S26-FUS-A24 – Messumformer 4-20 mA Temperaturberechnung
Aufgabenstellung
Ein Messumformer liefert ein Stromsignal von 4 mA ... 20 mA analog zur Sensortemperatur von 0 °C ... 100 °C. Welche der folgenden Aussagen ist richtig?
(1) Bei einer Stromstärke von 10 mA beträgt die Temperatur 50 °C.
(2) Temperaturen unter 20 °C können nicht in ein entsprechendes Stromsignal umgeformt werden.
(3) Bei einer Stromstärke von 16 mA beträgt die Temperatur 75 °C.
(4) Eine Unterbrechung der Leitung zum Sensor kann nicht von der Temperatur 0 °C unterschieden werden.
(5) Der Ausgang des Messumformers kann nur an digitale Signalverarbeitungsbaugruppen angeschlossen werden.
(1) Bei einer Stromstärke von 10 mA beträgt die Temperatur 50 °C.
(2) Temperaturen unter 20 °C können nicht in ein entsprechendes Stromsignal umgeformt werden.
(3) Bei einer Stromstärke von 16 mA beträgt die Temperatur 75 °C.
(4) Eine Unterbrechung der Leitung zum Sensor kann nicht von der Temperatur 0 °C unterschieden werden.
(5) Der Ausgang des Messumformers kann nur an digitale Signalverarbeitungsbaugruppen angeschlossen werden.
4-20-mA-Vorteil: 0 mA = Drahtbruch (Fehlerzustand), da Minimalwert 4 mA ist.
Musterlösung
**Richtige Antwort: (3)**
Kennlinie: $I = 4\ \text{mA} + \frac{\vartheta}{100\ °C} \cdot 16\ \text{mA}$
**Prüfung (1):** I = 10 mA → $\vartheta = \frac{(10-4)}{16} \cdot 100 = 37{,}5\ °C \neq 50\ °C$ → falsch
**Prüfung (3):** I = 16 mA → $\vartheta = \frac{(16-4)}{16} \cdot 100 = 75\ °C$ ✓ **richtig**
- (2) Falsch: Temperaturen ab 0 °C können dargestellt werden (4 mA = 0 °C).
- (4) Falsch: Leitungsunterbrechung ergibt I = 0 mA, was von 4 mA (= 0 °C) unterschieden werden kann.
- (5) Falsch: Das Stromsignal kann auch an analoge Auswerteschaltungen angeschlossen werden.
**Antwort (3)** ist korrekt.
Kennlinie: $I = 4\ \text{mA} + \frac{\vartheta}{100\ °C} \cdot 16\ \text{mA}$
**Prüfung (1):** I = 10 mA → $\vartheta = \frac{(10-4)}{16} \cdot 100 = 37{,}5\ °C \neq 50\ °C$ → falsch
**Prüfung (3):** I = 16 mA → $\vartheta = \frac{(16-4)}{16} \cdot 100 = 75\ °C$ ✓ **richtig**
- (2) Falsch: Temperaturen ab 0 °C können dargestellt werden (4 mA = 0 °C).
- (4) Falsch: Leitungsunterbrechung ergibt I = 0 mA, was von 4 mA (= 0 °C) unterschieden werden kann.
- (5) Falsch: Das Stromsignal kann auch an analoge Auswerteschaltungen angeschlossen werden.
**Antwort (3)** ist korrekt.