Messumformer mit Frequenz-Eingang
Allgemeine Beschreibung
Diese Messumformer dienen zur Umwandlung eines Frequenzsignals
(sinus- oder rechteckförmig) in ein normiertes Ausgangssignal (z.B. 0-10
V oder 0/4-20 mA). Ein Mikroprozessor berechnet aus dem Eingangs-
signal die Ausgangsgrösse, dadurch kann höchste Genauigkeit und
Stabilität garantiert werden. Der Messbereich wird mittel einem SMD-
Schalter auf der Rückseite des Moduls eingestellt. Bei der Standard-
ausführung stehen 64 geeichte Bereiche zwischen 0-100 Hz und 0-28,8
kHz zur Verfügung. Beliebige Zwischenbereiche lassen sich mittels der
eingebauten Potentiometer einstellen.
Bei der Version für tiefe Frequenzen (FVM70-L und FMV82-L) lässt sich
der Bereich in Schritten von 0,1 Hz zwischen 0-0,1 Hz und 0-12,7 Hz
oder in Schritten von 1 Hz zwischen 0-1 Hz und 0-127 Hz einstellen. Der
Ausgang ist vollständig rippelfrei (<0,1%), ein Mikroprozessor errechnet
nach jedem Eingangsimpuls den neuen Ausgangswert und hält ihn bis
zum nächsten Impuls konstant.
Bei der Version FVM70-2L und FMV82-2L lässt sich der Bereich in
Schritten von 10 Hz zwischen 0-10 Hz und 0-1270 Hz einstellen. Auch
hier ist der Ausgang selbst bei tiefsten Frequenzen rippelfrei.
Messumformer für Frequenzen zwischen
0,1Hz und 30 kHz, im DIN-Schienengehäuse
und für Leiterplatten.
Spezialversionen für sehr kleine Frequenzen
mit rippelfreiem Ausgang.
•
•
•
•
Für Durchflussmesser und andere Frequenzsignale
Digitale FV-Wandlung, höchste Genauigkeit
Störungssicherer Schmitt-Trigger-Eingang, AC-Kopplung
Bei 24 V-Speisung: Kontroll-LED
Übersicht
Module für DIN-
Schienen
Typ
Ausgang
Eingang
Speisung
Berei-
che
progr.
progr.
progr.
progr.
progr.
progr.
Besonderheiten
Bereiche von 100 Hz bis 28800
Hz
Bereiche von 100 Hz bis 28800
Hz
Bereiche von 0,1 Hz bis 127 Hz
Bereiche von 0,1 Hz bis 127 Hz
Bereiche von 10 Hz bis 1270 Hz
Bereiche von 10 Hz bis 1270 Hz
FVM 70
FVM 82
FVM 70-L
FVM 82-L
Masse
55x60x23mm
FVM 70-2L
FVM 82-2L
V
0/4-20mA
V
0/4-20mA
V
0/4-20mA
Frequenz
Frequenz
Frequenz
Frequenz
Frequenz
Frequenz
19-32V/ ±15V
19-32V
19-32V/ ±15V
19-32V
19-32V/ ±15V
19-32V
Module für
Leiterplatten
Typ
Ausgang
Eingang
Speisung
Berei-
che
progr.
progr.
progr.
progr.
progr.
progr.
Besonderheiten
Bereiche von 100 Hz bis 28800
Hz
Bereiche von 100 Hz bis 28800
Hz
Bereiche von 0,1 Hz bis 127 Hz
Bereiche von 0,1 Hz bis 127 Hz
Bereiche von 10 Hz bis 1270 Hz
Bereiche von 10 Hz bis 1270 Hz
SIGF 10
SIGF 32
Masse
55x32x15mm
SIGF 10-L
SIGF 32-L
SIGF 10-2L
SIGF 32-2L
V
0/4-20mA
V
0/4-20mA
V
0/4-20mA
Frequenz
Frequenz
Frequenz
Frequenz
Frequenz
Frequenz
18-32V/ ±15V
18-32V
18-32V/ ±15V
18-32V
18-32V/ ±15V
18-32V
ASM GmbH
Tel.: 08123/986-0
1
Fax: 08123/986-500
www.asm-sensor.de
DAB-FVM70/82-D-05
Technische Daten
Spezifikationen für Genauigkeitsklassen A, C, und D
(Maximalwerte bei 25°C, falls nicht anders vermerkt)
Allgemeines
Linearitätsfehler, Bereich, 0-1 kHz
3dB-Bandbreite, typ.
