Quelltext der Seite Messumformer

Gemäß der grundlegenden Norm [[DIN 1319]] ist ein '''Messumformer''' ein [[Messmittel]] ([[Messgerät]], [[Messeinrichtung]], [[Normal]], …), das eine Eingangs[[Physikalische Größe|größe]] entsprechend einer festen Beziehung in eine Ausgangsgröße umformt. Messumformer sind in allen Bereichen der Technik, insbesondere in der [[Automatisierungstechnik|Automatisierungs-]], [[Steuerungstechnik|Steuerungs-]] und [[Regelungstechnik]] von wesentlicher Bedeutung.

== Begriffe ==
Häufig wird auch der englische Begriff ''Transmitter'' verwendet. Der vollständige Begriff ''Measuring Transmitter'' wird selten benutzt. Stattdessen spricht man etwa von Drucktransmitter oder Niveautransmitter.

Messumformer werden auch,
*'''[[Messwandler]]''' genannt, wenn sie am Eingang und Ausgang dieselbe physikalische Größe aufweisen und ohne [[Hilfsenergie]] arbeiten, z.&nbsp;B. [[Stromwandler]], die Wechselstrom in Wechselstrom umformen;
*'''[[Messverstärker]]''' genannt, wenn sie am Eingang und Ausgang dieselbe physikalische Größe aufweisen, aber mit Hilfsenergie arbeiten.
Daneben gibt es ferner
*'''[[Messumsetzer]]''', wenn sie in eine andere Signalstruktur umsetzen; dabei können [[Messsignal]]e eine analoge oder digitale Signalstruktur aufweisen, gegebenenfalls auch unterschiedlich digital kodierte Strukturen. Zur Abgrenzung und Erklärung analoger und digitaler Signale siehe unter [[Digitale Messtechnik]].

In manchen Bereichen werden Messumformer auch als ''Messwertgeber'' oder kurz ''Geber'' bezeichnet.

== Beschreibung ==
Im Weiteren werden nur solche Messumformer dargestellt, die im Eingang und Ausgang [[Analogsignal|analoge Signalstruktur]] mit verschiedenen Größen aufweisen. Als solche Messmittel kommen sowohl elektronische als auch nicht elektronische Messmittel infrage.

Das Eingangssignal eines Messumformers ist eine [[Liste physikalischer Größen|physikalisch messbare Größe]]. Dabei wird der Teil des Messmittels, der auf die [[Messgröße]] unmittelbar anspricht, Messgrößen-Aufnehmer, [[Sensor]] (gemäß DIN 1319) oder Messfühler genannt. Im Sensor werden mittels physikalischer oder chemischer Effekte weiterverarbeitbare Größen erzeugt, überwiegend in der Form elektrischer Signale. Als Ausgangssignal wird häufig ein normiertes analoges elektrisches [[Einheitssignal]] generiert. Als Zwischenschritte sind dabei oft [[Verstärkung (Physik)|Verstärkung]] und [[Linearisierung]] notwendig. Für einfache Anwendungen genügt am Ausgang eine [[Boolesche Variable|boolesche Größe]] (z.&nbsp;B. Schaltausgang zum [[Bezugspotential]]).

Als Ausgangssignal steht häufig ein normiertes analoges elektrisches Einheitssignal zur Verfügung:
*0 … 20 mA
*4 … 20 mA (bevorzugt; siehe dazu bei [[Einheitssignal]])
*0 … 10 V
*10 … 90 % (0,5 V … 4,5 V bei <math>U_S</math> = 5 V, ratiometrisches Ausgangssignal)

Messumformer bei elektrischen Eingangsgrößen bieten häufig eine [[galvanische Trennung]] von Mess- und Ausgangsgröße.

Ferner gibt es Messumformer mit den Ausgangssignalen Zeit oder Frequenz. Zwei Gründe sprechen für deren Verwendung:
# Diese Größen können sehr einfach durch befristete Zählung mit [[Digitale Messtechnik#Zähler| Zählern]] digital erfasst werden.
# Diese Größen benötigen einen Träger (Spannung oder Strom), in dessen Signalhöhe keine Information steckt, so dass Störeinkopplungen die Information kaum verfälschen können.
Ein ''Spannungs-Zeit-Umformer'' wird verwendet in der analogen Aufbereitungsstufe eines digitalen [[Spannungsmessgerät]]es nach dem [[Zweirampenverfahren]]. <br />
Ein ''Spannungs-Frequenz-Umformer'' wird verwendet in der analogen Aufbereitungsstufe eines digitalen Spannungsmessgerätes nach dem [[Ladungsbilanzverfahren]].

== Beispiele ==
[[Datei:druckmessumformer.jpg|miniatur|Druckmessumformer]]
Bei der Auswertung folgender physikalischer Größen kommen Messumformer verbreitet zur Anwendung:
*[[Temperatur]]
*[[Drehzahl]]
*[[Resolver|Drehwinkel]]
*[[Länge (Physik)|Länge]]
*[[Druck (Physik)|Druck]]
*[[Kraftaufnehmer|Kraft]]
*[[Dehnungsmessstreifen|Dehnung]]
*[[elektrische Spannung]]
*[[elektrische Stromstärke]]
*[[elektrische Leistung]]
*[[Durchflussmesser|Durchfluss]]
*[[Feuchte]]
*[[Füllstand]]
*[[Frequenz]]
*Bestandteile von Gasen ([[Gassensor]])

Ein [[Pneumatik|pneumatisches]] Ausgangssignal wurde früher benutzt, um Messumformer in explosionsgefährdeten Bereichen einzusetzen, als es noch keine Möglichkeiten gab, elektrische Komponenten in explosiver Umgebung gefahrlos einzusetzen.

''Beispiel einer praktischen Anwendung''

Eine Fördergesellschaft verkauft Erdgas an ein Gasunternehmen. Für den Transport gibt es eine Pipeline. An der Übergabestelle ist eine [[Messblende]] installiert. Der Differenzdruck an der Blende erzeugt eine Membranverformung, diese wird [[Wheatstone-Brücke#Anwendungen| elektrisch]] erfasst und in ein Einheitssignal 4&nbsp;…&nbsp;20&nbsp;mA umgeformt. Dieses Signal wird dem Prozessrechner in einer Messwarte zugeführt. Dort werden aus diesem Signal der momentane Durchfluss und die über die Zeit gelieferte Menge berechnet. Der Durchfluss ist die Grundlage für die prozesstechnische Regelung; die Menge ist die Grundlage für die kaufmännische Abrechnung. Die Messstelle wird als Durchflussmessumformer oder als Durchflusstransmitter bezeichnet.


[[Kategorie:Metrologie]]
[[Kategorie:Messdatenerfassung]]
[[Kategorie:Elektrotechnisches Messgerät]]