FAQ's Messverstärker Serie CFA225-P

Serie CFA225-P

Serie CFA225-P

Prinzipschaltbild Serie CFA225-P

Prinzipschaltbild Serie CFA225-P

Skalierungsmenü Serie CFA225-P

Skalierungsmenü Serie CFA225-P

RS232-Schnittstelle des CFA225-P

RS232-Schnittstelle des CFA225-P

Für welche Zwecke eignet sich der Messverstärker CFA225-P?

Der Messverstärker ist für einkanalige Mess-, Prüf- und Kalibrieraufgaben in Verbindung mit Aufnehmern auf DMS-Basis konzipiert (DMS: Dehnungs-Mess-Streifen). DMS-Aufnehmer finden häufig Anwendung in Bereichen der Kraftmessung, Drehmomentmessung, Wägetechnik, Druckmessung und Längen- oder Dehnungsmessung.

Auf Grund der hohen Genauigkeit und zuverlässigen Stabilität eignet sich der CFA225-P vor allem für anspruchsvolle Kalibrieraufgaben, also zur Rückführung von Messeinrichtungen in den genannten Bereichen.

Wie wird die hohe Genauigkeit gewährleistet?

Bei der Entwicklung des CFA225-P wurde dieser konsequent auf eine hohe und zuverlässige Genauigkeit bei möglichst niedrigem Gewicht und niedrigen Kosten getrimmt. An Stellen, die entscheidend für die Präzision sind, werden entsprechend hochwertige Bauteile und Kompensationsverfahren verwendet. Funktionen, die nur in Einzelfällen für eine breitere Anwendung benötigt würden, sind zur Kostenreduktion nicht implementiert.

Der CFA225-P (CarrierFrequencyAmplifier225-Portabel) speist mit 5V Spannung bei einer Trägerfrequenz von 225 Hz. Diese Art der Spannungsversorgung lässt sich nach heutigem Stand der Technik mit der geringsten Messunsicherheit auf das nationale Normal rückführen.

Was passiert beim Vorgang "Calibrate"?

"Calibrate" ist eine interne Justage des Verstärkers. Es werden nacheinander Nullpunkt und Empfindlichkeit durch hochstabile interne Referenzen justiert.

Der Justagevorgang wird automatisch bei jedem Einschalten des CFA225-P ausgelöst. Es geschehen daraufhin keine weiteren automatischen Justagen, um den gewünschten Messprozess des Anwenders nicht zu stören. Der Anwender hat aber jederzeit die Möglichkeit, durch Druck auf die Taste "Calibrate" eine interne Justage durchzuführen. Der gesamte "Calibrate"-Prozess dauert nur etwa fünf Sekunden.

Nach einer Betriebsdauer von etwa einer halben Stunde ist das Messgerät in aller Regel ausgeglichen temperiert, so dass bei ebenfalls ausgeglichenem Sensor und ausgeglichener Sensorleitung nur ein- bis zweimal pro Stunde ein "Calibrate"-Prozess ausgelöst werden sollte.

Wie wird das angezeigte Spannungsverhältnis gebildet?

Das Spannungsverhältnis wird im Mikroprozessor aus der gemessenen Signalspannung des Sensors und der am Sensor wirkenden Versorgungsspannung gebildet. Es erfolgt keine aufwändige Regelung der Versorgungsspannung, sondern zur Kostenreduktion und zur Vermeidung störender Verlustwärme erfolgt über die Senseleitungen in Sechsleiteranschlusstechnik eine präzise Messung der real wirkenden Versorgungsspannung.

Bei häufig verwendeten Standard-Leitungslängen bis 5 m sind somit keinerlei nachteiligen messtechnischen Einflüsse feststellbar, die Leitungslängen können sogar problemlos bis zu 20 m betragen, wenn entsprechend paarweise verdrillte und paarweise geschirmte Messleitungen verwendet werden.

Sind 4-Leiter- und 6-Leiteranschlusstechnik möglich?

Um das volle Leistungsvermögen des CFA225-P auszuschöpfen, müssen die DMS-Aufnehmer zur Vermeidung kapazitiver und ohmscher Einflüsse aus den Anschlussleitungen in Sechsleiteranschlusstechnik verbunden werden.

Bei Aufnehmern, die in Vierleitertechnik ausgeführt sind, müssen Ergänzungsbrücken zwischen Speisung und Sense im Stecker eingelötet werden. Zur Reduzierung der Fehlereinflüsse sollte auf möglichst kurze Leitungslängen, eine gleichbleibende konstante Temperierung und nicht bewegte Messleitungen geachtet werden.

Kann die Anzeigeeinheit des Messwertes geändert werden?

Die Basiseinheit des CFA225-P ist das Spannungsverhältnis aus Messspannung und Versorgungsspannung in "mV/V". Die Einheit "mV/V" selbst wird nicht zur Anzeige gebracht. Das Spannungsverhältnis ist werksseitig justiert und nicht skalierbar.

