Signalumformer

Ein Signalumformer ist ein Gerät zur Umwandlung eines elektronischen Signals in ein anderes. Es wird vorrangig zur Umwandlung eines von herkömmlichen Messgeräten schwer nutzbaren Signals in ein leichter zu verarbeitendes Format verwendet. Für diese Umwandlung können eine Reihe von Funktionen erforderlich sein. Dazu gehören:

Verstärkung

Bei der Signalverstärkung erhöht sich die Größenordnung des Signals. Ein Beispiel für eine Signalverstärkung ist die Umwandlung eines 0-10-mV-Signals zu einem 0-10-V-Signal.

Elektrische Trennung

Bei der elektrischen Trennung wird die direkte elektrische Verbindung zwischen dem Eingangs- und Ausgangssignal getrennt. Das heißt, es liegt keine leitfähige Verbindung zwischen dem Eingang und Ausgang vor, wie zum Beispiel gemeinsame elektrische Leiter. Der Eingang wird in der Regel in ein optisches oder elektromagnetisches Signal umgewandelt und als solches an den Ausgang übertragen, wo es wieder in ein elektrisches Signal umgesetzt wird. Durch diese Auftrennung der elektrischen Verbindung zwischen Eingang und Ausgang wird verhindert, dass am Eingang anliegende unerwünschte elektrische Störungen an den Ausgang weitergeleitet werden. Eine galvanische Trennung ist zum Beispiel bei Messungen an einer Oberfläche erforderlich, an der Spannungen anliegen. Weiterhin wird die galvanische Trennung verwendet, um Erdschleifen zu verhindern.

Linearisierung

Das Konvertieren eines nicht-linearen Eingangssignal in ein lineares Ausgangssignal. Dieser Verarbeitungsschritt ist zum Beispiel für Thermoelementsignale erforderlich.

Vergleichsstellenkompensation

Wird für Thermoelemente verwendet. Dabei wird der Einfluss von Schwankungen der Umgebungstemperatur auf das Thermoelementsignal korrigiert.

Speisung

An viele Fühler muss eine Spannung angelegt werden, damit sie funktionieren. Dehnungsmessstreifen und Widerstandsfühler sind zwei typische Beispiele.

DIN-Schienenmontage
Ein Signalumformer zur DIN-Schienenmontage wird auf eine DIN-Hutschiene montiert. Signalumformer zur DIN-Schienenmontage sind für industrielle Anwendungen sehr beliebt, da unabhängig von der Anzahl immer eine stabile Halterung gewährleistet ist.

Signalumformer zur Backplane-Montage
Je nach Ausführung können Signalumformer auch auf einer handelsüblichen Backplane montiert werden. Die Montage auf einer Backplane bietet den Vorteil, dass alle Ausgangssignale an einem gemeinsamen Steckverbinder abgegriffen werden können. Die Backplane-Signalumformer werden häufig zusammen mit Datenerfassungssystemen eingesetzt, da ein einzelnes Kabel mehrere Signalumformer mit dem Gerät zur Datenerfassung verbinden kann.

Digitale Signalumformer
Digitalumformer gehören zu den neueren Entwicklungen bei Signalumformern. Digitale Signalumformer geben das digitalisierte Signal über eine RS232-, RS485- oder Ethernet-Schnittstelle aus. Die digitale Übertragung von Signalen bietet eine Reihe von Vorteilen gegenüber analogen Signalen. Sie sind weitgehend unempfindlich gegenüber elektrische Störungen, lassen sich einfacher über größere Entfernungen übertragen und sind direkt an einen Computer anschließbar. Bei einer Ethernet-Schnittstelle lässt sich der Messwert so im gesamten Netzwerk oder, bei entsprechender Konfiguration, sogar über das Internet abrufen.