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Bedienungsanleitung - acam messelectronic gmbh

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2- CT
Kalibrier- und Testgerät
für das 2-Messsystem
Bedienungsanleitung
2-CT
V1.0
14. M ÄRZ 2007
acam - solutions in time
Hochgenaue Zeitdifferenzmessung
2-CT
Beschreibung
Dieses Gerät dient dem Test und der Kalibration des zur Messung von Drehzahlen verwendeten Modules 2-BM. Es wird anstelle
eines Sensors an das Steuergerät 2BM angeschlossen und simuliert das Verhalten
eines Sensors, der sich an einem drehenden
Turbolader befindet. Eine wählbare Schaufelfrequenz (Drehzahl) wird hierbei äußerst präzise
eingestellt. Dies ermöglicht das Überprüfen des
digitalen und das Kalibrieren des analogen Ausgangssignals über den gesamten Messbereich
des 2-BM-Systems, das heißt für Drehzahlen von null bis 360.000/Minute. Mit Tastkodierschaltern kann die Anzahl der Schaufeln
eines virtuellen Verdichterrades und dessen zu simulierende Drehzahl eingestellt werden.
4 bis 32 Schaufeln
Drehzahlen von 0 bis 360.000 U/min in Schritten von 40.000 U/min
Das Kalibriergerät führt selbst keine Drehzahlmessungen durch und kann nur zusammen mit
einem 2-BM Gerät sinnvoll betrieben werden.
Grundsätzlicher Aufbau
Das Gerät hat einen Signalausgang, der über ein Koaxialkabel mit dem Sensorausgang des
2-BM Gerätes verbunden wird. Als Steckverbinder kommen vergoldete SMB-Typen
zum Einsatz.
Das Kalibriergerät ist wie das 2-BM-Steuergerät in einem Aluminiumgehäuse untergebracht. Die Spannungsversorgung des Gerätes erfordert 9-16 V ungeglättete Gleichspannung und kann über Laborkabel parallel zur Spannungsversorgung des 2-BM Gerätes
erfolgen. Die Stromaufnahme beträgt ca. 20 mA.
Abmessungen
acam-messelectronic gmbh - Am Hasenbiel 27 - 76297 Stutensee-Blankenloch - Germany - www.acam.de
2
2-CT
Inbetriebnahme
Zur Inbetriebnahme sind folgende Schritte auszuführen:
Beide Geräte mit Betriebsspannung versorgen. Hierzu die Spannungsbuchsen mit einem
geeigneten Netzteil/Batterie verbinden, rot = plus; schwarz = GND. Es ist zulässig, beide
Geräte parallel an die selbe Versorgung anzuschließen.
Das Koaxialkabel in die "Sensor"-Buchse des 2-BM Gerätes einstecken.
Das andere Ende mit der "Signal"-Buchse des Kalibriergerätes verbinden.
Digital- und/oder Analogausgang des 2-BM Gerätes mit einem Digitalmultimeter
oder Oszilloskop verbinden.
Gewünschte Schaufelzahl (zwischen 4 und 32) am Drehkodierschalter des 2-BM
Gerätes einstellen. Dazu ggfs. Messbereichsumschaltung mit Steckbrücke durchführen.
Die selbe Schaufelzahl am zweistelligen Tastkodierschalter ("Vanes") des Kalibriergerätes
einstellen.
Die gewünschte Drehzahl am einstelligen Tastkodierschalter des Kalibriergerätes einstellen, bzw. bei Null beginnend durch-"scannen".
Das 2-BM Gerät zeigt über eine Leuchtdiode seinen Betriebszustand an. Diese LED
sollte man beobachten. Ist das Koaxialkabel noch nicht eingesteckt, muss sie flackern. Ist bei
eingestecktem Koaxialkabel der Drehzahlwahlschalter auf "0" eingestellt, wird also Stillstand
simuliert, muss die LED dunkel bleiben. In allen anderen Schalterstellungen muss die LED
Dauerlicht anzeigen.
Einstellungen
Die Drehzahl wird über den Kodierschalter mit der Beschriftung "Speed" eingestellt. Die
eingestellte Drehzahl entspricht dem am Taster angezeigten Wert multipliziert mit
40.000 Umdrehung pro Minute. Tasterstellung "0" bedeutet Stillstand, "1" eine Drehzahl
von 40.000/min, "2" eine Drehzahl von 80.000/min usw. Die höchste einstellbare Drehzahl ist folglich 360.000/min. Diese Angaben stimmen nur bei identisch eingestellten
Schaufelzahlen, wie dies empfohlen wird.
