Unterschied zwischen Druckschalter und Drucktransmitter

Druckschalter, -sensoren, -wandler und -transmitter werden in den verschiedensten Branchen eingesetzt. Diese Begriffe werden jedoch häufig synonym verwendet, was zu Verwirrung führt, wenn es um den Kauf bestimmter Produkte geht. In diesem Artikel sollen die Unterschiede und Gemeinsamkeiten zwischen diesen Geräten erläutert werden.

Inhaltsübersicht

• Druckschalter
• Sensor
• Druckumwandler
• Sensor vs. Messwertaufnehmer
• Druckmessumformer
• Wandler vs. Sender
• Beispiel
• Austauschbarkeit von Begriffen
• Druckschalter vs. Drucktransmitter
• FAQs

Druckschalter

Ein Druckschalter ist ein mechanisches oder elektronisches Gerät, das einen Stromkreis öffnet oder schließt, wenn ein bestimmter Druckwert erreicht wird. Ein mechanischer Druckschalter ist in Abbildung 1 (links) dargestellt. Lesen Sie unseren Artikel über Druckschalter, um mehr über die Funktionsweise, Typen und Anwendungen von Druckschaltern zu erfahren.

Anwendungen

Druckschalter werden häufig verwendet in:

• Druckluftsysteme: Druckschalter schalten den Luftkompressor bei einem bestimmten Wert ein oder aus.
• Prozessausrüstung: Bei Geräten zur Durchflusskontrolle werden Druckschalter eingesetzt, um eine gleichmäßige Durchflussmenge im Gerät aufrechtzuerhalten.
• Pumpensysteme: Druckschalter halten den Wasserstand in einem Reservoir aufrecht, indem sie die Pumpen bei Bedarf aktivieren oder deaktivieren.

Sensor

Ein Sensor ist ein Gerät, das eine Änderung von Umgebungsparametern wie Wärme, Licht, Druck oder Feuchtigkeit erkennt. Das Ausgangssignal des Sensors wird in der Regel am Standort des Sensors in eine für den Menschen lesbare Anzeige umgewandelt oder nach Verarbeitung durch ein Steuergerät elektronisch übertragen.

Bei einem Glasthermometer auf Quecksilberbasis beispielsweise ist der Eingang die Temperatur. Die Flüssigkeit im Inneren des Thermometers dehnt sich aus und zieht sich zusammen, wenn sich die Temperatur ändert, so dass der Pegel im Messgerät, das für den Menschen lesbar ist, höher oder niedriger wird. Wenn ein Sensor allein keine aussagekräftige Ausgabe liefert, muss er Teil eines Wandlers sein, der die Ausgabe in ein Format umwandelt, das leicht zu verstehen ist.

Druckumwandler

Ein Messwandler ist ein Gerät, das Energie von einer Form in eine andere umwandelt. Ein Messwandler wandelt die physikalischen Eigenschaften eines nicht-elektrischen Signals in ein leicht messbares elektrisches Signal um. So wandelt beispielsweise ein Druckwandler den durch mechanische Kraft aufgebrachten Druck in elektrische Energie um. Das Ausgangssignal ist linear und proportional zum angelegten Druck.

Ein Messwertaufnehmer besteht aus einem Sensor und Signalaufbereitungsschaltungen. Ein Signalaufbereitungsschaltkreis ist ein elektronischer Schaltkreis, der das Eingangssignal in eine äquivalente elektrische Form umwandelt und es so aufbereitet, dass es stark genug ist, um weiter verarbeitet zu werden. Ein Messwandler funktioniert also in zwei Schritten: erstens, indem er das Signal erfasst, und zweitens, indem er es für die weitere Verarbeitung aufbereitet und verstärkt. Tabelle 1 zeigt einen Vergleich zwischen Sensoren und Messwertgebern.

Ein Mikrofon zum Beispiel ist ein Wandler, der Schall in elektrische Signale umwandelt, diese in den gewünschten Bereich verstärkt und schließlich die elektrischen Signale am Lautsprecherausgang wieder in Audiosignale umwandelt. Druckmessumformer werden häufig zur Überwachung von Flüssigkeitsständen in HLK-Systemen und des Bremsdrucks in Fahrzeugen eingesetzt. Lesen Sie unseren Artikel über Druckaufnehmer, um mehr über die Funktionsweise, die Typen und die Auswahlkriterien von Druckaufnehmern zu erfahren.

