Transmitter werden verwendet, um ein Signal von einem Sensor, wie beispielsweise einem Thermoelement oder einem Widerstandsthermometer, an ein Mess- oder Steuergerät zu senden. Der Transmitter verstärkt und konditioniert das vom Sensor erzeugte Signal, bevor er es an das Aufzeichnungsgerät weiterleitet. Transmitter können Störungen durch RFI und EMI reduzieren, die die von Temperatursensoren erzeugten Signale beeinträchtigen können, und die Genauigkeit der Messungen verbessern. Während DCS- und SPS-Systeme Messungen über den gesamten Bereich des Sensors aufzeichnen, kann ein Temperaturtransmitter auf einen beliebigen spezifischen Messbereich innerhalb seiner Fähigkeiten kalibriert werden. Die Beschränkung der Messungen auf einen engen Messbereich verbessert die Genauigkeit.
Kalibrierung von Thermoelement-Transmittern
Thermoelement- oder RTD-Transmitter Ein Thermoelement-Transmitter wird in der Regel mit zwei Kupferkabeln an eine ungeregelte Stromversorgung angeschlossen. Die Kabel dienen sowohl zur Stromversorgung des Transmitters als auch zur Übertragung des Ausgangsstroms an ein Aufzeichnungsgerät. Der Transmitter empfängt ein Signal vom Thermoelement, verarbeitet es und sendet einen Ausgangsstrom, der direkt proportional zum Millivolt-Eingang vom Thermoelement ist. Das Signal beginnt bei 4 mA für Temperaturen am unteren Ende des Messbereichs und steigt auf 20 mA für Temperaturen am oberen Ende. Der Transmitter kann auf der Oberfläche oder in einem Schutzkopf montiert werden. Zwei Kupferdrähte, die zur Übertragung des 4- bis 20-mA-Signals und zur Spannungsversorgung des Transmitters dienen, ersetzen die Verlängerungskabel des Thermoelements.
Für die Kalibrierung des Thermoelement-Transmitters sind folgende Geräte erforderlich:
- Präzisions-mV-Quelle mit einer mV-Genauigkeit von ±0,002 und einer mV-Auflösung von 0,001 oder
- Präzisions-DVM mit einer mV-Genauigkeit von ±0,002 mV und einer einstellbaren mV-Quelle mit einer mV-Auflösung von 0,001
- Ein stabiles Eisbad
- Referenzthermoelement
- Präzisions-DMM mit einer mA-Genauigkeit von ±0,002 und einer mA-Auflösung von 0,001
Suchen Sie am Transmitter die Potentiometer Z (Null) und S (Spanne). Entnehmen Sie den Spezifikationen des Herstellers die mV-Eingangswerte für die Z- (Null) und S- (Spannen-)Einstellungen, die dem gewünschten Messbereich entsprechen. Wenn Sie einen Kalibrator verwenden, wählen Sie die entsprechenden Z- (Nullpunkt) und S- (Spanne) Werte aus. Stellen Sie die DC-mV-Quelle auf den Z-mV-Wert (Nullpunkt) ein, der dem unteren Ende des Messbereichs entspricht, und stellen Sie das Z-Potentiometer so ein, dass auf dem DMM-Monitor 4,000 mA angezeigt wird. Stellen Sie als Nächstes die DC-mV-Quelle auf den S-mV-Wert (Spanne) ein, der dem oberen Ende des Messbereichs entspricht, und stellen Sie das S-Potentiometer so ein, dass auf dem DMM-Monitor 20,000 mA angezeigt wird. Wiederholen Sie die Potentiometereinstellungen, bis die angezeigten Werte genau 4,000 mA und 20,000 mA betragen.
Kalibrierung des RTD-Transmitters
Der RTD-Transmitter wird in der Regel über eine ungeregelte Stromversorgung mit Strom versorgt und ist mit 2- oder 3-Leiter-RTDs kompatibel. Nach Erhalt des Eingangs sendet der Transmitter einen Ausgangsstrom, der direkt proportional zum RTD-Sensor ist. Der Transmitter kann auf der Oberfläche oder im Inneren eines Schutzkopfes montiert werden. Zwei Kupferdrähte werden verwendet, um das Temperatursignal zu übertragen und den Transmitter mit Spannungsversorgung zu versorgen.
Für die Kalibrierung des RTD-Transmitters werden folgende Geräte benötigt:
- Präzisions-Dekadenwiderstandsbox mit einer Genauigkeit von ±0,02 Ohm und einer Auflösung von 0,01 Ohm oder
- Präzisions-RTD-Simulator
- Präzisions-DMM mit einer mA-Genauigkeit von ±0,002 und einer mA-Auflösung von 0,001
Fazit
Temperaturtransmitter bieten eine große Flexibilität bei der Skalierung des analogen Ausgangssignals in Bezug auf den Eingang. Sie isolieren das Signal, filtern Störgeräusche und verstärken es für eine höhere Genauigkeit. RTD- und Thermoelement-Transmitter bieten eine Vollskalen-Genauigkeit von ±0,1 %. Temperaturtransmitter sorgen außerdem für Stabilität, indem sie Signale von elektromagnetischen und Hochfrequenzstörungen isolieren. Aufgrund der Wechselwirkung zwischen den Potentiometern S und Z ist eine wiederholte Kalibrierung erforderlich.
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