Frequenz-Spannungs-/Strom-Wandler FVM 90

Allgemeine Beschreibung

Dieser Messumformer wandelt eine Eingangsfrequenz in eine zur Eingangsgrösse proportionale Analoggrösse (Strom 0/4-20 mA, Spannung 0-10 V) um. Die Speisung (24 V DC oder AC), der Eingang und die Ausgangsstufe sind galvanisch voneinander isoliert. DIL-Schalter erlauben die Wahl der Ausgangsgrösse (0-20 mA, 4-20 mA, 0-10 V) und des Messbereiches (1, 1.4, 2.5, 3.333, 5, 10 kHz). Zwei Potentiometer mit einem Verstellbereich von 5-10% gestatten eine genaue Kalibrierung von Nullpunkt und Spanne.

Bauform: DIN-Schienen-Gehäuse

Technische Daten

Spezifikationen
(Maximalwerte bei 25°C, falls nicht anders vermerkt; 1-10 kHz-Bereiche)
Frequenz-Eingang (Optokoppler), Rechteckimpulse
min. Eingangsspannung (high) 3.5 V (worst case, inkl. Alterung)
typ. Eingangsspannung (high) 2.8 V
max. Eingangsspannung (low) 0.8 V
max. Betriebsspannung 13 V
max. Überspannung 30 VDC
typ. Eingangsimpedanz 1 kOhm
min. Impulsbreite 20% Duty cycle (min. 5 µs/1 µs low/high)
Eingangsfilter ca. 100 kHz Grenzfrequenz
Bereiche 1 kHz, 2.5 kHz, 3.33 kHz, 5 kHz, 10 kHz
Fehler Bereichsumschaltung max. 0.5%, bei 1 kHz 3% (bezüglich FS)
Analog-Ausgang (Spannung)
typ. Ausgangsimpedanz 75 Ohm
max. Spannung 10.5 V
max. Strom 5 mA
min. Spannung 30 mV
max. Umschaltfehler V <-> mA 0.5% (bezüglich FS)
Analog-Ausgang (Strom)
max. Bürde 350 Ohm
max. Strom, typ. 20.5 mA
min. Strom, typ. 5 µA
max. Umschaltfehler 0 -> 4 mA 2% (bezüglich FS)
Zeitverhalten, Rippel
typ. Grenzfrequenz Tiefpass 2 Hz/5 Hz (1 kHz/10 kHz-Bereich)
typ. Einschwingzeit (auf 1%) 100 ms (10 kHz), 300 ms (1 kHz-Bereich)
typ. Ausgangsrippel 0.1% (bezüglich FS) bei 100 Hz
Übertragungsfehler
max. Linearitätsfehler 0.05% (bezüglich FS)
max. Verstärkungsdrift 70 ppm/K
Änderung Speisespannung kein Einfluss (int. Stabilisatoren)
Speisung
min. Speisespannung, typ. 19 V DC oder AC
max. Speisespannung 30 V DC oder AC
Stromverbrauch, typ. 35 mA (mit 20 mA Last: 55 mA)
Isolationstestspannung 750 V
Temperaturen
Spezifizierter Betrieb 0/50°C
Funktionsfähig -20/70°C
Lagertemperatur -20/80°C

Betriebsanleitung

Anschlüsse (Schraubklemmen)

1: Speisung + (24 V AC/DC)
2: Speisung - (24 V AC/DC)

3: Analog Out - (analoger Ground)
4: Analog Out + (Strom 0/4-20 mA oder Spannung 0-10 V)

7: Frequenz In - (digitaler Signal-Ground)
8: Frequenz In +

Programmierschalter

Die Programmierschalter befinden sich im Innern des Moduls auf der Rückseite der Leiterplatte. Vorsichtig die Plexiglashaube herausnehmen, durch Ziehen an den Schraubklemmen kann die Leiterplatte herausgenommen werden.

Messbereiche (Eingangsfrequenzen für 10 V bzw. 20 mA Ausgang)
BereichSchalter 1Schalter 2Schalter 3
1.0 kHzoffoffoff
1.24 kHzoffonoff
1.416 kHzononoff
3.333 kHzonoffon
2.5 kHzoffoffon
5.0 kHzoffonon
10.0 kHzononon

Mittels der Schalter 5 und 6 kann der Messbereich um ca. 8% vergrössert oder verkleinert werden. Damit kann der Verstellbereich des Potentiometers relativ klein gehalten werden. Ein grosser Verstellbereich ist oft die Hauptursache für eine Langzeitverstellung.

MessbereichSchalter 5Schalter 6
+8%offoff
-8%onon
0%offon

Analogausgang
BereichSchalter 4Schalter 7Schalter 8
0-10 Voffonoff
0-20 mAoffoffon
4-20 mAonoffon

Abgleich

Der Abgleich des Nullpunktes wird mittels des Potentiometers "Offs" durchgeführt, der Endwertabgleich mittels des Potentiometers "Gain". Zuerst wird der Nullpunkt eingestellt, dann der Endwert, bei grossen Änderungen ist diese Prozedur unter Umständen mehrfach zu wiederholen. Zur Sicherheit misst man den Ausgangswert bei der Hälfte des Messbereiches.

Kann der Endwert mit dem Potentiometer nicht ganz eingestellt werden, so ist mittels den Schaltern 5 oder 6 eine entsprechende Verschiebung vorzunehmen.

Eine noch zuverlässigere Nullpunkteinstellung erhält man durch Anlegen von 2% des maximalen Eingangssignals (20 Hz, 50 Hz, 100 Hz, 200 Hz für 1 kHz, 2.5 kHz, 5 kHz, 10 kHz Eingangsbereich) und nachfolgendem Abgleich ("Offs"-Potentiometer) des Ausgangswertes (0.2 V bei 10 V, 0.4 mA bei 0-20 mA und 4.32 mA bei 4-20 mA).

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