Sensor vs. Messwertaufnehmer

Tabelle 1: Sensor vs. Messwertaufnehmer

Parameter	Sensor	Messwertaufnehmer
Definition	Nimmt physische Veränderungen in der Umgebung wahr.	Nimmt eine physikalische Veränderung wahr und wandelt sie in eine andere Form von Energie um (normalerweise ein elektrisches Signal)
Komponenten	Ein Sensor besteht nur aus dem Sensorelement und keinen anderen Komponenten.	Ein Messwertaufnehmer besteht aus dem Sensor und den Signalaufbereitern.
Komplexität	Ein Sensor ist in seiner Leistung weniger kompliziert als ein Messwertaufnehmer.	Ein Messwandler wandelt eine physikalische Größe in ein proportionales Ausgangssignal um, was die Sache komplizierter macht.
Feedback	Ein Sensor misst nur eine physikalische Größe, und das Gerät kann nicht von sich aus eine Rückmeldung an das System geben.	Ein Messwandler liefert im Allgemeinen eine Rückmeldung an das gewünschte System, nachdem das Signal in der Signalaufbereitungseinheit verarbeitet wurde.
Abhängigkeit	Ein Sensor muss nicht unbedingt ein Messwertgeber sein.	Ein Messwandler enthält immer einen Sensor als eine seiner Hauptkomponenten.
Beispiel	Thermometer, Beschleunigungssensor und Näherungssensor.	Potentiometer und Dehnungsmessstreifen.

Druckmessumformer

Druckmessumformer messen die Druckwerte eines Prozesses und wandeln sie in eine entsprechende Spannung oder einen Strom um. Sender werden bevorzugt, wenn Signale über Hunderte von Kilometern gesendet werden. Drucktransmitter werden in der Regel an Druckmessumformer angeschlossen. Der Messumformer ist normalerweise so kalibriert, dass er je nach Gerätetyp einen Ausgangsstrom von 4-20 mA oder eine Spannung von 1-5 V erzeugt. Tabelle 2 zeigt einen Vergleich zwischen einem Messwertaufnehmer und einem Messwertgeber.

Wandler vs. Sender

Tabelle 2: Wandler vs. Sender

Parameter	Messwertaufnehmer	Sender
Funktion	Ein Wandler nimmt eine physikalische Veränderung wahr und wandelt sie in eine andere Energieform um, in der Regel ein elektrisches Signal.	Ein Sender wird in der Regel an einen Schallwandler angeschlossen, und das Gerät verstärkt das Ausgangssignal des Schallwandlers auf einen Pegel, der über große Entfernungen ohne Verzerrung übertragen werden kann.
Stromverbrauch	Geringere Anforderungen an die Betriebsleistung und den Stromverbrauch.	Sender verbrauchen während des Betriebs mehr Strom.
Merkmale	Schallwandler haben keine erweiterten Optionen. Der Status eines Messwertgebers kann nicht aus der Ferne überprüft werden. Sie sind nicht mit Anzeigen ausgestattet, um die Messwerte zu notieren.	Messumformer verfügen über zusätzliche elektronische Schaltkreise, die das Ausgangssignal eines Sensors oder Messwertaufnehmers linearer machen, Rauschen kompensieren und das Signal verstärken. Druckmessumformer mit digitaler Anzeige sind Beispiele für Messumformer mit lokaler Anzeigeeinheit. Der Status eines intelligenten Senders kann mit der erforderlichen Software aus der Ferne überprüft werden.
Störung	Messwertaufnehmer sind mit einfachen Signalaufbereitungseinheiten ausgestattet; daher ist das Ausgangssignal eines Messwertaufnehmers anfälliger für Störungen.	Die Ausgänge des Senders sind weniger störanfällig, und die Signale können ohne Verzerrung über große Entfernungen übertragen werden.

Beispiel

Ziehen Sie die Messung des Prozessdrucks im Bereich von 0-3,4 bar (0-50 psi) in Betracht (Abbildung 4, Kennzeichnung A). Der Druckwandler (Abbildung 4 mit der Bezeichnung B) führt die erste Messung durch und wandelt sie in ein elektrisches Signal von 0-1,5 mV um. Der Messumformer (Abbildung 4 mit der Bezeichnung C) wandelt dieses Signal in ein Standardsignal von 1-3 V um. Beispielsweise kann der Transmitter so kalibriert werden, dass er 1 V erzeugt, wenn der Eingangsdruck 0 psi beträgt, und 2 V, wenn der Eingangsdruck 25 psi beträgt. Das Signal des Senders wird von einem SPS-Modul (programmierbare logische Steuerung) (Abbildung 4, mit D gekennzeichnet) empfangen und weiterverarbeitet.

Anmerkung: Die im obigen Beispiel genannten Werte dienen nur zu Lehrzwecken und stimmen möglicherweise nicht mit den Ergebnissen tatsächlicher Versuche überein.

