Funktionsweise von Temperaturmessumformern
Temperaturmessumformer (bei WIKA als „Temperatur-Transmitter“ bezeichnet) formen die temperaturabhängige Widerstandsänderung von Widerstandsthermometern bzw. die temperaturabhängige Spannungsänderung von Thermoelementen in ein standardisiertes Ausgangssignal (z.B. 0 ... 10 V oder 4 ... 20 mA) um. Mit diesen standardisierten Signalen sind Temperaturmesswerte einfach und sicher zu übertragen.
Bis zur Einführung der Temperaturmessumformer wurden die rohen Messwerte des Sensors ausschließlich per Kabel in den Leitstand übertragen und erst dort gewandelt und verarbeitet. Diese Form des Transfers wird heute nur noch in bestimmten Fällen angewandt, zum Beispiel bei zu hohen Umgebungstemperaturen oder in zu engen Einbausituationen. Für Aufgaben dieser Art bieten sich auch Transmitter in Schienenbauform als Lösung an. In nahezu allen Standardanwendungen jedoch haben sich Kopftransmitter durchgesetzt.
Übersicht WIKA Temperaturmessumformer
Vorteile von Temperaturmessumformern
Mit Hilfe eines Temperaturmessumformers können Anwender über Feldbusse oder unterschiedliche Protokolle wie HART® oder firmenspezifische Systeme, die parallel zur 4…20mA-Ausgangsschleife arbeiten, nicht nur Messwerte digital abholen, sondern auch die Geräte komplett konfigurieren. Relevant hierfür sind vor allem die Wahl von Sensoreingang und Messbereich, das Hinterlegen von Messstellenkennzeichnungen wie TAG-Nummern und MSR-Beschreibungen sowie das Anpassen des Messsignals durch einen Offset oder eine spezifische Sensor-Kennlinie.
Ein weiteres Feature vom modernen Temperaturmessumformern ist die Diagnose-Funktionalität: Das Gerät misst nicht nur den Wert des Sensors und rechnet diesen in die gewünschte Temperatur um, er prüft zugleich im Hintergrund unbemerkt viele relevante Parameter, z. B. Zuleitungswiderstände, die interne Elektroniktemperatur und die Versorgungsspannung. Treten Fehler auf, sendet der Temperaturmessumformerr unmittelbar ein entsprechendes Signal. Auf diese Weise können unter anderem Fühlerbrüche und -kurzschlüsse, zuleitungsseitige Effekte und bei dem Einsatz von Doppelsensoren gar der Drift eines Messwertes detektiert werden.
Analog zu den unterschiedlichen Übertragungsarten gibt es verschiedene Wege, auf denen der Temperaturmessumformer dem Leitsystem diese Informationen mitteilt. Bei dem mit Abstand am meisten verbreiteten Einheitssignal, den 4…20 mA, wird ein Fehler durch ein Auf- oder Zusteuern des Stromwertes auf der Schleife angezeigt. Bei Hart-Geräten wird parallel ein Status-Bit gesetzt, welches dann ein Problem signalisiert. Die dazu gehörige Fehlermeldung kann anschließend mit dem entsprechenden Befehl ausgelesen werden. Bei Temperaturmessumformern, die mit einem der Feldbusse arbeiten, stehen noch weit mehr Möglichkeiten der Status-Übertragung und zur Kommunikation zwischen Gerät und Leitwarte zur Verfügung.
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