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Druckaufnehmer

Einführung zu Druckaufnehmern und Drucktransmittern

Ein Druckaufnehmer oder Drucktransmitter ist ein Messwertaufnehmer, der einen Druck in ein analoges elektrisches Signal umformt. Es gibt verschiedene Messprinzipien für Druckmessumformer. Das gängigste Messprinzip basiert auf einem Druckaufnehmer mit Dehnungsmessstreifen (DMS).

Bei Aufnehmern dieses Typs wird der Druck durch die mechanische Verformung eines Dehnungsmessstreifens, der starr mit der Membran des Drucktransmitters verbunden ist, in ein elektrisches Signal umgeformt. Schaltungstechnisch sind diese Drucksensoren meist als Wheatstone'sche Brücke ausgeführt. Der auf die Membran des Druckaufnehmers wirkende Druck verformt die Membran, was wiederum zu einer Dehnung des DMS führt. Diese Dehnung erzeugt eine Widerstandsänderung, die proportional zum wirkenden Druck ist.

Druckaufnehmeranschlüsse

Weitere Informationen über Druckaufnehmer

Elektrischer Ausgang des Druckaufnehmers

Druckaufnehmer werden mit folgenden elektrischen Ausgangssignalen angeboten: Millivolt, Volt und 4-20 mA. Die folgende Übersicht beschreibt diese Ausgangsarten und ihre typischen Anwendungen.

Drucktransmitter mit mV-Ausgang

Druckaufnehmer mit Millivolt-Ausgang sind meist kostengünstig. Sie haben einen typischen Nennausgang von 30 mV. Das Ausgangssignal ist direkt proportional zur Eingangs- oder Speisespannung des Drucktransmitters. Schwankungen der Versorgungsspannung wirken sich damit direkt auf das Ausgangssignal aus. Wegen dieser Abhängigkeit von der Speisespannung sollte für diese Art von Drucktransmittern eine stabilisierte Spannungsversorgung eingesetzt werden. Außerdem eignen sich diese Messumformer aufgrund des niedrigen Ausgangssignalpegels weniger gut für Umgebungen mit starken elektrischen Störsignalen. Die Entfernung zwischen Druckaufnehmer und Anzeigegerät sollte relativ gering gehalten werden.

Drucktransmitter mit V-Ausgang

Druckaufnehmer mit Spannungsausgang im V-Bereich besitzen einen integrierten Signalverstärker, der die mV-Spannung des Aufnehmers auf ein standardisiertes Spannungssignal anhebt. Üblich sind Ausgangsspannungen von 0-5 V DC oder 0-10 V DC. Bei diesen Messumformern ist das Ausgangssignal in der Regel nicht von der Versorgungsspannung abhängig. Daher kann eine ungeregelte Spannungsversorgung eingesetzt werden, solange die Spannung innerhalb des spezifizierten Bereichs liegt. Die höhere Ausgangsspannung dieser Messumformer macht sie weniger anfällig für elektrische Störeinflüsse als dies beim mV-Ausgang der Fall ist, so dass diese Messumformer bevorzugt in industriellen Umgebungen eingesetzt werden.

Drucktransmitter mit 4-20 mA-Ausgang

Diese Druckaufnehmer werden auch als Drucktransmitter bezeichnet. Da das 4-20-mA-Signal am wenigsten durch elektrische Störungen und den Leitungswiderstand beeinträchtigt wird, eignen sich diese Druckaufnehmer besonders für größere Übertragungsentfernungen. In typischen Anwendungen kann der Abstand zwischen Aufnehmer und Anzeigegerät mehrere hundert Meter betragen.

Auswählen eines Drucktransmitters

Die Entscheidung für einen Druckaufnehmer- oder Drucktransmitter-Typ kann für Druckaufnehmer von OMEGA mit dem Produktfinder eingegrenzt werden. Es werden folgende Kriterien berücksichtigt:
  • Druckbereich: bar, psi
  • Max. Betriebsdruck: 0,05 bis >10.000
  • Druck-Art: Relativ, Absolut, Differentiell, Vakuum, Bidirektional
  • Ausgang: Millivolt, V, Milliampere, USB
  • Mindestgenauigkeit (% Endwert): 0,15% bis 1% des Endwerts
  • Transmitterausführung: für allgemeine Anwendungen, bündige Membran, hohe Genauigkeit, für hohe Beanspruchung/Industrieausführung, für Leiterplatten, für Luft- und Raumfahrt, für Sonderaufgaben, explosionsgeschützt, hygienegerecht, eintauchbar
  • Zulassungen: CE, FM, RoHS, CSA, MSHA, ATEX, A3
Druckaufnehmer PXM309 mit Kabelanschluss Druckaufnehmer PXM319 mit Mini-DIN-Steckverbinder Druckaufnehmer PXM359 mit M12-Steckverbinder Druckaufnehmer PXM409-USBH mit schneller USB-Schnittstelle
     
