Grundlagen Meßtechnik

Kapitel 2 - Signalkonditionierung

2. Signalkonditionierung

Aus einer Aufgabenstellung heraus ergibt sich die Forderung, daß bestimmte physikalische Größen mit einer Datenerfassungsanlage registriert werden sollen.

Vorhanden sind meistens die Sensoren und der Datenerfasser in Form eines Rechners mit einer Analogkarte oder ein einfaches Meßinstrument.

Unter einer Signalkonditionierung versteht man die Umwandlung einer physikalischen Größe wie Licht, Druck, Widerstand usw. in eine, dem Meßwert analoge Spannung die durch ein Meßgerät erfaßt und angezeigt werden kann.

2.1 Signalnormierung

In diesem Abschnitt werden zwei Themen parallel behandelt. Zum einen die Sensoren mit ihrem Meßprinzip und zum anderen die Signalnormierung. Unter Signalnormierung versteht man die Umwandlung des Sensorsignals in eine für den Datenerfasser brauchbare Spannung.

Was ist eine brauchbare Spannung ?

Die 'brauchbare' Spannung richtet sich nach den Angaben des benutzten ADC. Als Beispiel wählen wir die Angaben des 12 Bit ADC AD572 von Analog Device. Eine der wählbaren Eingangsspannungsbereiche liegt bei ±5 Volt. Das entspricht einer Auflösung von 2.44 mV pro Bit.

In den folgenden Kapiteln werden alle Sensorsignale, soweit sinnvoll, in ihrem Definitionsbereich auf eine Ausgangsspannung von ±5 Volt umgewandelt.

Beispiel 1: Temperaturmessung mit einem Pt100 im Bereich von -100 bis +100 Grad Celsius. -100 Grad = -5 Volt und +100 Grad = +5 Volt. Das entspricht einer Auflösung von 0.0488 Grad/Bit.

Beispiel 2: Lichtmessung mit einem LDR im Bereich 100 bis 1000 Lux mit einer Auflösung von 1 Lux. 100 Lux = +0.244 Volt und 1000 Lux = +2.441 Volt.


Copyright Uwe Mnich - E-Mail