Förstärkare för töjningsmätare

Mätförstärkare för töjningsgivare och precisa sensorsignaler

Mätförstärkare för töjningsgivare – även kallade töjningsgivar­förstärkare eller signalomvandlare för töjningsgivare – används för exakt utvärdering av sensorer och mätgivare som bygger på töjningsgivarteknik. Det gäller exempelvis kraftgivare, lastceller, tryckgivare och andra töjningsgivarbaserade sensorer.

Töjningsgivare ger vanligtvis mycket små utsignaler inom området millivolt per volt (mV/V). En mätförstärkare matar mätbryggan, förstärker sensorsignalen och omvandlar den till en robust utsignal som kan bearbetas vidare av styrsystem, mätinstrument eller datainsamlingssystem.

Althens mätförstärkare för töjningsgivare finns med olika standardiserade analoga utgångar, exempelvis 0–10 V, ±10 V eller 4–20 mA. Vissa modeller erbjuder dessutom USB-dataöverföring, digitala displayer, gränsvärdeskontakter eller ytterligare funktioner för industriell processövervakning.

Sortimentet omfattar kompakta inline-mätförstärkare, enheter för DIN-skenemontage, robusta IP65-versioner för industriella miljöer, 19-tums insticksmoduler samt mobila mät- och displayenheter. Det gör det möjligt att optimera signalbehandlingen efter installationsförhållanden, mätuppgift och omgivningsförhållanden.

Exakt signalbehandling för många olika tillämpningar med töjningsgivare

Althens mätförstärkare för töjningsgivare kombinerar tillförlitlig bryggmatning med exakt förstärkning och flexibla utsignaler. Olika konstruktioner och konfigurationsalternativ gör dem lämpliga för allt från enkla enkanaliga mätpunkter till industriella flerkanalssystem.

Vad du bör tänka på när du väljer en mätförstärkare för töjningsgivare

1. Bestäm töjningsgivarens utsignal
Töjningsgivarbaserade sensorer ger vanligtvis en signal i mV/V. Vid val av förstärkare måste sensorns nominella känslighet och maximala signalområde beaktas. Typiska töjningsgivarsensorer har exempelvis en känslighet på 1, 2 eller 3 mV/V.

2. Ta hänsyn till bryggresistans och sensortyp
Mätförstärkaren måste vara elektriskt kompatibel med den anslutna sensorn. Många av Althens mätförstärkare är konstruerade för kompletta töjningsgivarbryggor med en bryggresistans över 300 Ω. Andra enheter kan även användas med andra bryggresistanser.

Om individuellt applicerade töjningsgivare används i stället för en sensor som redan är uppbyggd som en fullbrygga måste det kontrolleras om ytterligare bryggkomplettering krävs.

3. Välj rätt utsignal
Mätförstärkarens utsignal bör vara anpassad till efterföljande styr- eller utvärderingselektronik.

Vanliga utsignaler är:

• 0–10 V
• ±10 V
• 4–20 mA
• Digital dataöverföring via USB

Spänningsutgångar lämpar sig särskilt väl för korta till medellånga överföringsavstånd och dynamiska mätningar. En strömsignal på 4–20 mA ger fördelar vid längre kabeldragningar och i industriella anläggningar.

4. Bestäm antalet mätkanaler
För enskilda sensorer finns kompakta enkanalsförstärkare. Om flera mätvärden ska registreras samtidigt kan tvåkanals- eller flerkanalslösningar användas.

Vissa modeller möjliggör dessutom parallell drift av flera töjningsgivarbaserade mätgivare på en gemensam mätkanal.

5. Ta hänsyn till mäthastighet och gränsfrekvens
För statiska eller långsamt föränderliga mätstorheter räcker en relativt låg bandbredd. Dynamiska mätningar av kraft, tryck eller belastning kräver däremot en högre gränsfrekvens.

Beroende på förstärkare finns olika filter- och bandbreddsalternativ. Vissa industriella mätförstärkare för töjningsgivare erbjuder gränsfrekvenser på upp till 30 kHz.

6. Välj 4-ledar- eller 6-ledarteknik
Vid korta sensorledningar med konstant längd är klassisk 4-ledarteknik ofta tillräcklig. Vid långa ledningar eller varierande kabellängder erbjuder 6-ledarteknik fördelar eftersom spänningsfall i sensorledningen kan kompenseras.

Flera av Althens mätförstärkare stöder därför både 4-ledar- och 6-ledaranslutningar.

7. Ta hänsyn till galvanisk isolation
Galvanisk isolation mellan strömförsörjning, mätsignal och utgång kan bidra till att undvika jordslingor och störande potentialskillnader.

Särskilt i industriella anläggningar, vid längre kabeldragningar eller när flera mätsystem är sammankopplade kan detta förbättra störimmuniteten.

8. Bestäm installationsplats och kapslingsklass
Det optimala utförandet beror på den avsedda installationsplatsen.

För apparatskåp finns kompakta mätförstärkare för DIN-skenemontage. Inline-mätförstärkare kan installeras direkt i närheten av sensorn. För krävande industriella miljöer finns robusta kapslingar i pressgjuten aluminium med kapslingsklass upp till IP65.

För testbänkar och laboratorietillämpningar finns dessutom 19-tums insticksmoduler och bordsinstrument.

9. Kontrollera ytterligare övervakningsfunktioner
I automatiserade processer kan det vara lämpligt att övervaka gränsvärden direkt i mätförstärkaren. Lämpliga enheter erbjuder justerbara gränsvärdeskontakter eller reläutgångar.

Ytterligare funktioner kan exempelvis vara summering eller differensberäkning av flera mätkanaler, tarafunktioner, min./max.-minne eller digital visning av mätvärden.

10. Ta hänsyn till kalibrering och finjustering
För att sensor och mätförstärkare ska kunna anpassas optimalt till varandra måste nollpunkt och förstärkning kunna justeras eller kalibreras.

Många av Althens mätförstärkare erbjuder därför inställningsmöjligheter för nollpunkt och förstärkning. Beroende på enhet kan även shuntkalibrering eller ytterligare digitala kalibreringsfunktioner finnas tillgängliga.

Vårt tekniska expertteam hjälper dig gärna att välja och anpassa töjningsgivare, bryggmatning, ingångskänslighet, bandbredd och utsignal. Kontakta vårt säljteam

Typiska tillämpningar för mätförstärkare för töjningsgivare

Mätförstärkare för töjningsgivare används överallt där små bryggsignaler från töjningsgivarbaserade sensorer behöver behandlas på ett tillförlitligt sätt och överföras till ett styrsystem, en display eller ett datainsamlingssystem.

Typiska tillämpningar är:

• Kraftmätning med töjningsgivarbaserade kraftgivare
• Lastceller och industriell vägningsteknik
• Tryckmätning med töjningsgivarbaserade tryckgivare
• Vridmoment- och belastningsmätningar
• Testbänkar och testsystem
• Maskin- och anläggningsövervakning
• Processövervakning och processtyrning
• Överlast- och gränsvärdesövervakning
• Industriell automation
• Kvalitetskontroll
• Forskning och utveckling
• Laboratorie- och testteknik
• Komponent- och strukturprovning
• Mobil kraft- och viktmätning
• Mätningar med långa sensorledningar

Tack vare olika utsignaler, bandbredder, kanalantal och utföranden kan mätförstärkarna användas för både statiska mätningar och dynamiska mätuppgifter.