Neben der Spannungsverhältnisanzeige kann der Messwert durch Umschalten des Anzeigemodus noch in eine weitere physikalische Einheit gewandelt werden, z.B. "N", "N·m" oder viele andere Einheiten. Diese Anzeige ist durch den Bediener linear skalierbar.

Die jeweils konfigurierte Einheit wird entweder zur Anzeige gebracht oder durch ein "*" als Platzhalter ersetzt, wenn die gewählte Stellenanzahl dies erfordert. Eine Verwechslung mit der Basiseinheit "mV/V" ist so ausgeschlossen.

Über die serielle Schnittstelle RS232 wird die Einheit immer mit ausgegeben.

Wie werden die Messwerte gefiltert?

Der CFA225-P verfügt in Verbindung mit der Trägerfrequenzmesstechnik über eine sehr effektive sinc4 Filtertechnik, die bei statischen Messungen innerhalb von etwa zwei Sekunden zu einer stabilen Messwertanzeige höchster Genauigkeit führt. Damit sind präzise Messungen selbst bei sich langsam ändernden Messwerten möglich, beispielsweise wenn die Regelung der betreffenden Messeinrichtung eine statische Anzeige nicht zulässt.

Auf eine weitergehende zusätzliche Filtertechnik mit der Möglichkeit, Filterparameter anzupassen, wurde zur Kostenreduktion bewusst verzichtet.

Wie lange hält ein Satz Batterien bei Batteriebetrieb?

Die Betriebsdauer der Batterien richtet sich im Wesentlichen nach dem angeschlossenen Sensorwiderstand und der Art und Kapazität der verwendeten Batterien. Prinzipiell muss die Versorgungsspannung der drei AA-Zellen in Summe über 3 V liegen, um einen Betrieb zu gewährleisten. Liegt die Versorgungsspannung unter diesem Grenzwert, schaltet das Gerät ab.

Mit einem Satz neuer handelsüblicher Alkaline-Batterien und einem 350 Ω-Aufnehmer ist in der Regel ein etwa siebenstündiger Betrieb möglich.

Aus Gründen des Umweltschutzes sollte dem Netzteilbetrieb der Vorzug gegeben werden und der Batteriebetrieb nur dort zur Anwendung kommen, wo dies sinnvoll und hilfreich ist. Beim Anschluss des Netzteils schaltet das Gerät automatisch auf Netzbetrieb um und die Batterien werden geschont.

Können wiederaufladbare Batterien verwendet werden?

Wiederaufladbare Batterien, z.B. NiMH-Akkumulatoren, können verwendet werden, so lange die Summe der drei Akkumulatoren über 3 V liegt. Wird das Netzteil angeschlossen, wird die Spannung automatisch über das Netzteil bezogen und die Akkumulatoren geschont. Eine Aufladung der Akkumulatoren im Gerät erfolgt jedoch nicht, auch um eine unnötige Verlustwärme durch die Ladung zu vermeiden.

Muss der CFA225-P "vorgeheizt" werden?

Der Messverstärker wurde für den stationären als auch für den mobilen Einsatz konzipiert und deshalb auf konsequente Leichtbauweise geachtet. Interne Wärmequellen wurden weitestgehend vermieden. Das Gehäuse im Kunststoffdesign bietet eine kleine Wärmekapazität und schnelle Adaption an geänderte Umgebungsbedingungen. Ein interner Temperatursensor erfasst die Temperatur des Speisespannungsgenerators und stabilisiert das ermittelte Spannungsverhältnis.

Diese und weitere Maßnahmen führen zu einer außergewöhnlich kurzen Aufwärmzeit, die zumeist deutlich unter der Akklimatisationszeit der angeschlossenen Sensoren liegt. In der Regel können Kalibrierungen 30 Minuten nach Einschalten ohne Genauigkeitseinbußen begonnen werden.

Welches Protokoll wird für die serielle Kommunikation verwendet?

Das weit verbreitete Low-Level-Protokoll gestattet problemlos den Betrieb an allen GTM-Messeinrichtungen sowie an Messeinrichtungen und Prüfmaschinen vieler weiterer Hersteller. Gegebenenfalls müssen geringe Modifikationen durchgeführt werden, in diesem Fall beraten und unterstützen wir Sie gerne. Die Bedienungsanleitung, die jedem Gerät beiliegt, enthält ein beispielhaftes Kommunikationsprogramm zur Realisierung in C# .net.

Zur Kommunikation verwenden Sie bitte ein handelsübliches RS232 Nullmodemkabel.

Ich habe einen Laptop, der nur USB-Schnittstellen hat. Wie kann ich den CFA225-P dennoch verwenden ?

Mit herkömmlichen USB-RS232 Adaptern, die im Computerhandel ab 5€ erhältlich sind, kann man auf den CFA225-P zugreifen. Der CFA225-P wurde mit 9-poligem Sub-D RS232 Anschluss ausgestattet, um den Betrieb auch bei älteren PC-Messsystemen zu ermöglichen. Für die RS232-Schnittstelle stehen am Markt eine Vielzahl von Adaptern bereit, so dass beispielsweise auch ein Betrieb über Bluetooth kostengünstig zu realisieren ist.

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