1
Einschwingzeit auf 1% typ. (1)
Kalibrierfehler (ab Werk)
Max. Rippel, Noise und Jitter (FVM70/82, ab 200 Hz):
Eingang
Eingangsimpedanz, typ.
Eingangsspannung, min.
2
Eingangsspannung, max.
Stabilität der Verstärkung bezüglich:
Temperatur
Alterung, 1 Jahr
Alterung, 10 Jahre
1
A
0.01
5
200
0,03
0,1
A
50
0,5
40
A
30
400
1200
C
0.02
5
200
0,05
0,1
C
50
0,5
40
C
70
800
2500
D
0.1
5
200
0,15
0,1
D
50
0,5
40
D
150
Einheit
%
Hz
ms
% FS
%
Einheit
kOhm
V
V
Einheit
ppm/K
ppm
ppm
Bessel-Tiefpass 2. Ordnung. Auf Wunsch können auch andere Grenzfrequenzen geliefert werden. Bei 50 Hz ca. 1%
Ausgangsrippel (0-100 Hz-Bereich). Versionen –L und –2L ohne Ausgangsrippel.
2
Kleinere Eingangspegel bis ca. 100 mV auf Wunsch möglich.
Temperaturbereich °C:
empfohlen: 0/60
funktionsfähig: -20/90
Eingang
Das Modul verarbeitet sowohl unipolare als auch bipolare
Impulse oder Frequenzsignale praktisch beliebiger Form. Bei
der Serienversion wird das Frequenzsignal AC-mässig
eingekoppelt. Bei einem symmetrischen Signal (Duty cycle
50%) ist der Triggerpegel automatisch in der Mitte. Hysterese
serienmässig ca. 300 mV, auf Wunsch sind auch andere
Werte möglich (bis ca. 2 V, sinnvoll bei gestörten Signalen).
Bei stark asymetrischen Signalen (z. B. Nadelimpulse) kann
auf Wunsch auch eine DC-Kopplung eingebaut werden. Der
Triggerpegel ist in diesem Fall immer positiv (zwischen 50 mV
und 3 V).
Niederfrequenz-Versionen -L, -2L:
Min. Eingangsfrequenz Version L: 0,014 Hz im unterer Bereich
(bis 12,7 Hz), 0,9 Hz im oberer Bereich, fällt die Frequenz
darunter ist der Ausgang = 0 (Reaktionszeit 71 sec im unteren
Bereich, 1,2 s. im oberen Bereich). Min. Eingangsfrequenz
Version 2L: 1 Hz, fällt die Frequenz darunter ist der Ausgang =
0 (Reaktionszeit ca. 1 s).
Bereiche
Mittels eines DIL-Schalters wird der Messbereich eingestellt.
Die Messbereiche gemäss den Tabellen sind auf 0,1% genau
geeicht. Zwischenbereiche können mittels des
Verstärkungspotentiometers eingestellt werden. Standardwerte
Ausgang: 0-10 V, 0-20 mA oder 4-20mA.
Speisung
Alle Module für DIN-Schienen sind für ungeregelte, stark
schwankende Industriespeisungen (nominal 24 VDC, min.
18V, max. 30V) vorgesehen. Auf Wunsch ist auch eine Version
für 15V erhältlich. Strombedarf ohne Last ca. 10 mA. Für
negative Spannungsausgänge benötigt man auch eine
negative Speisespannung (-15 bis –24 V) oder einen DC-DC-
Wandler (Option 1).
Andere Speisungen (auch AC) auf Anfrage.