Druckaufnehmer PXM309 mit Kabelanschluss Druckaufnehmer PXM319 mit Mini-DIN-Steckverbinder Druckaufnehmer PXM359 mit M12-Steckverbinder Druckaufnehmer mit schneller USB-Schnittstelle

 
Hier geht es zum Produktfinder.

Weitere Informationen über die bei der Auswahl zu berücksichtigenden Kriterien finden Sie in dem Artikel Praxisbezogene Auswahlkriterien für Drucktransmitter (engl.), der umfassend die vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten erläutert.

Wählen Sie den idealen Druckaufnehmer für Ihre Anwendung

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Drucktransmitter für allgemeine Anwendungen Druckmessumformer für allgemeine Anwendungen
Drucktransmitter für allgemeine Anwendungen stellen wegen ihrer großen Bandbreite von Einsatzgebieten den größten Teil der Drucktransmitter.
Drucktransmitter für hohe Beanspruchung/industrielle Anwendungen Druckmessumformer für hohe Beanspruchung/industrielle Anwendungen
Drucktransmitter für hohe Beanspruchung/industrielle Anwendungen haben ein robusteres Gehäuse als Universalausführungen. Sie sind für die starke Beanspruchung in rauen industriellen Umgebungen ausgelegt. Wegen der elektrischen Störsignale, die für industrielle Umgebungen typisch sind, besitzen diese Messumformer in der Regel einen 4-20-mA-Ausgang.
Druckaufnehmer mit hoher Genauigkeit Druckaufnehmer mit hoher Stabilität und hoher Genauigkeit
Die meisten Druckaufnehmer haben eine Genauigkeit von 0,25% des Endwerts oder besser. Druckaufnehmer mit hoher Stabilität und hoher Genauigkeit erreichen je nach Modell Genauigkeiten im Bereich von 0,05% des Endwerts. Wenn eine hohe Genauigkeit gefordert ist, sind sie trotz ihres höheren Preises als Allzweck-Ausführungen oft die einzige Option.
Druckaufnehmer mit bündiger Membran Druckaufnehmer mit bündiger Membran
Bei einem Druckaufnehmer mit bündiger Membran schließt die Membran bündig mit dem Prozess ab. Dadurch wird verhindert, dass sich im Übergangsbereich des Druckanschlusses an der Kavität Ablagerungen des Prozessmediums absetzen können. Bei bestimmten Anwendungsbereichen ist das möglicherweise nicht erwünscht. Zu diesen Anwendungsgebieten gehört die Drucküberwachung bei Lebensmitteln oder flüssigen Medien mit sehr hoher Viskosität.
Druckaufnehmer zur Leiterplattenmontage Druckaufnehmer zur Leiterplattenmontage
Druckaufnehmer zur Leiterplattenmontage sind kompakte, kostengünstige Druckaufnehmer, die für die Montage auf Leiterplatten ausgelegt sind und in andere Produkte integriert sind.
Spezial-Messwertaufnehmer Spezial-Messwertaufnehmer
OMEGA bietet eine Reihe von Druckaufnehmern für spezielle Anwendungen an. Dazu gehören Drucktransmitter mit erweitertem Temperaturbereich (sehr hohe oder niedrige Temperaturen), eintauchfähige Drucktransmitter, Messumformer für barometrischen Druck und Drucktransmitter mit digitalem Ausgang oder drahtloser Signalübertragung.

Häufig gestellte Fragen

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Woran lässt sich oft erkennen, ob ein Transmitter einem zu hohen Druck ausgesetzt war?

In vielen Fällen ist eine Nullpunkverschiebung in positive Richtung ein deutliches Anzeichen für eine zu hohe Druckbelastung des Druckaufnehmers. Oft liegt diese Verschiebung in einem Bereich von 5-6 mA, sie kann sogar noch höher ausfallen. Das Maximum wird bei 24 mA erreicht.