Die Anzahl der Schaufeln wird über den zweistelligen Taster mit der Beschriftung "Number of Vanes" eingestellt, wobei in gewohnter Weise Zehnerziffer und Einerziffer erscheinen.
Es ist zu beachten, dass die maximale Schaufelfrequenz (Schaufeln/sec) 100 kHz beträgt.
Wird diese bei einer Einstellung überschritten, schaltet das Gerät zurück auf die Drehzahl Null
(Stillstand). Das selbe gilt, wenn ein ungültiger Wert eingestellt wird, z.B. Schaufelzahl < 4 oder > 32.
Bei Simulation von Stillstand befindet sich das 2-BM Gerät im Wartezustand, die
Spannung am analogen Ausgang sollte 0,5 V betragen und die LED sollte dunkel sein. Die folgende Tabelle gibt eine Übersicht über die Schaufelfrequenz in kHz (also 1000 Schaufeln/Sekunde) in Abhängigkeit von Schaufelzahl und Drehzahl.
acam-messelectronic gmbh - Am Hasenbiel 27 - 76297 Stutensee-Blankenloch - Germany - www.acam.de
3
2-CT
SZ
04
05
06
07
08
09
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
0,0
1
2,667
3,333
4,000
4,667
5,333
6,000
6,667
7,333
8,000
8,667
9,333
10,000
10,667
11,335
12,001
12,666
13,333
14,001
14,668
15,332
16,000
16,667
17,331
18,002
18,665
19,333
20,000
20,672
21,333
2
5,333
6,667
8,000
9,333
10,667
12,001
13,333
14,668
16,000
17,331
18,665
20,000
21,333
22,663
23,995
25,332
26,667
27,992
29,326
30,675
32,000
33,333
34,662
36,004
37,348
38,685
40,000
41,322
42,644
3
8,000
10,000
12,001
14,001
16,000
18,002
20,000
22,002
23,995
26,008
27,992
30,008
32,000
34,014
36,004
37,987
40,000
42,017
44,004
45,977
48,019
50,000
52,016
53,981
56,022
57,971
59,970
62,016
64,000
"Speed"-Schalter
4
5
10,667
13,333
13,333
16,667
16,000
20,000
18,665
23,337
21,333
26,667
23,995
30,008
26,667
33,333
29,326
36,664
32,000
40,000
34,662
43,337
37,348
46,674
40,000
50,000
42,644
53,333
45,351
56,657
48,019
59,970
50,697
63,291
53,333
66,667
56,022
70,053
58,651
73,394
61,350
76,628
64,000
80,000
66,667
83,333
69,324
86,580
71,942
90,090
74,627
93,240
77,369
96,618
80,000 100,000
82,645
0,000
85,288
0,000
6
16,000
20,000
23,995
27,992
32,000
36,004
40,000
44,004
48,019
52,016
56,022
59,970
64,000
68,027
71,942
76,046
80,000
84,034
87,912
91,954
95,923
100,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
7
18,665
23,337
27,992
32,680
37,348
42,017
46,674
51,348
56,022
60,698
65,359
70,053
74,627
79,365
84,034
88,692
93,240
98,039
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
8
21,333
26,667
32,000
37,348
42,644
48,019
53,333
58,651
64,000
69,324
74,627
80,000
85,288
90,703
95,923
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
9
23,995
30,008
36,004
42,017
48,019
53,981
59,970
66,007
71,942
77,973
84,034
90,090
95,923
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
0,000
Tabelle 1 : Schaufelfrequenz = f(Drehzahl, Anzahl der Schaufeln SZ) in kHz
Bemerkung: Wie man sich leicht überzeugen kann, wären idealerweise sämtliche Tabellenwerte Vielfache von 0,33333 kHz. Dass viele tatsächliche Werte hiervon abweichen liegt an der
Erzeugungsmethode dieser Frequenzen durch Teilung aus einer einzigen Quarzfrequenz (teils
ungünstige Teilerfaktoren). Für die Kalibration des Analogausgangs ist dies unschädlich.
Auswertung der Messergebnisse: Digitalausgang
In Tabelle 1 ist die Schaufelfrequenz aufgelistet. Am Digitalausgang des BM-Gerätes erscheint
diese Frequenz jedoch abgewandelt, nämlich dividiert durch die dort eingestellte Schaufelzahl.
