Frequentie naar analoog omvormers: waar worden ze voor gebruikt? 14 maart 2022

Frequentie naar analoog omvormers worden gebruikt om in een besturingssysteem een puls-of frequentiesignaal om te zetten naar een corresponderend analoog meetsignaal.

Snelheid en flow zijn hierbij de meest voorkomende meetsignalen. De veiligheid en een efficiënte productdosering van bepaalde processen zijn afhankelijk van een nauwkeurige flow- en snelheidsmeting.

Snelheid meten

Bij roterende machines, zoals compressoren en turbines is het meten en bewaken van de rotatiesnelheid noodzakelijk om gevaarlijke situaties te voorkomen. Een te hoge rotatiesnelheid kan tot een catastrofe leiden voor personeel en materieel, als de rotatiekrachten groter worden dan volgens de materiaalspecificaties is toegestaan.

Ook in andere toepassingen, zoals windturbines, pompen, mixers, motoren en machines is het monitoren van snelheid een belangrijke factor om een proces goed en veilig te laten verlopen. Snelheidsmetingen zijn van vitaal belang bij zaken als energie efficiency, productiviteit en de betrouwbaarheid en veiligheid van materieel. Het meten van snelheid gebeurt vaak met sensoren die een frequentie- of pulssignaal genereren, zoals naderingsschakelaars, roterende en/of lineaire encoder en tacho’s.

De frequentie- of pulsuitgang van deze sensoren, wordt vaak weer omgezet in een representatief analoog signaal (b.v. 4-20mA of 0-10V) door een puls/frequentie naar analoog omvormer. Hiermee wordt gezorgd voor een universeel meetsignaal dat door een besturing (zoals een PLC of een frequentieregelaar of een telemetriesysteem) ingelezen kan worden.

Frequentie naar analoog omvormers zoals de PR 3225 / PR 4225 zijn geschikt om de volgende signalen om te zetten: 

• NAMUR
• NPN / PNP
• Tacho
• S0 volgens DIN 43864
• Potentiaalvrij contact

Flow meten

Of het nu gaat om vloeistof, gas of stoom; er wordt flow gemeten en geregeld in zeer veel industriële processen. Toepassingen zijn onder meer het toevoeren en afvoeren van (vloei)stoffen, beluchting in afvalwater, gastoevoer voor branders, stoomregeling op ketels, aardgasdistributie en nog veel meer gebieden waar regeling van het debiet cruciaal is voor veiligheid, load balancing en productlevering.

Afhankelijk van de toepassing zijn er een aantal technieken beschikbaar voor stromingsmeting, waaronder drukverschil-, Coriolis-, ultrasoon-, vortex- en turbinemeting.

Veel van deze typen stromingsmeters hebben een puls/frequentie-uitgang die representatief is voor het debiet dat wordt gemeten. Een voorbeeld is de hierboven getoonde turbinestroommeter, die een magnetische opnemer gebruikt om de rotatiesnelheid van de turbine te meten wanneer de bladen de sensor passeren en een relevant puls-/frequentiesignaal afgeeft dat evenredig is aan de stroomsnelheid.

Frequentie naar stroom conversie

De puls- of frequentie-uitgangen van de verschillende sensoren en zenders die worden gebruikt om snelheid en flow te meten, worden vaak omgezet in een stroom- of spanningssignaal voor koppeling met een besturingssysteem.

Frequentie-naar-mA-omvormers zetten het relevante snelheids- of stroomsignaal om in een overeenkomstig stroomsignaal, meestal 4-20 mA. Deze apparaten bevatten vaak galvanische scheiding om signaalruis en transiënten te elimineren, die vaak voorkomen bij toepassingen met zware motoren en roterende machines. Extra functionaliteit is meestal beschikbaar in meer geavanceerde producten als dit nodig is voor de toepassing.

PR electronics biedt een reeks frequentie-naar-stroomomvormers met opties voor relais- of NPN/PNP-uitgangen naast (of gelijktijdig met) de analoge uitgangen. Er zijn ook opties beschikbaar voor pulsdeling en vermenigvuldiging om de interface-uitdagingen van bestaande en toekomstige applicaties het hoofd te bieden.

Frequentie naar spanning conversie

Als alternatief kan frequentie-naar-spanningsconversie ook worden gebruikt waarbij het signaal wordt omgezet in een overeenkomstige spanning, meestal 2-10 V, afhankelijk van de interfacevereisten. De flexibiliteit van de reeks apparaten van PR electronics maakt conversie van frequentie naar stroom of frequentie naar spanning in hetzelfde apparaat mogelijk.

Frequentie naar frequentie conversie

Bij sommige toepassingen moet een frequentiesignaal worden aangepast om aan de eisen van het daarop aangesloten apparaat te voldoen. Dit kan te wijten zijn aan overbrengings- of responstijden, waarbij frequentieverdeling of buffering vereist kan zijn. Een frequentie-uitgang is ook bruikbaar als frequentie- of tijdbasisgenerator. 

Voordelen van PR electronics f/l & f/f omvormers

PR electronics biedt producten voor frequentiesignaalconditionering hoogwaardige technologie, prestaties en flexibiliteit. Het uitgebreide frequentiebereik, de snelle responstijd en de hoge nauwkeurigheid van PR-elektronica frequentie-naar-stroomomvormers maken ze een ideale keuze voor toepassingen voor snelheids- en stromingsbewaking.

Enkele van de beschikbare functies zijn: 

• Performance
• Hoge galvanische scheiding – tot wel 3.75 kVAC
• NE 21 – A-criterium EMC performance
• 18-bit signal dynamics
• Snelle responstijden - tot < 30 ms
• Laag energieverbruik
• Inzetbaar in lage en hoge omgevingstemperaturen
• Hoog frequentiemeetbereik  - tot wel 100 kHz

Meer weten over deze optie(s) of heeft u interesse in wat Vierpool voor u kan betekenen op het gebied van Signaalconditionering? Neem dan contact met ons op via 0346-594 555 (afdeling verkoop) of kies deze link en laat uw bericht achter. Een van onze medewerkers neemt vervolgens contact met u op.