HBM PACEline CMA Operating Manual
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HBM PACEline CMA Operating Manual

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Manuel d'emploi
Charge amplifier
Ladungsverstärker
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CMA

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Summary of Contents for HBM PACEline CMA

  • Page 1 Operating manual Bedienungsanleitung Manuel d’emploi Charge amplifier Ladungsverstärker Amplificateur de charge A2559 1.0 en/de/fr...
  • Page 2 English ..........Page 3 −...

  • Page 3: Table Of Contents

    Contents Page Safety instructions ..........1 Scope of supply .

  • Page 4: Safety Instructions

    Safety instructions Appropriate use The CMA charge amplifier is to be used exclusively for measurement tasks and directly related control tasks. Use for any purpose other than the above is deemed to be inappropriate. In the interests of safety, the charge amplifier should only be operated as described in the Operating Manual.
  • Page 5 Maintenance The CMA charge amplifier is maintenance free. Remaining dangers The scope of supply and performance of the charge amplifier covers only a small area of measurement technology. In addition, equipment planners, installers and operators should plan, implement and respond to the safety engineering considerations of measurement technology in such a way as to minimize remaining dangers.
  • Page 6 In particular, any repair or soldering work on motherboards is prohibited. When exchanging complete modules, use only original parts from HBM. The product is delivered from the factory with a fixed hardware and software configuration. Changes can only be made within the possibilities documented in the manuals.
  • Page 7 • Knowledge of the safety concepts of automation technology is a requirement and as project personnel, you must be familiar with these concepts. • As automation plant operating personnel, you have been instructed how to handle the machinery and are familiar with the operation of the equipment and technologies described in this documentation.

  • Page 8: Scope Of Supply

    Scope of supply Order number 1−CMA39 Single channel charge amplifier for piezoelectric sensors, measuring range 39 500 mpC 1−CMA158 Single channel charge amplifier for piezoelectric sensors, measuring range 158 300 mpC 1−CMA210 Single channel charge amplifier for piezoelectric sensors, measuring range 210 500 mpC 1−CMA287 Single channel charge amplifier for piezoelectric sensors, measuring range 287 000 mpC...

  • Page 9: Conditions On Site

    Conditions on site ATTENTION The insulation resistance is crucial for piezoelectric transducers; it should be no greater than 10 ohms. To obtain this value , all the plug connections have to be kept thoroughly clean. A positive or negative signal drift of the nominal (rated) output signal indicates insufficient insulation resistance.

  • Page 10: Mounting

    Mounting The charge amplifier can be mounted with two M3 screws. The signal inputs and outputs are electrically isolated from the housing and the CMA. So no isolating elements are necessary. The CMA can be mounted in any position. Mounting example Metal A2559−1.0 en/de/fr...

  • Page 11: Electrical Connection

    Electrical connection Only high insulation connection cables that generate little friction electricity must be used for piezoelectric sensors. Charge amplifier transducer cable CMA charge amplifier Example: CFT piezoelectric force transducer Bending radius of the connection cable: R = 9,75 mm The supply voltage, measurement signal, inputs and TEDS are connected to the subsequent evaluating devices via the 8 pin M12 device plug.
  • Page 12 NOTE The cable shield must not be connected to the downstream evaluating electronics. PIN 7 is exclusively for use within HBM and must not be assigned. NOTE If a sensor has ground insulation or if there is an electrically isolated feed, we recommend grounding the charge amplifier housing.

  • Page 13: Structure And Principle Of Operation

    Structure and principle of operation The CMA charge amplifier is connected to a transducer for signal conditioning. The CMA amplifies the electric charges to a proportional output signal of −10 to +10 V (see the test certificate for accurate data). The functions of the charge amplifier can be changed via the MEASURE / RESET and RANGE 1 / RANGE 2 inputs.
  • Page 14 RESET É É É É É É É É É É 10 V É É É É É É É É É É É É É É É É É É É É É É É É É É É É É É OVERLOAD RANGE É...
  • Page 15 RANGE1 / RANGE 2 If a voltage of 0 V is present at PIN RANGE1/RANGE2, measuring range 1 (100% F ) is active at the charge amplifier. The charge amplifier gives you the option to zoom into a second measuring range (20% of the nominal (rated) force / output span).