Stellt man, wie empfohlen, identische Schaufelzahlen an beiden Geräten ein, so erscheinen am
Digitalausgang ungefähr die folgenden Werte (als ungefähre SOLL-Werte):
SZ
04 bis 16
17 bis 32
0
0,0
0,0
1
0,667
0,667
2
1,333
1,333
3
2,000
2,000
"Speed"-Schalter
4
5
2,667
3,333
2,667
6
7
8
4,000
4,667
5,333
wie oben oder 0,0
9
6,000
Tabelle 2: Ungefähre SOLL-Werte der Digitalanzeige in Kilohertz
Genauere Werte errechne man aus Tabelle 1 durch Division mit der Schaufelzahl. Bezüglich
der Einstellungen Drehzahl "8" und "9" siehe auch Abschnitt "Hohe Drehzahlen".
Auswertung der Messergebnisse: Analogausgang
Der Analogausgang des Steuergerätes ist eine 0,5 V – 4,5 V Schnittstelle. Die Steigung beträgt 80.000 rpm/V, so dass bei 320.000 rpm die Messspannung von 4,5 Volt erreicht ist
("rpm" = Umdrehungen pro Minute). Es ist zu beachten, dass beim Benutzen des Analogausgangs die Anzahl der eingestellten Schaufeln in die Steigung eingeht. Die Angabe "80.000
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4
2-CT
rpm/V" gilt nur bei richtig eingestellter Schaufelzahl. Es ist also wichtig, dass die eingestellten Schaufelzahlen an Steuergerät und Kalibriergerät übereinstimmen.
Bei Betätigung des Tastschalters "Speed" kann die schrittweise Änderung der AnalogAusgangsspannung beobachtet werden. In der Grundstellung, bei simuliertem Stillstand
("speed" auf "0"), beträgt die Spannung 0,5 V. Bei jeder Erhöhung von "Speed" um Eins erhöht
sich die Ausgangsspannung um 0,5 V und erreicht den Wert 5,0 V bei einer Drehzahl von
360.000/min.
Es ist zu beachten, dass bei Verwenden des Analogausganges die programmierbare Schaufelzahl mindestens 4 und höchstens 31 beträgt.
Die nachfolgende Tabelle zeigt die SOLL-Werte der Spannung am Analogausgang über alle
Einstellungen des Kalibriergerätes für Anzahl von Schaufeln und Drehzahl.
SZ
00 bis 03
04 bis 16
17 und 18
19 bis 21
22 bis 25
26 bis 30
31
0
0,5
0,500
0,500
0,500
0,500
0,500
0,500
1
0,5
1,000
1,000
1,000
1,000
1,000
1,000
2
0,5
1,500
1,500
1,500
1,500
1,500
1,500
3
0,5
2,000
2,000
2,000
2,000
2,000
2,000
"Speed"-Schalter
4
5
0,5
0,5
2,500
3,000
2,500
3,000
2,500
3,000
2,500
3,000
2,500
3,000
2,500
0,5
6
0,5
3,500
3,500
3,500
3,500
0,5
0,5
7
0,5
4,000
4,000
4,000
0,5
0,5
0,5
8
0,5
4,500
4,500
0,5
0,5
0,5
0,5
9
0,5
5,000
0,5
0,5
0,5
0,5
0,5
Tabelle 3: SOLL-Werte der Analoganzeige in Volt
Bemerkung: Aufgrund der technischen Eigenschaften der Schnittstellen kann der Wert 5,00 V nicht ganz erreicht werden. Die typische Ausgangspannung ohne Belastung ist ca. 4,95 V.
Die tatsächlich gemessene Spannung wird von dem SOLL-Wert abweichen, weil sie mittels eines Digital-Analog-Wandlers erzeugt wird. Abweichungen um 15 mV nach oben oder unten
sind, je nach Exemplar, auch bei optimalier Justierung unvermeidlich.
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5
2-CT
Auswertung der Messergebnisse: Hohe Drehzahlen
Ab Werk sind die 2-BM-Geräte so eingestellt, dass sie Schaufelfrequenzen bis ca. 50
kHz optimal erfassen. Dies entspricht z.B. der Drehzahlstufe "7" bei Simulation eines Verdichterrades mit zehn Schaufeln - und somit 280 000 Umdrehungen pro Minute. Für die Messung
höherer Drehzahlen siehe das Handbuch des 2-BM-Geräts.
Sondermodus: Leerlaufdrehzahl
Stellt man "Number of Vanes" auf "01" und "Speed" auf "1", so wird Leerlaufdrehzahl simuliert. Der Simulator generiert ein Sensorsignal mit einer Schaufelfrequenz von nur 0,666 kHz.
