Ein Druckwandler, oft auch als Drucktransmitter bezeichnet, ist ein elektromechanisches Gerät, das für hohe Genauigkeit bei der Druckmessung entwickelt wurde. Druckwandler erfassen den ausgeübten Druck und geben mithilfe einer Kombination aus mechanischen und elektrischen Komponenten ein elektrisches Ausgangssignal aus. Die gängigsten Ausgänge von Wandlern sind Spannung und Milliampere.
Druckwandler basierend auf gemessenem Druck
Absolutdruck
Absolutdruckwandler messen den Druck relativ zu einem perfekten Vakuum, wobei der Absolute Null als Referenzpunkt dient. Ein Beispiel hierfür ist ein barometrischer Druckwandler. Dazu gehören auch versiegelte Manometer, bei denen das Signal so versetzt wurde, dass es dem Manometerdruck zum Zeitpunkt der Herstellung entspricht.
Manometerdruck
Manometerdruckwandler messen den Druck relativ zum lokalen atmosphärischen Druck. Ein Beispiel hierfür ist ein Drucksensor. Ein weiteres Beispiel wäre ein Vakuumsensor, dessen Signale umgekehrt werden, sodass sie positiv signalisieren, wenn der gemessene Druck unter dem atmosphärischen Druck liegt.
Differenzdruck
Differenzdruckwandler messen die Differenz zwischen zwei angelegten Drücken. Diese Wandler verfügen in der Regel über einen Hochdruck- und einen Niederdruckanschluss. Ein gängiges Beispiel für Differenzdruck ist die Filterüberwachung. Wenn der Filter verstopft ist, steigt der Differenzdruck.
Der elektrische Ausgang von Druckmessumformern
Druckmessumformer sind in der Regel mit drei Arten von elektrischen Ausgängen erhältlich: Millivolt, verstärkte Spannung und 4-20 mA. Nachfolgend finden Sie eine Übersicht über die Ausgänge und ihre optimale Verwendung.
Millivolt-Ausgangsdruckwandler
Wandler mit Millivolt-Ausgang sind in der Regel die wirtschaftlichsten Druckwandler. Der Ausgang eines Millivolt-Wandlers liegt nominal bei etwa 30 mV. Der tatsächliche Ausgang ist direkt proportional zur Eingangsleistung oder Erregung des Druckwandlers. Wenn die Erregung schwankt, ändert sich auch der Ausgang. Aufgrund dieser Abhängigkeit vom Erregungspegel werden für Millivolt-Wandler geregelte Stromversorgungen empfohlen. Da das Ausgangssignal so niedrig ist, sollte der Wandler nicht in einer Umgebung mit elektrischen Störungen aufgestellt werden. Die Entfernungen zwischen dem Wandler und dem Gerät zur Anzeige sollten ebenfalls relativ kurz gehalten werden.
Spannungsausgangs-Druckmessumformer
Spannungsausgangs-Messumformer verfügen über eine integrierte Signalaufbereitung, die einen viel höheren Ausgang als ein Millivolt-Messumformer liefert. Der Ausgang beträgt normalerweise 0–5 VDC oder 0–10 VDC. Obwohl dies modellspezifisch ist, ist der Ausgang des Messumformers normalerweise keine direkte Funktion der Erregung. Das bedeutet, dass ungeregelte Stromversorgungen oft ausreichend sind, solange sie alle innerhalb eines bestimmten Messbereichs liegen. Da sie einen höheren Ausgangspegel haben, sind diese Wandler nicht so anfällig für elektrische Störungen wie Millivolt-Wandler und können daher in viel industrielleren Umgebungen eingesetzt werden.
Stromausgangs-Druckwandler
Diese Art von Wandlern wird auch als Drucktransmitter bezeichnet. Da ein 4-20-mA-Signal am wenigsten von elektrischen Störungen und Widerständen in den Signalkabeln beeinflusst wird, eignen sich diese Wandler am besten, wenn das Signal über große Entfernungen übertragen werden muss. Druckwandler sind in der Regel mit drei Arten von elektrischen Ausgängen erhältlich: Millivolt, verstärkte Spannung und 4-20 mA. In diesem Artikel wird erklärt, wie verschiedene Arten von Druckwandlern je nach Ausgang verkabelt werden. how to wire different types of pressure transducers based on its output is explained.
Anschließend muss der elektrische Ausgang in eine technische Einheit wie PSI oder bar umgewandelt werden.
Nachfolgend finden Sie eine Übersicht über die Ausgänge und ihre optimale Verwendung.
Millivolt-Ausgangs-Druckmessumformer
Messumformer mit Millivolt-Ausgang sind in der Regel die wirtschaftlichsten Druckmessumformer. Der Ausgang des Millivolt-Messumformers liegt nominal bei etwa 30 mV. Der tatsächliche Ausgang ist direkt proportional zur Eingangsleistung oder Erregung des Druckmessumformers.
Wenn die Erregung schwankt, ändert sich auch der Ausgang. Aufgrund dieser Abhängigkeit vom Erregungspegel wird für Millivolt-Wandler die Verwendung geregelter Stromversorgungen empfohlen. Da das Ausgangssignal so niedrig ist, sollte der Wandler nicht in einer Umgebung mit elektrischen Störungen aufgestellt werden.
Die Entfernungen zwischen dem Wandler und dem Anzeigegerät sollten ebenfalls relativ kurz gehalten werden.
Spannungsausgangs-Druckmessumformer
Spannungsausgangs-Messumformer verfügen über eine integrierte Signalaufbereitung, die einen viel höheren Ausgang als ein Millivolt-Messumformer liefert. Der Ausgang beträgt normalerweise 0–5 VDC oder 0–10 VDC.
Obwohl dies modellabhängig ist, ist die Ausgangsleistung des Wandlers in der Regel keine direkte Funktion der Erregung. Das bedeutet, dass ungeregelte Stromversorgungen oft ausreichend sind, solange sie innerhalb eines bestimmten Messbereichs liegen.
Da sie eine höhere Ausgangsleistung haben, sind diese Wandler nicht so anfällig für elektrische Störungen wie Millivolt-Wandler und können daher in viel mehr industriellen Umgebungen eingesetzt werden.
4-20-mA-Ausgangs-Druckwandler
Diese Art von Wandlern wird auch als Druck-Transmitter bezeichnet. Da ein 4-20-mA-Signal am wenigsten von elektrischen Störungen und Widerständen in den Signalkabeln beeinflusst wird, eignen sich diese Wandler am besten für die Übertragung von Signalen über große Entfernungen.
Es ist nicht ungewöhnlich, diese Wandler in Anwendungen einzusetzen, bei denen die Anschlussleitung 1000 Fuß oder mehr betragen muss.
Wählen Sie den richtigen Druckmessumformer für Ihre Anwendung

