Was sind Frequenz-Stromwandler und wofür werden sie verwendet?

 
Frequenz-Stromwandler kommen in Steuerungssystemen zur Umwandlung von Impulsen oder Frequenzen in ein gleichwertiges Stromsignal zum Einsatz.

 

Geschwindigkeit und Durchfluss sind zwei häufig gemessene Prozesswerte. Die Sicherheit und die effizienten Abläufe sind bei bestimmten Prozessanwendungen von präzisen Geschwindigkeits- und Durchflussmessungen abhängig.

 

Geschwindigkeitsmessung

Stellen Sie sich einmal rotierende Maschinen wie Verdichter oder Turbinen vor. In diesen Fällen ist die Regelung der Drehgeschwindigkeit erforderlich, um zu hohe Drehzahlen zu vermeiden, die zu einer Überlastung der Anlage führen könnten. Anlagenausfälle in katastrophalem Ausmaß und eine Gefährdung des Bedienpersonals könnten die Folge sein.

Was ist ein Frequenz-Stromwandler?

Die Geschwindigkeitsüberwachung und -regelung spielt auch bei anderen Anwendungen eine wichtige Rolle, wie beispielsweise bei Windkraftanlagen, Materialtransport, HLK-Anlagen, Pumpen, Mischern, Motoren u. v. m. Die Geschwindigkeitsregelung ist ein wesentlicher Faktor für Energieeffizienz, Produktivität sowie Anlagensicherheit und -verlässlichkeit.

 

Geschwindigkeitssignale werden oftmals in Form von Frequenzen oder Impulsen und mithilfe von Näherungsschaltern, Linear-/Drehgebern und Tachos ausgegeben.

 

Geschwindigkeitssignale werden oftmals in Form von Frequenzen oder Impulsen

 

Der Frequenz- oder Impulsausgang dieser Sensoren wird oftmals von einem Frequenz-Stromwandler in ein repräsentatives Stromsignal (mA) oder von einem Frequenz-Spannungswandler in ein entsprechendes Spannungssignal (V) umgewandelt. Auf diese Weise wird die universelle Kompatibilität mit Steuereingängen beispielsweise in ein SPS-System, einen Frequenzumrichter, eine lokale Anzeige oder ein Telemetriesystem sichergestellt.

 

Frequenz-Stromwandler von PR electronics

 

Frequenz-Stromwandler oder Frequenz-Spannungswandler, wie der PR 3225 / PR 4225, unterstützen eine Vielzahl verschiedener Impuls- und Frequenzeingänge einschließlich der Folgenden:

 

  • NAMUR
  • NPN / PNP
  • Tacho
  • S0 gemäß to DIN 43864
  • Schaltkontakt

 

Durchflussmessung

Egal ob es sich um eine Flüssigkeit, ein Gas oder Dampf handelt: Ihre Durchflussmenge wird in vielen industriellen Prozessen gemessen und geregelt. Zum Anwendungsspektrum gehören der Zufluss, Abfluss und die Sauerstoffanreicherung von Abwasser, die Gaszufuhr von Brennern, die Dampfregelung von Boilern, die Erdgasverteilung und viele weitere Bereiche, in denen die Kontrolle der Durchflussmenge eine wichtige Rolle für die Sicherheit, den Lastausgleich und die Produktlieferung spielen.

 

In Abhängigkeit von den jeweiligen Anwendungen, zu denen der Differenzdruck, die Coriolis-Kraft, Ultraschall, Wirbelströme und Turbinen gehören, sind unterschiedliche Techniken zur Durchflussmessung verfügbar.

 

Durchflussmessung

 

Bei vielen dieser Durchflussmesser wird die gemessene Durchflussmenge in Form eines Impuls-/Frequenzausgangs angezeigt. In der Abbildung oben sehen Sie zum Beispiel den Durchflussmesser einer Turbine, der die Drehzahl mithilfe eines Impulsaufnehmers misst, während sich die Turbinenschaufeln am Sensor vorbei bewegen, und ein der Durchflussmenge entsprechendes Impuls-/Frequenzsignal ausgibt.

 

Was versteht man unter der Umwandlung von Frequenz in Strom?

