwerkzeug muss verwendet werden, um die Hülse fest mit dem Leiter zu verbinden. Wenn sie nicht korrekt angebracht wird, kann die Isolier- und Schutzwirkung beeinträchtigt werden.

Anwendungen von isolierten Crimphülsen 

Isolierte Crimphülsen werden in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt. Sie werden jedoch alle für elektrische Kabelverbindungen verwendet, für keinerlei anderen Zweck.

Sie werden im Allgemeinen für die Reparatur von Leitungen verwendet. Wenn eine Verdrahtung aufgrund einer Unterbrechung usw. ausfällt, kann sie an einem Zwischenpunkt verbunden und gesammelt werden. Durch die Verwendung von isolierten Crimphülsen zum Auffangen kann die fehlerhafte Leitung elektrisch verbunden werden, während sie durch die Isolierschicht von der äußeren Umgebung isoliert ist.

Sie können auch bei der Verlegung von Geräten verwendet werden. Bei der Verlegung von fest installierten Industrieanlagen ist die Länge der elektrischen Leitungen oft nicht ausreichend. Durch die Verwendung von isolierten Crimphülsen können gleichartige Leitungen miteinander verbunden werden.

Sie werden in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt, vom Bauwesen bis zur Automobilindustrie. In Gebäuden werden sie für die Verbindung von Unterputzleitungen verwendet, während sie in Kraftfahrzeugen für die Verbindung von Kabelbäumen eingesetzt werden.

Funktionsweise von isolierten Crimphülsen

Isolierte Crimphülsen bestehen im Allgemeinen aus zwei Hauptbestandteilen, der Isolierschicht und den Leitern:

1. Isolierschicht

Die Isolierschicht befindet sich auf der Außenseite der Hülse und dient der Isolierung und dem Schutz des Leiters. Die Isolierleistung wird durch die Verwendung von Isoliermänteln wie Vinylchlorid oder Nylon erreicht. Auch Gummi und andere Materialien können verwendet werden.

Sie dient der elektrischen Isolierung und unterbricht den elektrischen Kontakt zwischen dem Leiter und der äußeren Umgebung. Dadurch werden elektrische Kurzschlüsse und Leckagen verhindert.

Außerdem bietet sie physikalischen Schutz und schirmt den Leiter von der äußeren Umgebung ab. Die Isolierschicht dient dem Schutz des Leiters vor Elementen wie Reibung und Feuchtigkeit.

2. Leiter

Der Leiter ist der Teil im Inneren der Hülse, der für die Übertragung von elektrischen Signalen und Strom zuständig ist. Er besteht im Allgemeinen aus Metall und muss leitfähig und haltbar sein. Da auch die Haftung an den Drähten wichtig ist, werden häufig weichere Materialien wie sauerstofffreies Kupfer verwendet.

Für den Anschluss von Drähten empfiehlt sich der Einsatz von Crimpwerkzeugen. Das Verpressen mit einer Crimpzange wird als Crimpen bezeichnet. Die Verwendung einer Crimpzange, die auf die Größe der Verbindungsstelle des gecrimpten Anschlusses abgestimmt ist, ermöglicht es, den Crimp zu verkleben und mit normalem Strom anzuschließen.

Der Draht wird in den gecrimpten Teil der Klemme eingeführt, wobei die Isolierung abgezogen wird und der Leiter freiliegt. Mit Hilfe eines Crimpwerkzeugs wird der Draht mit angemessenem Druck fest verschlossen, so dass die Leiter in direktem Kontakt zueinander stehen. Der Drahtanschlussteil sorgt für eine sichere Verbindung zwischen dem Draht und der Isolierten Crimphülse mit Isolierhülle.

Auswahl einer isolierten Crimphülse

Bei der Auswahl einer isolierten Crimphülse ist es wichtig, den Hülsendurchmesser, das Isolationsmaterial und die Form zu berücksichtigen:

1. Hülsendurchmesser

Der Hülsendurchmesser ist die Größe der Leiterhülse. Die empfohlenen Leiterstärken sind in Katalogen usw. aufgeführt und werden im Allgemeinen entsprechend der Dicke der anzuschließenden Leitungen gewählt. Es ist wichtig, eine Hülse mit einem ausreichenden Durchmesser zu wählen, auch wenn mehrere Drähte miteinander verpresst werden sollen.

2. Werkstoff

Das Material der Isolierhülle kann aus Nylon oder Vinylchlorid gewählt werden. Im Allgemeinen hat Nylon eine höhere Wärmebeständigkeitstemperatur.

3. Form

Es gibt verschiedene Formen von Isoliermänteln. Im Allgemeinen werden oft gerade Hülsen gewählt. Wenn die Verdrahtung gelöst wird, kann eine steckbare Verbindungsmuffe gewählt werden.

Was ist eine isolierte Klemme?

Isolierte Klemmen sind Bauteile mit einer Isolierschicht, die auf die Basis des blanken Crimpkontakts aufgebracht ist.

Sie werden häufig am Ende eines Drahtes angebracht und zum Anschluss an andere elektronische Geräte oder Schaltkreise verwendet. Der Isoliermantel isoliert den Draht elektrisch von anderen Schaltkreisen und Komponenten.

Dadurch wird die Gefahr von Kurzschlüssen, elektrischen Lecks und Stromschlägen verringert. Sie gewährleistet eine sichere elektrische Verbindung. Der Isoliermantel schützt auch das Ende des Kabels und verhindert Beschädigungen und Abrieb durch die äußere Umgebung. Die Kabel sind außerdem stoß- und vibrationsfest und können über einen langen Zeitraum verwendet werden.