Ausgang
Spannungsausgang (FVM70):
Serienmässig zwischen 0 und
10 V, auf Wunsch auch negative Ausgangsspannungen (bis –
10 V). Der Ausgang ist kurzschlussfest und
überspannungssicher.
Die technischen Daten (Stabilität)
gelten für den Stromausgang, der Spannungsausgang ist in
der Regel noch etwas genauer und stabiler. Min.
Ausgangsspannung unipolar ca. 20 mV
Stromausgang (FVM82):
Standard 0-20 mA oder 4-20 mA
(bei Bestellung angeben), kurzschlussfest, 0- 430 Ohm Bürde.
Andere Bereiche auf Anfrage.
Vorsicht bei zu hohen Frequenzen:
Übersteigt die
Eingangsfrequenz 5%-30% (ja nach eingestelltem Bereich)
des Bereichsendwertes (Wert bei 10V oder 20mA), kann der
Ausgang völlig willkürliche Werte annehmen (auch kleiner als
der Bereichsendwert).
Reaktionszeit Version -L
bei plötzlichem Fehlen der
Eingangsfrequenz: 71 s im unteren Bereich, 1,2 s beim oberen
Bereich. Während dieser Zeit bleibt der Ausgang beim letzten
Wert. Auf Wunsch können auch andere minimale Frequenzen
bzw. Reaktionszeiten realisiert werden.
Optionen
1.
DC-DC-Wandler (Im Modul eingebaut) zur galvanischen
Trennung der 24 V-Speisung, Prüfspannung 1 kV oder 3
kV.
Einstellbarer Grenzwertschalter GW1 (Im Modul
eingebaut), für Überwachungen, Regelungen.
Andere Dimensionierungen (Bereiche, Eingang,
Ausgang, Zeitverhalten).
2.
3.
Frequenzen unter 100 Hz:
Bei den Versionen FVM70/82 zeigt der Ausgang unter ca. 100
Hz einen deutlichen Rippel (entsprechend der
Eingangsfrequenz). Unter ca. 10 Hz kommt der Ausgang nur
noch stoßweise. Falls Frequenzen kleiner als ca. 100 Hz
gemessen werden müssen, empfehlen wir die Niederfrequenz-
Versionen FVM70/82 –L und –2L (vollständig rippelfrei).
ASM GmbH
Tel.: 08123/986-0
2
Fax: 08123/986-500
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DAB-FVM70/82-D-05
Masse und Anschlüsse
DIN-Schienen-Modul
Leiterplatten-Modul
Anschlüsse FVM70/82 (Schraubklemmen)
1: Speisung + (24 V DC)
2: Speisung - (24 V DC) bzw. Ground bei unipolarer Speisung
3: Analog Out - (analoger Ground)
4: Analog Out + (Strom 0/4-20mA oder Spannung 0-10V)
6: Ground (für Abschirmungen)
7: Signal - (Signalground
8: Signal + (Eingangsfrequenz)
Anschlüsse SIGF10/32 (Lötstifte)
1: Speisung - (24 V DC) bzw. Ground bei unipolarer Speisung
2: Speisung + (24 V DC)
3: Analog Out + (Strom 0/4-20mA oder Spannung 0-10V)
4: Analog Out - (analoger Ground)
5: Signal - (Ground), Potentiometer-Ground
6: Offset-Potentiometer
7: Gain-Potentiometer
8: Signal + (Eingangsfrequenz)
Programmierschalter
Die Programmierschalter befinden sich im Innern des Moduls auf der Leiterplatte. Vorsichtig die Plexiglashaube
herausnehmen, durch Ziehen an den Schraubklemmen kann die Leiterplatte herausgenommen werden.
Der Messbereich (Eingangsfrequez-Bereich) kann mit Hilfe der SMD-Schalter auf der Leiterplatte eingestellt
werden. Der Ausgang ist 0-10V (FVM70, SIGF10) oder 0/4-20 mA (FVM82, SIGF32).