  • Page 16: Teds Transducer Identification

    The supply voltage and the RANGE1 / RANGE2 and MEASURE / RESET control inputs are electrically isolated from the measuring circuit. ATTENTION If either the transducer or the charge amplifier are replaced, calibration is no longer valid. Incorrect measured values could be displayed and/or forwarded to downstream evaluating electronics.
  • Page 17 Data specified by the manufacturer are contained in this area: These specify − the transducer type, − the measurand, − the electrical output signal, − the required excitation. HBM has already described the High Level Voltage template for the CMA piezoelectric charge amplifier. A2559−1.0 en/de/fr...
  • Page 18 Example: Charge amplifier and 20 kN force transducer. Content written by HBM, on the basis of the individual test certificate: Area 3 of the CMA20kN charge amplifier with identification no. 123456, made by HBM on 27.6.2007. Template: High Level Voltage...
  • Page 19 2047. If that is not enough, the HBM Channel Comment template can also be used for this purpose. Typical values for the CFT/20kN force transducer For more extensive information about TEDS, look in the TEDS Operating Manuals on the Internet at www.hbm.com/TEDS A2559−1.0 en/de/fr...

  • Page 20: Replacement

    6.2 Replacement When replacement is necessary, in principle, both the piezoelectric transducer and the charge amplifier can be replaced. Example: Only ever replace a CFT/5KN force transducer with a CFT/5kN one, or a CMA39 charge amplifier with a CMA39 one. This ensures that there are the same levels of sensitivity at the charge amplifier.

  • Page 21: Specifications (Vdi/Vde2638 Standards)

    Specifications (VDI/VDE2638 standards) Charge amplifier Max. charge amplifier measuring range 39500 158300 210500 287000 482000 Calibrated measuring ranges 100 ; 20 Output span "10 Output span tolerance "0.5 Relative reversibility error, 0.5 x F typ. < 1 (typ. 0.5) Relative linearity error <...

  • Page 22: Dimensions

    Dimensions 39.1 30.8 Bending radius of the connection cable: R = 9,75 mm A2559−1.0 en/de/fr...
  • Page 23 Inhalt Seite Sicherheitshinweise ..........1 Lieferumfang .

  • Page 24: Sicherheitshinweise

    Sicherheitshinweise Bestimmungsgemäße Verwendung Der Ladungsverstärker CMA ist ausschließlich für Messaufgaben und direkt damit verbundene Steuerungsaufgaben zu verwenden. Jeder darüber hinaus gehende Gebrauch gilt als nicht bestimmungsgemäß. Zur Gewährleistung eines sicheren Betriebes darf der Ladungsverstärker nur nach den Angaben in der Bedienungsanleitung betrieben werden. Bei der Ver wendung sind zusätzlich die für den jeweiligen Anwendungsfall erforderlichen Rechts und Sicherheitsvorschriften zu beachten.
  • Page 25 Gemäß EN 61326−1, Abs. 3.6 dürfen die Anschlussleitungen des Ladungsverstärkers CMA nicht länger sein als 30 m (bei Verlegung innerhalb eines Gebäudes) und das Gebäude nicht verlassen. Wartung Der Ladungsverstärker CMA ist wartungsfrei. Restgefahren Der Leistungs und Lieferumfang des Ladungsverstärkers deckt nur einen Teilbereich der Messtechnik ab.
  • Page 26 Haftung unsererseits für daraus resultierende Schäden aus. Insbesondere sind jegliche Reparaturen, Lötarbeiten an den Platinen unter sagt. Bei Austausch gesamter Baugruppen sind nur Originalteile von HBM zu verwenden. Das Gerät wurde ab Werk mit fester Hard− und Softwarekonfiguration ausgeliefert.
  • Page 27 Dieses Gerät ist nur von qualifiziertem Personal ausschließlich entsprechend der technischen Daten in Zusammenhang mit den nachstehend aufgeführten Sicherheitsbestimmungen und Vorschriften einzusetzen bzw. zu verwenden. Dazu zählen Personen, die mindestes eine der drei folgenden Voraussetzun gen erfüllen: • Die Sicherheitskonzepte der Automatisierungstechnik werden als bekannt vorausgesetzt und sie sind als Projektpersonal damit vertraut.

