Was ist ein Signalwandler?
Signalwandler sind Geräte, die elektrische Signale von verschiedenen Arten von Sensoren in industrielle Stromsignale umwandeln.
Im Allgemeinen besteht die Aufgabe von Sensoren darin, Informationen wie Temperatur, Last oder die Anzahl der Umdrehungen der rotierenden Welle einer Maschine von dem zu messenden Objekt zu sammeln, die dann in Form von Messdaten an uns weitergegeben werden, oder die gewonnenen Daten werden an die Steuerausrüstung weitergegeben. Die Steuereinrichtung steuert dann die Anlage, indem sie neue Befehle ausgibt.
Dabei werden die von den Sensoren abgegebenen elektrischen Signale in elektrische Signale umgewandelt, die von den Steuergeräten verarbeitet werden können. Neben der Übertragung von Signalen spielen Signalwandler auch eine Rolle bei der elektrischen Isolierung abnormaler elektrischer Signale von den Sensoren, um zu verhindern, dass in den später im Kreislauf installierten Steuergeräten Probleme auftreten.
Signalwandler umfassen eine breite Palette von Geräten. Sie alle spielen eine Rolle beim Empfang von Informationen von Sensoren und bei der Weiterleitung der Informationen an Steuergeräte und andere Geräte.
Anwendungen von Signalwandlern
Signalwandler werden in elektronischen Geräten verwendet, in denen eine Vielzahl von Sensoren zum Einsatz kommt. Sie werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt von Werkzeugmaschinen in industriellen Fertigungsbetrieben bis hin zu Messgeräten in Labors und Messräumen.
Weitere Anwendungen sind Verarbeitungsöfen, wie sie in Fabriken zum Heizen oder Kühlen, z. B. bei der Wärmebehandlung, verwendet werden, Instrumente zur Regelung der Drehzahl von Turbinen, Spindeln und rotierenden Wellen, Werkzeugmaschinen, Werkzeugmaschinen, bei denen die Größe von Lasten gemessen werden muss und Prüfgeräte.
Funktionsweise der Signalwandler
Das Funktionsweise von Signalwandlern unterscheidet sich je nach Art. Typische Arten sind die folgenden:
1. Isolatoren
Isolatoren sind Signalwandler, die zwischen den Sensor und den Steuerkreis geschaltet werden können und das Signal vom Stromkreis trennen, wenn z. B. ein Problem mit dem Sensor vorliegt. Isolatoren werden in Systemen eingesetzt, um das Umleiten von Signalen zu verhindern, Geräte zu schützen, die Auswirkungen von Rauschen zu verringern und den Punkt des Signalaustauschs zwischen Geräten verschiedener Hersteller abzugrenzen.
2. Impulswandler
Impulsgeber werden in Schaltungen zur Drehzahlregelung eingesetzt. Sie wandeln die von berührungslosen Sensoren, den so genannten Näherungssensoren, ausgesandten Signale in analoge Signale um, wenn sich das zu messende Objekt dem Näherungssensor nähert.
Wenn der Näherungssensor bei der Messung der Drehzahl eine Änderung des magnetischen oder elektrischen Feldes in Form eines elektrischen Wellensignals, eines so genannten Impulssignals, feststellt, wandelt der Impulsgeber dieses in ein Analogsignal um und gibt es aus.
3. Koppelwandler
Koppelwandler werden in Systemen zur Temperaturmessung eingesetzt. Die für die Temperaturmessung verwendeten Sensoren werden in der Regel als Thermoelemente bezeichnet.
Thermoelemente verbinden zwei verschiedene Metalle und geben ein Signal aus, das als Reaktion auf die Temperatur erzeugt wird und EMK genannt wird. Koppelmesswandler wandeln die Thermospannung in ein analoges Signal um und geben es aus.
4. Wägezellenaufnehmer
Eine Wägezelle ist ein Sensor, der die Größe einer Last misst. Wägezellen verwenden Dehnungsmessstreifen, d. h. Sensoren, die ihren Widerstandswert infolge einer kraftbedingten Verformung ändern, bei der ein sehr dünner Draht gedehnt und seine Dicke verringert wird.
Die Aufgabe des Wägezellenaufnehmers besteht darin, die Widerstandsänderung des Dehnungsmessstreifens in ein analoges elektrisches Signal umzuwandeln. Anhand des daraus resultierenden elektrischen Signals kann die Größe der betrachteten Kraft gemessen werden.
Weitere Informationen zu Signalwandlern
Hinweise zu Signalwandlern
Signalwandler verarbeiten elektrische Signale, daher ist es wichtig, Maßnahmen gegen Rauschen zu treffen. Es ist wichtig, sie möglichst weit entfernt von Geräten zu installieren, die hohe Frequenzen erzeugen oder ungewöhnlich hohe Spannungen, so genannte Überspannungen, produzieren, die sofort auftreten.
Zusätzlich zu den Überspannungen wird empfohlen, bei der Installation in der Nähe von störanfälligen Geräten wie Motoren, Transformatoren, Magneten und Magnetspulen den Einbau von Vorrichtungen zu erwägen, die Störungen beseitigen, wie z. B. Überspannungsabsorber und Rauschfilter.