Am Digitalausgang des 2-BM erhält man Pulse, deren Frequenz in bekannter Weise
von der am Drehkodierschalter eingestellten Schaufelzahl abhängt. Setzt man diese auf "0",
erhält man 0,666 kHz, bei "5" erhält man 133 Hz, bei "A" (entspricht 10) erhält man 67 Hz
usw. – Dieser Sondermodus dient für Testzwecke und nicht zur Kalibration des Analogausgangs.
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6
2-CT
Bestellnummern
Systeme
Typ
Teilenr.
Beschreibung
2-BM V5.5
MNR 1160
Controller 8 - 30 V
2-CT
MNR 890
Kalibriergerät für Controller
2-DY
MNR 1155
Anzeigeeinheit
2-SM5.1
MNR 586
Sensor M5
2-SM5.2
MNR 607
Sensor M5, reduzierter Kopfdurchmesser
2-SM5.3
MNR 933
Sensor M5, 230°C
2-SM5.5
MNR 998
Sensor M5, 230°C
2-SM5.5L
MNR 1108
Sensor M5, 230°C
2-SM5.6
MNR 1059
Sensor M5, 230°C
2-SM5.7
MNR 1065
Sensor M5, 230°C
2-SM5F.2
MNR 934
Sensor M5 Feingewinde, 230°C
2-SM5F.3
MNR 1081
Sensor M5 Feingewinde, 230°C
Klemmmutter
MNR 696
Feindewindemutter für ..-SM5F.x Sensoren
Verlängerungsleitung
MNR 594
1,5m, (SMB-SMB)
Verlängerungsleitung (*)
MNR 707
2,5m, (SMB-SMB)
Sensoren
Zubehör
(*) gehen nicht mit “L”-typ Sensoren (mit langen Kabeln)
Seriennummer
SN aaaa.bbbbbb.ccc
a = Materialnummer, b = Datecode JJMMTT, c = laufende Nr.
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7
2-CT
Kontakt
Headquarter
Germany:
acam-messelectronic gmbh
Am Hasenbiel 27
D - 76297 Stutensee-Blankenloch
Tel: +49-7244-7419-0
Fax: +49-7244-7419-29
email: support@acam.de
www.acam.de
Distributors :
France
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Great Britain
2001 Electronic Components Ltd.
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19, avenue de Norvège
Z.A. de Courtaboeuf - BP 3
91941 LES ULIS Cedex
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Fax: 972-8-9230044
email: info@arazim.com
www.arazim.co.il
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Fax: +81 (0)3 3255 9869
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Email: info@acam-china.com
3C JinHuan Building, 489 Xiang Yang Road
South
Shanghai, 200031
South Korea
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#4 4F Kyungwon building, 416-6
Jakjeon-dong
GYEYANG-GU, INCHEON 407-060
Switzerland
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Neunbrunnenstr. 55
8050 Zürich
United States
of America
Transducers Direct, LCC
264 Center Street
Miamiville, Ohio 45147
Russia
Galant Electronics, Ltd.
100, Prospekt Mira,
Moscow, 129626, Russia
Tel: +82 32 556 5410
Fax: +82 32 556 5411
www.isamhwa.com
minjoonho@isamhwa.com
Tel.: +41-1-308 6666
Fax: +41-1-308 6655
email: roeschger@ccontrols.ch
www.ccontrols.ch
Tel: 513-583-9491
Fax: 513-583-9476
email: sales@acam-usa.com
www.acam-usa.com
Tel\Fax: +7-495-987-42-10,
Tel: +7-095-107-19-62
Mobile +7-916-993-67-57
Email: leonid-k@galant-e.ru
www.galant-e.ru
Die Geräte PICOTURN-BM V2 und V4 sowie PICOTURN-CT V1 entsprechen der Richtlinie über die elektromagnetische Verträglichkeit 89/336/EWG gemäß der Norm DIN EN 61326, Elektrische Betriebsmittel
für Leittechnik und Laboreinsatz (Nutzung des Betriebsmittels in beherrschter elektromagnetischer Umgebung).
Störaussendung: Klasse A, Störfestigkeit Klasse B (EN 61000-4-4: 0,5KV, -4-6: 1V), Leistungsmerkmale B.
Beim Vorliegen starker elektromagnetische Felder können trotz sorgfältigem Messaufbau über das angeschlossene Sensorkabel unerwünschte Signalteile in das Messgerät kommen. Diese können für die Dauer
der Störung eine Abweichung des Messwertes von der Spezifikation verursachen.
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8
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