  • Page 28: Lieferumfang

    Lieferumfang Bestellnummer 1−CMA39 Einkanaliger Ladungsverstärker für piezoelektrische Sensoren, Messbereich 39 500 mpC 1−CMA158 Einkanaliger Ladungsverstärker für piezoelektrische Sensoren, Messbereich 158 300 mpC 1−CMA210 Einkanaliger Ladungsverstärker für piezoelektrische Sensoren, Messbereich 210 500 mpC 1−CMA287 Einkanaliger Ladungsverstärker für piezoelektrische Sensoren, Messbereich 287 000 mpC 1−CMA482 Einkanaliger Ladungsverstärker für piezoelektrische Sensoren, Messbereich 482 000 mpC...

  • Page 29: Bedingungen Am Einsatzort

    Bedingungen am Einsatzort ACHTUNG Der Isolationswiderstand ist bei piezoelektrischen Aufnehmern von entscheidender Bedeutung; er sollte größer 10 Ohm sein. Um diesen Wert zu erhalten, müssen alle Steckeranschlüsse gründlich sauber gehalten werden. Indikator für einen nicht ausreichenden Isolationswiderstand ist eine positive oder negative Signaldrift der Nennausgangsspanne.

  • Page 30: Feuchtigkeit

    3.2 Feuchtigkeit Feuchtigkeit oder tropisches Klima sind zu vermeiden. Der Ladungsverstärker CMA besitzt die Schutzart IP65 nach DIN EN 60529, wenn die Anschlusskabel ordnungsgemäß mit einem Aufnehmer/Ladungsverstärker verbunden sind. Montage Der Ladungsverstärker kann mit 2 Schrauben M3 befestigt werden. Signalein und Ausgänge sind elektrisch gegen das Gehäuse und den CMA isoliert.

  • Page 31: Elektrischer Anschluss

    Elektrischer Anschluss Für piezoelektrische Sensoren dürfen nur hochisolierende Anschlusskabel verwendet werden, die wenig Reibungselektrizität erzeugen. Aufnehmeranschlusskabel Ladungsverstärker Ladungsverstärker CMA Beispiel: Piezoelektrischer Biegeradius Anschluskabel: R = 9,75 mm Kraftaufnehmer CFT Über den 8poligen M12−Gerätestecker werden Versorgungsspannung, Messsignal, Eingänge und TEDS mit den nachfolgenden Auswertegeräten verbunden.
  • Page 32 HINWEIS Der Kabelschirm darf nicht mit der nachgeschalteten Auswerteelektronik verbunden werden. PIN 7 dient ausschließlich dem HBM internen Gebrauch und darf nicht belegt werden. HINWEIS Bei masseisoliertem Sensor oder galvanisch getrennter Speisung empfehlen wir das Gehäuse des Ladungsverstärkers zu erden.

  • Page 33: Aufbau Und Funktionsprinzip

    Aufbau und Funktionsprinzip Zur Signalaufbereitung wird der Ladungsverstärker CMA an einen Aufnehmer angeschlossen. Der CMA verstärkt die elektrischen Ladungen zu einem proportionalen Ausgangssignal von −10 ... +10 V (genaue Angabe siehe Prüfprotokoll). Über die Eingänge MEASURE / RESET und RANGE 1 / RANGE 2 können die Funktionen des Ladungsverstärkers geändert werden.
  • Page 34 RESET É É É É É É É É É É É É É É É É É É É É É É É É É É É É É É É É É É É É É É É É ÜBERLASTBEREICH É...
  • Page 35 RANGE1 / RANGE 2 Liegt eine Spannung von 0 V an PIN RANGE1/RANGE2 an, ist der Messbereich 1 (100 %F ) am Ladungsverstärker aktiv. Der Ladungsverstärker bietet die Möglichkeit, in einen zweiten Messbereich (20 % der Nennkraft/ Ausgangsspanne) hineinzuzoomen. Dazu ist eine Spannung von 24 V an PIN RANGE1/RANGE2 anzulegen.