Einstellungen bei FVM70-L und FVM82-L:
Die Einstellung erfolgt in 1 Hz- oder 0,1 Hz-Schritten im Binär-Code, abhängig von der Stellung des Schalters 8:
“off” für 0,1 Hz, “on” für 1 Hz-Schritte.
Schalter 8 auf on
Schalter
Bereich
1: on
2: on
3: on
4: on
5: on
6: on
7: on
8: on
+1 Hz
+2 Hz
+4 Hz
+8 Hz
+16 Hz
+32 Hz
+64 Hz
Schalter 8 auf off
Schalter
Bereich
1: on
2: on
3: on
4: on
5: on
6: on
7: on
8: off
+0,1 Hz
+0,2 Hz
+0,4 Hz
+0,8 Hz
+1,6 Hz
+3,2 Hz
+6,4 Hz
Beispiel:
Um einen Messbereich von 0 bis 10 Hz = 0 bis
10 V oder 20 mA einzustellen, muss Schalter 3,6,7 auf
“on” sein und 8 auf “off”: 0,4 Hz + 3.2 Hz + 6,4 Hz ergibt
zusammen 10 Hz.
Beachte: Sind alle Schalter auf “off”, ist das
Ausgangssignal ab dem nächsten Eingangsimpuls
immer auf 0 (bzw. 4 mA).
Minimale
Eingangsfrequenz Version -L: Bei der Stellung
des Schalter 8 auf “off” (= unterer Bereich bis 12,7 Hz):
0,014 Hz,
bei “on”:
0,9 Hz.
Ist die Eingangsfrequenz
kleiner als diese Frequenz, fällt der Eingang auf 0 (bzw.
4 mA).
max. Frequenz: 127 Hz
ASM GmbH
max. Frequenz: 12,7 Hz
3
DAB-FVM70/82-D-05
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Einstellungen bei FVM70-2L und FVM82-2L:
Schalter 8 auf on
Schalter
Bereich
1: on
2: on
3: on
4: on
5: on
6: on
7: on
8: off
+10 Hz
+20 Hz
+40 Hz
+80 Hz
+160 Hz
+320 Hz
+640 Hz
Die Einstellung erfolgt in 10 Hz-Schritten im
Binär-Code, max. Einstellung ist 1270 Hz.
Achtung: Schalter 8 muss immer auf “off”
sein!
Beispiel:
Um einen Messbereich von 0 bis
500 Hz = 0 bis 10V oder 20 mA
einzustellen, muss Schalter 2, 5, 6 auf “on”
sein und 8 auf “off”: 20 Hz + 160 Hz + 320
Hz ergibt zusammen 500 Hz.
max. Frequenz: 1270 Hz
Einstellungen bei FVM70 und FVM82:
Frequenz
Hz
100.000
125.000
140.625
156.250
166.667
187.500
200.000
208.300
225.000
250.000
281.250
312.500
333.333
375.000
400.000
416.000
450.000
500.000
562.500
625.000
666.667
750.000
800.000
833.333
900.000
1'000.000
1'125.000
1'250.000
1'333.333
1'500.000
1'600.000
1'666.667
DIL-Schalter
1 2 3 4 5 6
on on on on off off
on on off on off off
on off on on off off
on off off on off off
off on on on off off
off on off on off off
on on on off on on
off off on on off off
off off off on off off
on on off off on on
on off on off on on
on off off off on on
off on on off on on
off on off off on on
on on on off on off
off off on off on on
off off off off on on
on on off off on off
on off on off on off
on off off off on off
off on on off on off
off on off off on off
on on on off off on
off off on off on off
off off off off on off
on on off off off on
on off on off off on
on off off off off on
off on on off off on
off on off off off on
on on on on on on
off off on off off on
Frequenz
Hz
1'800.000
2'000.000
2'250.000
2'500.000
2'666.667
3'000.000
3'200.000
3'333.333
3'600.000
4'000.000
4'500.000
5'000.000
5'333.333
6'000.000
6'400.000
6'666.667
7'200.000
8'000.000
9'000.000
10'000.000
10'666.667
12'000.000
12'800.000
13'333.333
14'400.000
16'000.000
18'000.000
20'000.000
21'333.333
24'000.000
26'666.667
28'800.000
DIL-Schalter
1 2 3 4 5 6
off off off off off on
on on off on on on
on off on on on on
on off off on on on