Austauschbarkeit von Begriffen

Ein Schalter, ein Sensor, ein Messwertgeber und ein Transmitter sind funktional unterschiedliche Komponenten. Diese Begriffe werden jedoch von Branche zu Branche unterschiedlich definiert. Einige Unternehmen definieren Messwertgeber als einfache analoge Geräte, während Messumformer komplexer sind und ein digitales Signal ausgeben. Andere Firmen reservieren den Begriff Messumformer für Geräte mit einem Spannungssignal und Transmitter für Geräte mit einem 4-20 mA-Signal. Der Begriff "Drucksensor" ist weiter gefasst und kann sich auf einen Druckmessumformer/-transducer beziehen. Je nach Quelle kann sich der Begriff auch auf Druckschalter beziehen.

Es gibt auch integrierte Module, die einen Messwertaufnehmer mit einem Messumformer (und die gesamte Einheit kann als Messumformer bezeichnet werden) oder einen Messwertaufnehmer mit einem Druckschalter umfassen. Da diese Definitionen vage sind und in den verschiedenen Branchen oft unterschiedlich verwendet werden, werden sie im technischen oder industriellen Umfeld oft austauschbar verwendet. Daher ist es immer ratsam, diese Begriffe genau zu verwenden, um Verwirrung zu vermeiden und Fehler zu minimieren. Lesen Sie außerdem die Produktbeschreibung sorgfältig durch, bevor Sie einen Messwertgeber, Sensor oder Transmitter kaufen, um sicherzustellen, dass er den Anforderungen der Anwendung entspricht.

Druckschalter vs. Drucktransmitter

Druckschalter und Druckmessumformer scheinen auf den ersten Blick sehr ähnlich zu sein. Sie haben jedoch sehr unterschiedliche Gestaltungsprinzipien und werden für unterschiedliche Zwecke verwendet.

Druckschalter werden verwendet, um einen Stromkreis zu schalten, wenn ein bestimmter Druckwert überschritten wird. Sie steuern direkt ein Flüssigkeitssystem und können ohne Stromzufuhr arbeiten.

Druckaufnehmer oder -transmitter hingegen geben ein kontinuierliches Signal ab, das die Druckhöhe anzeigt. Sie steuern den Stromkreis nicht direkt, sondern liefern ein Signal für eine SPS oder ein anderes Steuergerät. Sie werden für anspruchsvollere Überwachungs-, Vorhersageanalyse- oder Prozesssteuerungsanwendungen eingesetzt. Im Allgemeinen sind Druckmessumformer teurer als Druckschalter.

Tisch 3: Druckschalter vs. Transmitter

Merkmal	Druckschalter	Druckmessumformer
Funktion	Ein/Aus-Steuerung auf der Grundlage der Druckschwelle.	Kontinuierliche und präzise Druckmessung.
Ausgabe	Digital (in der Regel ein Relais oder ein Kontaktschluss).	Analog (normalerweise 4-20 mA oder 0-10 VDC).
Genauigkeit der Messung	Begrenzte Genauigkeit, typischerweise innerhalb eines Sollwertbereichs.	Hohe Präzision, fähig zu präzisen Druckmessungen.
Reaktionszeit	Typischerweise schnelle Reaktionszeit beim Umschalten.	Hat eine langsamere Reaktion aufgrund der Signalverarbeitung.
Druckbereich	Begrenzt auf einen bestimmten Sollwertbereich.	Deckt einen breiten Bereich von Druckwerten ab.
Anwendungen	Geeignet für die grundlegende Druckkontrolle und -überwachung.	Wird für die präzise Überwachung, Datenerfassung und Prozesssteuerung verwendet.
Kosten	Generell niedrigere Kosten.	In der Regel höhere Kosten aufgrund von Präzision und Funktionen.
Integration	Leicht in einfache Steuerungssysteme zu integrieren.	Erfordert Kompatibilität mit Datenerfassungssystemen.

FAQs

Was ist der Unterschied zwischen einem Sensor und einem Messwertgeber?

Ein Sensor ist ein Gerät, das eine Veränderung der Umgebungsparameter feststellt. Ein Messwertaufnehmer besteht aus einem Sensor und einer Signalaufbereitungseinheit, die den Eingangsparameter in einen entsprechenden elektrischen Ausgang umwandelt.

Was ist ein Druckmessumformer?

Druckmessumformer messen die Prozessdruckwerte und verstärken sie in eine entsprechende Spannung oder einen Strom. Sender werden bevorzugt, wenn Signale über Hunderte von Kilometern gesendet werden.

Wann wird ein Druckschalter oder -transmitter verwendet?

Verwenden Sie einen Druckschalter, wenn Sie eine einfache Ein/Aus-Steuerung auf der Grundlage eines bestimmten Druckschwellenwerts benötigen, und verwenden Sie einen Druckwandler, wenn Sie eine kontinuierliche und präzise Druckmessung oder einen Analogausgang benötigen.