Drucksensoren von Wika

Was sind die wichtigsten Merkmale von einem Drucksensor?

Ein Drucksensor ist äußerlich betrachtet ein einfach wirkendes Bauteil, kann aber eine Vielzahl von Eigenschaften haben, die im zugehörigen Produktdatenblatt dokumentiert sind. In der industriellen Anwendung haben sich einige zentrale Produktmerkmale für den Drucksensor durchgesetzt.

Der Messbereich ist ein genormter Begriff, der für eine Messgröße, wie den Druck bei Drucksensoren, die Unter- und die Obergrenze angibt. Der Drucksensor von WIKA steht in einer Vielzahl von Ausführungen für Messbereiche mit Relativdruck und Absolutdruck von 25 mbar bis 15.000 bar zur Verfügung. Ein Drucksensor von WIKA mit Vakuum-Messbereich gehört zu den Relativdrucksensoren und misst einen Druck, der kleiner ist als der Atmosphärendruck.

Das nächste Produktmerkmal, das bei der Auswahl von einem Drucksensor eine Rolle spielt, ist die Genauigkeit. Für die Angabe der Genauigkeit ist die Nichtlinearität der Kennlinie von einem Drucksensor zu berücksichtigen. Ist für einen Drucksensor die Genauigkeit in Bezug auf BFSL (Best Fit Straight Line) angegeben, bezieht sich die Nichtlinearität auf eine Referenzgerade in Kleinstwerteinstellung.

Ein Drucksensor hat einen elektrischen Anschluss für die Stromzufuhr und die Signalübertragung und einen Prozess-seitigen Anschluss, der den Kontakt zum Medium herstellt. Für diese Anschlüsse sind eine Reihe von Standards definiert.

Drucksensor mit Normsignal

Normsignale werden alternativ als Einheitssignale bezeichnet. Einheitssignale werden in Analogeingängen der Maschinensteuerung (SPS) und in Anzeigen mit Analogeingang verarbeitet. Stromsignale sind nach DIN IEC 60381-1 genormt. DIN IEC 60381-2 standardisiert die Spannungssignale. Ein Drucksensor 4-20mA liefert als Normsignal einen Strom im Bereich von 4 mA bis 20 mA. Mit einem Drucksensor 0-10V wird der auf den Sensor einwirkende Druck in eine Spannung als Normsignal umgesetzt. Der abgegriffene Spannungswert liegt bei 0 bis 10V.

Gehört ein Drucksensor zu den Komponenten einer Sicherheitsfunktion, ist es für die Betriebssicherheit des Gesamtsystems wichtig, dass sein Ausfall erkannt werden kann. Fällt ein Drucksensor, dessen Signalbereich von 0 mA bis 20 mA reicht, aus, liefert er am Signalausgang 0 mA. Am Signal ist in diesem Fall nicht erkennbar, ob der Sensor ausgefallen ist, oder nur den niedrigsten Messwert liefert. Um dieses Problem zu beheben, wurde der Versetzte Nullpunkt (Offset Zero) eingeführt. Mit dem versetzten Nullpunkt reicht das Normsignal (Stromsignal) von 4 mA bis 20 mA. Das genormte Spannungssignal mit versetztem Nullpunkt deckt die Bereiche 1 V bis 5 V, 2 V bis 10 V und -10 V bis 10 V ab.

Wo werden Drucksensoren eingesetzt?

Die Überwachung und Regelung des Druckes in einem Medium mit einem Drucksensor gehört zu den verbreiteten Anwendungen in der Automatisierung. Es gibt eine Fülle von Anwendungen für den Drucksensor. In der Sterilisation für die Lebensmittelherstellung wird der physikalische Zusammenhang zwischen Druck und Temperatur eines Mediums genutzt. Mit den Werten aus dem Drucksensor wird die Prozesstemperatur gesteuert. Für die Fixierung von Werkstücken während der Bearbeitung kann ein Vakuum eingesetzt werden, das mit einem Drucksensor zu regeln ist. Ein Drucksensor unter Wasser kann für die Messung von Füllständen in Tanks und Becken genutzt werden. Der Drucksensor misst Drücke in der Mess- und Regeltechnik und in hydraulischen und pneumatischen Anwendungen.