Tastköpfe und Sensoren im Einsatz mit modularen Digitizern

Anbieter zum Thema

ODU GmbH & Co. KG

MES Electronic Connect GmbH & Co. KG

dataTec AG

Spectrum Instrumentation GmbH

Der korrekte Anschluss des Sensors

Das Abstimmen eines Sensors oder Transducers (siehe hierzu auch die Tabelle) auf den Digitizer erfordert die Kenntnis des entsprechenden Sensorausgangsbereichs, der Ausgangsimpedanz, der Bandbreite und der Empfindlichkeit. Der Sensorausgangsbereich muss innerhalb des Spannungsbereichs des Digitizers liegen oder muss mithilfe von Dämpfern oder Verstärkern in den Bereich des Digitizers gebracht werden.

Die meisten Sensoren sind darauf ausgelegt, gegen eine feste Impedanz zu arbeiten. Wie die meisten anderen Messgeräte bieten Digitizer in der Regel Eingangsterminierungen von 1 MΩ oder 50 Ω. Die meisten Breitband-Transducer sind für einen Belastungswiderstand von 50 Ω ausgelegt. Sensoren mit einer geringeren Bandbreite erfordern möglicherweise eine Last von 1 MΩ. Einige spezialisierte Transducer sind darauf ausgelegt, gegen andere Impedanzen wie 75 oder 600 Ω zu arbeiten. In diesem Fall sind gegebenenfalls Anpassglieder und geeignete Anpassungen der Sensorempfindlichkeit erforderlich.

Ungenaue Amplitudenmessungen vermeiden

Die Bandbreite des Digitizers sollte deutlich größer sein als die Bandbreite des Sensors, um nicht die effektive Bandbreite des Sensor-Digitizer-Systems zu reduzieren. Ein Verhältnis von Digitizer-zu-Sensorbandbreite, das größer ist als 7:1, führt zu einer Ungenauigkeit von ≤1 Prozent bei Amplitudenmessungen.

Die Empfindlichkeit ist das Verhältnis eines gegebenen elektrischen Ausgabewerts des Sensors zur entsprechenden gemessenen Eigenschaft. Beispielsweise könnte die Empfindlichkeit eines Beschleunigungssensors mit 10 mV/g angegeben sein. Das bedeutet, dass bei einem gemessenen physikalischen Eingangssignal von 1 g der Transducer ein 10-mV-Signal ausgibt.

Die Kenntnis der Empfindlichkeit ist bei der Kalibrierung des Digitizers zur Angabe der gemessenen Einheiten anstelle der elektrischen Einheiten wichtig. Die meisten Transducer erfordern eine Leistungsquelle. Diese wird für gewöhnlich extern an den Digitizer angeschlossen. Der Hersteller des Transducers stellt die Leistungsversorgung und entsprechende Schnittstellenelektronik zur Verfügung.

Ein passiver Tastkopf mit passender Skalierung

Passive Tastköpfe ohne Abschwächverhältnis von 1:1 schwächen den Spannungspegel am Eingang des Digitizers ab. Kompensieren lässt sich die Abschwächung durch Umskalierung der Eingangspegel. Mit der Software SBench 6 von Spectrum lässt sich das in der Einstellung für den Analogkanal einrichten (Bild 2). Hierzu klickt man mit einem Doppelklick auf der linken Seite des Bildschirms in der Liste der Analogeingänge auf den Kanal, der mit dem Tastkopf verbunden ist. Hier wird das Häkchen bei „Set Custom Unit“ gesetzt (benutzerdefinierte Einheit) und wählt die Tastkopfabschwächung aus (100:1). Der maximale Amplitudenwert wird von 10 als 1000 V angezeigt. Bei kundenspezifischer Software oder Software eines Drittanbieters muss die vertikale Skalierung angepasst werden.

Messdaten analysieren

Alle Messdaten mit der SBench 6 im Griff

* Oliver Rovini ist Technical Director bei Spectrum Systementwicklung in Großhansdorf bei Hamburg.

(ID:43712411)