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Ratgeber

Temperaturmessumformer - Die Signalübertragung über große Distanzen

Temperaturmessumformer gehören zur Gruppe der Signalwandler. Sie werden in der Industrie eingesetzt, um schwache und störanfällige Signale von Temperaturfühlern zu verstärken, und dienen der Umwandlung in ein standardisiertes Ausgangssignal. Wie Temperaturmessumformer genau funktionieren und worauf Sie bei einem Kauf achten sollten, erfahren Sie in unserem Ratgeber.



Was ist ein Temperaturmessumformer und wie funktioniert er?

Im industriellen Bereich setzt man Sensoren, beispielsweise Thermoelemente, für die Messung der Temperatur ein. Bei dem Signal, das ein solcher Sensor ausgibt, handelt es sich um eine elektrische Spannung. Diese fällt sehr gering aus und liegt typischerweise in einem Bereich von deutlich unter einem Volt

Ein schwaches Signal ist generell sehr empfindlich gegenüber Störungen. In Industrieanlagen kommt hinzu, dass die möglichen Störquellen deutlich stärker ausfallen können. 

Zudem muss das ausgegebene Signal meist noch über eine größere Distanz übertragen werden. Die Wahrscheinlichkeit, dass die vom Thermoelement gesendeten Werte durch elektrische oder elektromagnetische Störimpulse negativ beeinflusst werden, ist hoch und steigt mit zunehmender Länge der Leitung kontinuierlich an. Eine Lösung für das Problem bietet ein sogenannter Temperaturmessumformer oder auch Temperatur-Transmitter.


Ein Temperaturmessumformer ist ein Signalwandler. Er verstärkt den schwachen Signalpegel des Sensors und sorgt des Weiteren für die Umwandlung in ein standardisiertes analoges Signal. Meist liegen die umgewandelten Werte in einem Bereich zwischen 4 bis 20 mA oder zwischen 0 bis 10 Volt. 

Die gewandelten Signale lassen sich in der Messtechnik leicht weiterverarbeiten. Durch die Verstärkung des Signalpegels, den zum Beispiel ein Thermoelement ausgibt, ist eine Übertragung mit einer hohen Genauigkeit selbst über größere Entfernungen und unter schwierigen Bedingungen möglich. 

Eingesetzt werden Signalwandler in den Bereichen Regelungs-, Steuerungs- und Automatisierungstechnik.



Für welche Bereiche gibt es Messumformer?

Messumformer finden es nicht nur im Bereich der Temperaturmessung Anwendung. Es gibt eine Vielzahl an Signalwandlern, mit denen zahlreiche weitere physikalische Größen verarbeitet werden können. Möglich ist beispielsweise der Einsatz bei elektrischen Spannungen, Stromstärken und der elektrischen Leistung

Aber auch bei der Signalumwandlung und Signalverstärkung von Druck-, Drehzahl-, Drehwinkel-, Feuchte- und Durchfluss-Sensoren werden Signalwandler eingesetzt. 

Weitere Verwendungsmöglichkeiten der Transmitter liegen im Bereich von Länge, Druck und Frequenz. In Kombination mit Füllstandsensoren können die Signalwandler ebenso eingesetzt werden.



Worauf muss ich achten, wenn ich einen Temperaturmessumformer kaufen möchte?

Beim Kauf eines Temperaturmessumformers ist der Messbereich eines der wichtigsten Kriterien, die zu berücksichtigen sind. Für einfache Aufgaben mit niedrigeren Temperaturen sind Signalwandler mit einem Messbereich von 0 bis 100 °C beziehungsweise von -20 bis 80 °C meist ausreichend dimensioniert. 

Für anspruchsvolle Aufgaben mit höheren Temperaturen sind Signalwandler mit einem Messbereich zwischen -150 bis 650 °C die bessere Wahl. 

Neben dem Messbereich ist die Messgenauigkeit eines Temperaturtransmitters von Bedeutung. Auch die Art der zur Verfügung stehenden Ausgänge ist bei der Auswahl eines geeigneten Modells relevant. Im Handel finden Sie Temperaturmessumformer mit 2, 3 oder 4 Anschlüssen.


Bei einem Signalwandler mit zwei Leitern kann das Messergebnis durch den Widerstand der Zuleitung beeinträchtigt werden. Daher ist ein solcher Wandler nur dann sinnvoll, wenn die Zuleitung des Sensors nicht zu lang ist

Mit einem 3- oder 4-Draht-Signalwandler entfallen die Probleme mit dem Widerstand dagegen nahezu vollständig. Eine Verwendung mit einer langen Zuleitung stellt in diesem Fall kein Hindernis mehr dar. 

Wenn Sie höchste Ansprüche an die Messgenauigkeit stellen, führt kein Weg an einem 4-Draht-Wandler vorbei. Der Einbau eines solchen Modells weist aufgrund des höheren Aufwands bei der Verdrahtung allerdings einen erhöhten Komplexitätsgrad auf.



Unser Praxistipp: Anzahl der Leiter beim Kauf beachten!

Temperaturmessumformer gibt es mit 2, 3 oder 4 Anschlüssen. Berücksichtigen Sie, dass ein 3- oder 4-Draht-Wandler grundsätzlich nicht als 2-Draht-Wandler betrieben werden kann.



Häufig gestellte Fragen zu Temperaturmessumformern und Signalwandlern

Was ist ein Thermoelement?

Bei einem Thermoelement handelt es sich um einen Temperatursensor. Hierbei wird die Temperatur mittels zweier Drähte gemessen. Diese bestehen aus unterschiedlichen Materialien und sind an einer Seite miteinander verbunden. An den freien Enden kann eine Spannung gemessen werden, sobald an der Verbindungstelle der beiden Drähte eine andere Temperatur anliegt. Man spricht in diesem Fall auch vom thermoelektrischen Effekt oder dem Seebeck-Effekt. 

Wie können Signalwandler konfiguriert werden?

An Wandlern lassen sich individuelle Einstellungen über integrierte DIP-Schalter oder über eine spezielle Computer-Software realisieren. 

Was versteht man unter einem aktiven Sensor?

Signalwandler können eigenständige Geräte sein oder fest integrierter Bestandteil eines Temperatursensors. Wenn Sensor und Messumformer in einem Gerät vereint sind, spricht man von einem aktiven Sensor.

Welche Anschlussarten gibt es bei einem Temperaturmessumformer?

Sie haben bei den Anschlussarten die Wahl zwischen Schraubanschluss und Push-In-Anschluss.

Was ist eine RS485-Schnittstelle?

Einige Messumformer haben einen integrierten RS485-Anschluss. Dabei handelt es sich um eine serielle Schnittstelle, bei der mehrere Geräte den gleichen Bus verwenden können. Genutzt wird der Anschluss meist für Feldbusse wie Modbus.

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