off on on on on on
off on off on on on
on on on on on off
off off on on on on
off off off on on on
on on off on on off
on off on on on off
on off off on on off
off on on on on off
off on off on on off
on on on on off on
off off on on on off
off off off on on off
on on off on off on
on off on on off on
on off off on off on
off on on on off on
off on off on off on
on on on off off off
off off on on off on
off off off on off on
on on off off off off
on off on off off off
on off off off off off
off on on off off off
off on off off off off
off off on off off off
off off off off off off
Alle Tabellen sind für einen Standard-
Ausgang von 0 – 10 V, 0-20 mA oder 4 – 20
mA vorgesehen. Falls eine andere
Ausgangsspannung oder ein anderer
Ausgangsstrom gewünscht wird, muss immer
zuerst auf den Standard-Ausgang
umgerechned werden. Beispiel: Bei einem
Bereich 0-1 kHz = 0-2 V muss zuerst auf den
Bereich 0-10 V umgerechnet werden. Im
Beispiel wäre dies 0-5 kHz = 0-10 V. 0-1 kHz
ist dann automatisch 0-2 V.
Grundregel: Immer zuerst auf den Standard-
Bereich umrechnen.
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Tel.: 08123/986-0
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Fax: 08123/986-500
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DAB-FVM70/82-D-05
Anschluss des Frequenzsignals an ein DIN-Schienenmodul
Anschluss 7 (In-) ist intern mit Masse verbunden.
Anschluss des Frequenzsignals an ein Leiterplattenmodul (SIGF)
Anschluss 9 (In-) ist intern mit Masse verbunden.
Die externen Potentiometer für Nullpunkt (RO) und für Verstärkung (RG)
betragen bei Standardmodulen je 10 kOhm, Verstellbereich typ. 5%.
Anschluss von Speisung und Ausgang (DIN-Schienen-Modul)
Anschluss 1: Pos. Speisespannung, nominal 24 VDC, mind. 19V
Anschluss 2: Ground Speisespannung/neg. Speisung falls bipolar
Anschluss 3: Signalausgang, Signalground (Speisungsground, falls
bipolare Speisung)
Anschluss 4: Signalausgang,
V oder mA je nach Typ
Bei den Versionen mit 3-Wege-Trennung (3-Port) ist die Speisung
(1,2) galvanisch vom Ausgang (3,4) getrennt.
Anschluss von Speisung und Ausgang (Leiterplatten-Modul)
Anschluss 1: Ground Speisespannung /neg. Speisung
Anschluss 2: Pos. Speisespannung, nominal 15/24 V
Anschluss 3: Signalausgang
Anschluss 4: Signalausgang, Signalground,
V oder mA je nach Typ
Falls HF-Störungen nicht auszuschließen sind, empfiehlt sich ein Filter (z.B
50 Ohm/100nF) am Ausgang.
Zuverlässigkeit
ASM GmbH ist fortlaufend bemüht, die Qualität und Zuverlässigkeit ihrer Produkte zu steigern. Die MTBF-Werte (mittlere
Lebensdauer) berechnet gemäss MIL 217-Standard sind auf jedem Fall über 10 Jahre, meist sogar über 100 Jahre. Trotzdem
kann nicht ausgeschlossen werden, dass elektronische Schaltungen ausfallen oder nicht korrekt funktionieren. Es ist deshalb
wichtig, dass der Käufer und/oder Anwender Situationen technisch verhindert bei denen durch den Ausfall oder durch
schlechtes Funktionieren von Modulen Menschenleben aufs Spiel gesetzt werden, Menschen verletzt werden können oder ein
Sachschaden erzeugt werden kann.
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