Für die korrekte Installation von isolierten Klemmen ist es jedoch wichtig, das richtige Werkzeug zu verwenden. In vielen Fällen können nicht die gleichen Werkzeuge wie für allgemeine blanke Crimpkontakte verwendet werden. Wird der Crimpvorgang mit dem falschen Werkzeug oder Arbeitsverfahren durchgeführt, kann die Zuverlässigkeit und Sicherheit der Verbindung beeinträchtigt werden.

Anwendungen von isolierten Klemmen

Isolierte Klemmen werden in einer Vielzahl von Branchen eingesetzt. Sie werden jedoch ausnahmslos für elektrische Kabelverbindungen verwendet. Für andere Anwendungen werden sie nicht verwendet.

1. Gebäude

Sie werden bei der elektrischen Verdrahtung in Gebäuden an Drahtverbindungen und Abzweigungen verwendet und häufig für die Verdrahtung von Steckdosen und Schaltern.

2. Haushaltsgeräte

Sie werden häufig für Kabelverbindungen in Klimaanlagen und anderen Haushaltsgeräten verwendet.

3. Kraftfahrzeuge

Auch Kabelbäume für Kraftfahrzeuge werden verwendet. Kabelbäume für Kraftfahrzeuge sind wichtige Komponenten für die Verkabelung elektrischer Systeme in Fahrzeugen. Isolierte Klemmen werden an den Verbindungs- und Abzweigungspunkten der Kabelbäume verwendet, um die Signalübertragung und Stromversorgung zu gewährleisten.

4. Industrieanlagen

Sie werden häufig für die elektrische Verkabelung von Industrieanlagen in Fabriken verwendet. Sie werden bei der elektrischen Verdrahtung von Steuersystemen und Motoren in Industriemaschinen verwendet und sorgen für äußerst zuverlässige elektrische Verbindungen.

Funktionsweise der isolierten Klemmen 

Isolierte Klemmen bestehen im Allgemeinen aus einem Isoliermantel, einem Kontaktkörper und einem Drahtanschluss.

1. Isoliermantel

Der Isoliermantel ist der Teil des Drahtes, der den Draht umhüllt, um ihn vor der äußeren Umgebung zu schützen und eine elektrische Isolierung zu gewährleisten. Hauptsächlich werden Materialien wie Vinylchlorid und Nylon verwendet, die je nach Anforderungen wie Hitzebeständigkeit und Isolierleistung ausgewählt werden.

2. Klemme

Die Klemme ist der Teil, der die Verbindung zum Kabel herstellt und die Übertragung von Signalen und Strom gewährleistet. Sie sind in der Regel aus Metall gefertigt und müssen leitfähig und haltbar sein. Da auch die Haftung an Schrauben und anderen Teilen wichtig ist, werden häufig weiche Materialien wie sauerstofffreies Kupfer verwendet.

Anschlussklemmen gibt es in verschiedenen Formen und Arten. Im Allgemeinen werden Ring-, Y- oder Stabformen verwendet. Klemmenabschnitte ermöglichen Verbindungen zu anderen Schaltungen und Bauteilen.

3. Drahtverbindungen

Im Drahtanschlussteil werden Kabel und andere Drähte mit den abgedeckten Crimpklemmen verbunden. Die Crimpung sorgt für eine sichere Verbindung. Für den Anschluss an den Draht wird die Verwendung einer Crimpzange empfohlen.

Das Crimpen mit einer Crimpzange wird als Quetschen bezeichnet. Die Verwendung einer Crimpzange, die für die Größe der Verbindung des gecrimpten Anschlusses geeignet ist, ermöglicht einen festen Sitz und eine Verbindung mit normaler Kraft. Der Draht wird in den gecrimpten Teil der Klemme eingeführt, wobei die Abisolierung entfernt wird und der Leiter freiliegt.

Mit einer Crimpzange wird der Draht mit angemessenem Druck fest verpresst, so dass die Leiter in direktem Kontakt zueinander stehen. Der Drahtanschlussteil sorgt für eine sichere Verbindung zwischen dem Draht und der Isolierten Klemme mit Isolierhülle.

Arten von isolierten Klemmen

Es gibt verschiedene Arten von isolierten Klemmen. Nachfolgend sind typische Typen aufgeführt:

1. Ringkabelschuhe

Ringkabelschuhe sind Crimpkontakte mit einer kreisförmigen Anschlussform. Sie werden im Allgemeinen auf einen Schraub- oder Schraub-Crimp-Kabelschuhsockel montiert. Klemmen dieser Form werden häufig verwendet, wenn Verdrahtungsverbindungen erforderlich sind.

2. Stangenklemmen

Stangenklemmen sind Crimpklemmen mit einer geraden Klemmform. Obwohl in Japan häufig Ringkabelschuhe verwendet werden, machen Stabkabelschuhe den größten Teil des Marktes aus, insbesondere in Europa. Sie werden an Kabelverzweigungen, Schalttafeln usw. verwendet. Es gibt auch Klemmen, mit denen mehrere Klemmen gleichzeitig zu einer gecrimpt werden können.

3. Y-förmige Klemmen

Y-Klemmen sind Crimpkontakte mit einer Y-förmigen Anschlussform. Sie werden zur Befestigung von Klemmen an Bolzen oder Schrauben verwendet. Sie zeichnen sich durch eine hohe Montagefreundlichkeit aus, da Drähte angeschlossen und getrennt werden können, ohne dass sie komplett abgeschraubt werden müssen.

Es besteht jedoch die Gefahr, dass sie durch lockere Schrauben abfallen. Viele Hersteller und andere empfehlen Ringkabelschuhe.