Die zur Durchfluss- und Geschwindigkeitsmessung verwendeten Impuls- oder Frequenzausgänge der unterschiedlichen Sensoren und Messumformer werden oftmals in ein Strom- oder Spannungssignal umgewandelt, das mit dem jeweiligen Steuerungssystem kompatibel ist.

 

Frequenz-Stromwandler oder Frequenz-mA-Wandler wandeln das jeweilige Geschwindigkeits- oder Durchflusssignal in ein entsprechendes Stromsignal, üblicherweise 4-20 mA, um. Diese Geräte sind oftmals mit einer galvanischen Trennung ausgestattet, um das typischerweise mit Schwerlastmotoren und rotierenden Maschinenanwendungen in Verbindung gebrachte Signalrauschen und die dazugehörigen Transienten zu beseitigen. Modernere Produkte verfügen häufig über zusätzliche Gerätefunktionen, um die Schnittstellenanforderungen hochmoderner Anwendungen zu erfüllen.

 

PR electronics zählt eine Reihe von Frequenz-Stromwandlern mit optionalen Relais- oder NPN-/PNP-Ausgängen zusätzlich zu oder zusammen mit den jeweiligen Analogausgängen zu seinem Portfolio. Um den Schnittstellenherausforderungen alter oder künftiger Anwendungen gerecht werden zu können, stehen auch Impulsteilungs- oder -vervielfachungsoptionen zur Verfügung.

 

Was versteht man unter der Umwandlung von Frequenz in Spannung?

Die Umwandlung von Frequenz in Spannung kann alternativ auch dort zum Einsatz kommen, wo ein Signal in eine entsprechende Spannung, üblicherweise 2-10 V je nach Schnittstellenanforderungen, umgewandelt wird. Das Geräteportfolio von PR electronics zeichnet sich durch seine hohe Flexibilität aus, sodass ein und dasselbe Gerät Frequenzen sowohl in Strom als auch in Spannung umwandeln kann.

 

Was versteht man unter der Umwandlung von Frequenz in Frequenz?

Bei manchen Anwendungen muss ein Frequenzsignal an die Anforderungen eines nachgeschalteten Geräts angepasst werden. Das kann in den Fällen, in denen eine Frequenzteilung oder -pufferung erforderlich ist, auch auf Übersetzungs- oder Ansprechzeiten zurückgeführt werden. Der Frequenzausgang kann ggf. auch als frequenz- oder zeitbasierter Generator genutzt werden.

 

Vorzüge der f/I-f/f-Wandler von PR electronics

Wie all unsere Produkte umfassen auch die Signalverarbeitungsgeräte von PR electronics marktführende Technologie, Leistung und Flexibilität. Der erweiterte Frequenzbereich, die schnelle Ansprechzeit und die hohe Genauigkeit der Frequenz-Stromwandler von PR electronics machen sie zu Geräten der ersten Wahl für Anwendungen im Bereich der Geschwindigkeits- und Durchflussüberwachung.

 

Hier finden Sie die wichtigsten Funktionen im Überblick:

 

Technologie
  • Hohe galvanische Trennung – bis zu 3,75 kVAC
  • NE 21 – EMV-Störfestigkeit Kriterium A
  • 18-Bit-Signaldynamik

 

Leistung
  • Schnelle Ansprechzeit bis zu < 30 ms
  • Geringerer Energieverbrauch
  • Großer Betriebstemperaturbereich
  • Hohe Frequenzfähigkeit – bis zu 100 kHz

 

Flexibilität
  • Universelle Stromversorgungsoptionen
  • Geräteoptionen, 6 mm Breite
  • Display kann optional am Bedienfeld befestigt werden.
  • Große Bandbreite an Eingangsarten
  • Auswahl an speziellen und parallel verfügbaren Ausgangsoptionen
  • MODBUS-Ausgangsoptionen verfügbar
  • 4500er-Serie – Konfigurationsmöglichkeiten
  • ATEX- und SIL-Optionen

 

Weitere Informationen finden Sie auf den folgenden Produktseiten.

 

Darüber hinaus umfasst unser Programm auch eine Vielzahl an Nebenprodukten für Frequenzanwendungen, einschließlich induktiver Näherungsschalter.

 

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