Signal-Anpassung
Signal-Konditionierung - "Was nicht passt wird passend gemacht"
Signal-Anpassung (Signal-Konditionierung/Signal-Conditioning) beschreibt das Anpassen der Signale einer Applikation bzw. eines Prozesses an die Eingangs-/Ausgangs-Bereiche eines Messsystems. Das Messsystem kann dabei ein Instrument, eine Messkarte oder eine beliebige andere Messeinheit sein. Signale aus dem "Feld", insbesondere von Sensoren, werden also für die Messbereiche eines I/O-Systems (meist Spannungseingänge) passend gemacht bzw. umgekehrt Ausgangs-Steuersignale des I/O-Systems für Aktoren angepasst.
Hintergrund: Üblicherweise messen die Eingänge der meisten I/O-Systeme für den PC (aber auch viele andere Messgeräte) Spannung in Standard-Messbereichen wie 0 - 5 V, 0 - 10 V, ±5 V, ±10 V oder andere. Zu messende Signale - besonders die vieler Sensoren (Temperatursensoren, Kraftaufnehmer, DMS/Dehnungsmessstreifen, Widerstandsmessbrücken etc.) - sind jedoch oft zu klein für eine direkte Messung in diesen Bereichen. Sie müssen für die Messung verstärkt werden. Auch erfordert die Auswertung vieler Sensoren eine Widerstandsmessung, oft über eine Messbrücke.
Spezielle Messverstärker filtern, linearisieren, verstärken und normiert diese Signale. So aufbereitet können die unterschiedlichen Sensorensignale als Einheitssignal transportiert und weiterverarbeitet werden. Messverstärker bestehen somit üblicherweise aus mehreren Verstärker- und Filterschaltungen, einem Messumformer zur Normierung des Signals, sowie eventuell einem nachgeschalteten Schaltverstärker, der Alarmfunktionen zur Verfügung stellt. Oft sind Messverstärker auch mehrkanalig aufgebaut, um mehrere Signale zusammen anzupassen.
Für die Signal-Anpassung werden verschiedene Lösungen in verschiedenen Bauformen angeboten, mit diesen Haupt-Funktionen:
- Signal-Anpassung (Messverstärker, Messbrücken, Linearisierung für nicht-lineare Sensoren, Wandlung in Normsignale/Standard-Bereiche).
- Isolation/galvanische Entkopplung.
- Transmitter: Direkte Übertragung über weitere Strecken.
- Alarmierung: Z. B. Schalten eines Relais bei Über-/Unterschreiten von Schwellwerten.
- Signal-Splitter: Kanal in zwei aufsplitten.
- Signal-Mathematik: Zwei Signale mit mathematischen Funktionen verknüpfen, wie Addition/Subtraktion, Multiplikation/Division und andere.
Die gängigsten Bauformen sind auf DIN-Hutschiene montierbare Anreihgehäuse sowie auf Trägerkarten steckbare Module (zum Beispiel 5B-Bauform). Um eine größtmögliche Flexibilität zu erreichen, wird bei vielen Modul-Typen immer pro Modul nur ein Kanal angepasst.
Lösungen für die Signal-Anpassungen im Web-Shop: ▸Signal-Anpassung.
