Kurz erklärt
Ein Messumformer wandelt das Signal eines Sensors in ein genormtes, störsicheres Ausgangssignal wie 4–20 mA um, das Steuerungen direkt verarbeiten können.
Inhalt
Was ist Messumformer?
Viele Sensoren liefern nur schwache oder nichtlineare Rohsignale, etwa Millivolt eines Thermoelements oder den Widerstand eines Pt100. Ein Messumformer verstärkt, linearisiert und skaliert dieses Signal und gibt es als Einheitssignal aus. Er kann direkt im Sensorkopf sitzen, als Feldgerät eingebaut sein oder auf einer Hutschiene im Schaltschrank montiert werden. Damit lassen sich auch längere Leitungswege zur Steuerung ohne nennenswerten Signalverlust überbrücken.
Gebräuchliche Ausgänge sind 4–20 mA, 0–10 V sowie digitale Protokolle; manche Geräte übertragen dem Stromsignal überlagert zusätzliche digitale Informationen. Das Stromsignal ist unempfindlich gegen Leitungswiderstände, und der Nullpunkt bei 4 mA erlaubt die Erkennung von Drahtbruch. Kenngrößen sind Eingangsart, Messbereich, Ausgangssignal, Genauigkeit, galvanische Trennung, Versorgung in Zwei- oder Vierleitertechnik und Ex-Zulassung. Trennverstärker trennen zusätzlich Stromkreise galvanisch.
Ein defekter Messumformer zeigt sich durch eingefrorene, springende oder außerhalb des Bereichs liegende Werte. Für den Austausch ist entscheidend, dass Messbereich und Konfiguration wieder exakt eingestellt werden. Viele Geräte werden per Software, Bedientasten oder Programmieradapter konfiguriert; ohne diese Hilfsmittel lässt sich ein Ersatzgerät kaum anpassen.
Praxis in Instandhaltung und Beschaffung
Halten Sie für jeden Messumformer die Parametrierung bereit: Eingangstyp, Messbereich, Ausgangssignal, Dämpfung und Verhalten bei Sensorbruch. Bei der Anfrage angeben, ob ein Kopf-, Hutschienen- oder Feldgerät benötigt wird und ob es vorkonfiguriert geliefert werden soll.
Synonyme und Abkürzungen: Messwandler · Signalwandler · Messverstärker · Messumformer 4–20 mA
Häufige Fragen
Warum wird 4–20 mA statt 0–20 mA verwendet?
Beim Signal 4–20 mA entspricht der Messbereichsanfang 4 mA statt null. Fällt der Strom unter diesen Wert, erkennt die Steuerung einen Fehler wie Drahtbruch oder Ausfall der Versorgung. Bei 0–20 mA wäre ein Leitungsbruch nicht von einem echten Messwert null zu unterscheiden. Zudem kann der Grundstrom ein Zweileitergerät versorgen.
Was ist ein Zweileiter-Messumformer?
Ein Zweileiter-Messumformer bezieht seine Versorgung über dieselben zwei Leitungen, über die er das 4–20-mA-Signal ausgibt. Das spart Verdrahtung und ist im Feld weit verbreitet. Vierleitergeräte haben getrennte Versorgung und Signalleitungen und werden eingesetzt, wenn die Elektronik mehr Energie benötigt.
Welche Angaben braucht man, um einen Messumformer zu ersetzen?
Benötigt werden Herstellerteilenummer, Eingangsart wie Pt100, Thermoelementtyp oder Spannung, Messbereich, Ausgangssignal, Versorgung, Bauform, Ex-Zulassung und gegebenenfalls Kommunikationsprotokoll. Damit das Ersatzgerät sofort einsatzbereit ist, sollten die aktuellen Parameter dokumentiert und mitgeteilt werden. Sonst muss das Gerät vor Ort neu eingestellt werden.