PC-Board-montierbare Druckwandler
PC-Board-montierbare Druckwandler sind in der Regel kompakte, kostengünstige Druckwandler, die für die Montage auf einer elektrischen Leiterplatte und die Integration in andere Produkte konzipiert sind.

Allzweck-Messwandler
Allzweck-Druckmesswandler sind am weitesten verbreitet, da sie für ein breites Spektrum an Anwendungen ausgelegt sind.

Hochleistungs-/Industriedruckwandler
Hochleistungs-/Industriedruckwandler verfügen über ein wesentlich robusteres Gehäuse als andere Wandler. Sie sind für den Einsatz in rauen Industrieumgebungen ausgelegt. Außerdem verfügen sie häufig über einen skalierbaren 4-20-mA-Ausgang, der eine deutlich höhere Immunität gegen elektrische Störungen bietet, die in industriellen Umgebungen häufig auftreten.

Hochstabile/hochgenaue Druckwandler
Die meisten Druckwandler weisen eine Genauigkeit von 0,25 % des Skalenendwerts oder höher auf. Hochstabile und hochgenaue Druckwandler können je nach Modell Fehler von nur 0,05 % des Skalenendwerts aufweisen. Obwohl sie teurer sind als Allzweck-Messwandler, sind sie möglicherweise die einzige Option, wenn hohe Präzision erforderlich ist.

Druckmessumformer mit bündiger Membran
Bei Druckmessumformern mit bündiger Membran schließt die Membran bündig mit dem Prozess ab. Dadurch wird ein Hohlraum über der Membran vermieden, in dem sich Flüssigkeiten aus dem Prozess ansammeln könnten. In bestimmten Anwendungen kann dies sehr unerwünscht sein. Zu diesen Anwendungen gehört die Überwachung des Drucks von Lebensmitteln oder Flüssigkeiten mit sehr hoher Viskosität.

Sonderwandler
OMEGA bietet eine Vielzahl von Druckwandlern mit besonderen Eigenschaften an. Dazu gehören Druckwandler für die Druckmessung bei sehr hohen oder niedrigen Temperaturen, tauchfähige Druckwandler, barometrische Druckwandler und Druckwandler mit Ausgängen für Digitale Kommunikation oder drahtlosen Ausgängen.