  • Page 36: Aufnehmer Identifikation Teds

    Die Versorgungsspannung und die Steuereingänge RANGE1 / RANGE2 bzw. MEASURE / RESET sind galvanisch vom Messkreis getrennt. ACHTUNG Durch Austauschen des Aufnehmers oder des Ladungsverstärkers verliert die Kalibrierung ihre Gültigkeit. Es können dadurch falsche Messwerte angezeigt beziehungsweise in eine nachgeschaltete Auswerteelektronik weitergegeben werden.
  • Page 37 In diesem Bereich stehen Daten, die der Hersteller festlegt: Es sind dies die Spezifikation − der Aufnehmerart, − der Messgröße, − des elektrischen Ausgangssignals, − der erforderlichen Speisung. Für die piezoelektrischen Ladungsverstärker CMA hat HBM bereits das High Level Voltage Template beschrieben. A2559−1.0 en/de/fr...
  • Page 38 Beispiel: Ladungsverstärker und 20 kN Kraftaufnehmer. Von HBM auf Basis des individuellen Prüfprotokolls beschriebener Inhalt: Bereich 3 der Ladungsverstärker CMA158 mit der Ident Nr. 123456, hergestellt am 27.6.2007 bei HBM. Template: High Level Voltage Parameter Wert Einheit Ändern erfordert Erklärung...
  • Page 39 Zahl von 0 bis 2047. Wenn das nicht ausreicht, kann für diesen Zweck auch das HBM Template Channel Comment eingesetzt werden. Beispielhafte Werte für den den Kraftaufnehmer CFT/20kN Weitergehende Informationen zu TEDS finden Sie in den TEDS Bedienungsanleitungen auf der Internetseite www.hbm.com/TEDS A2559−1.0 en/de/fr...

  • Page 40: Austausch

    6.2 Austausch Im Austauschfall können prinzipiell sowohl der Piezoaufnehmer als auch der Ladungsverstärker ausgetauscht werden. Beispiel: Kraftaufnehmer CFT/5KN immer nur gegen CFT/5kN austauschen, bzw. Ladungsverstärker CMA39 gegen CMA39. Dadurch ist sichergestellt, dass gleiche Empfindlichkeitslevel am Ladungsverstärker anliegen. Die Ladungsverstärker sind individuell justiert. Dadurch ist beim Austausch des Verstärkers sichergestellt, dass die Serienstreuung <...

  • Page 41: Technische Daten (Vdi/Vde2638)

    Technische Daten (VDI/VDE2638) Ladungsverstärker Max. Messbereich des Ladungsverstärkers 39500 158300 210500 287000 482000 Kalibrierte Messbereiche 100 ; 20 Ausgangsspanne "10 Toleranz der Ausgangsspanne "0,5 Relative Umkehrspanne, 0,5 x F typ. < 1 (typ. 0,5) Relative Linearitätsabweichung < 1 (typ. 0,5) Temperatureinfluss auf die Ausgangsspanne/10K <...

  • Page 42: Abmessungen

    Abmessungen 39,1 30,8 Biegeradius Anschluskabel: R = 9,75 mm A2559−1.0 en/de/fr...
  • Page 43 Sommaire Page Consignes de sécurité ......... . . 1 Etendue de la livraison .

  • Page 44: Consignes De Sécurité

    Consignes de sécurité Utilisation conforme L’amplificateur de charge CMA ne doit être utilisé que pour des tâches de mesure et pour les opérations de commande qui y sont directement liées. Toute autre utilisation est considérée comme non conforme. Pour garantir un fonctionnement de l’amplificateur de charge en toute sécurité, celui ci doit être utilisé...
  • Page 45 Conditions environnantes à respecter Protéger les amplificateurs de charge de l’humidité ou des intempéries, telles que la pluie, la neige, le gel et l’eau salée. Selon la norme EN 61326−1, alinéa 3.6, les fils de liaison de l’amplificateur de charge CMA ne doivent pas dépasser une longueur de 30 m (lors d’une pose des câbles à...
  • Page 46 être tenus responsables des dommages qui résulteraient d’une modification quelconque. Il est notamment interdit de procéder soi même à toute réparation ou soudure sur les circuits imprimés. Lors du remplacement de modules entiers, il convient d’utiliser uniquement des pièces originales HBM. A2559−1.0 en/de/fr...
  • Page 47 L’appareil a été livré à la sortie d’usine avec une configuration matérielle et logicielle fixes. L’apport de modifications n’est autorisé que dans les limites des possibilités décrites dans les manuels. Personnel qualifié Sont considérées comme personnel qualifié les personnes familiarisées avec l’installation, le montage, la mise en service et l’exploitation du produit, et disposant des qualifications correspondantes.

  • Page 48: Etendue De La Livraison

    Etendue de la livraison Nº de commande 1−CMA39 Amplificateur de charge monovoie pour capteurs piézo électriques, étendue de mesure 39 500 mpC 1−CMA158 Amplificateur de charge monovoie pour capteurs piézo électriques, étendue de mesure 158 300 mpC 1−CMA210 Amplificateur de charge monovoie pour capteurs piézo électriques, étendue de mesure 210 500 mpC 1−CMA287 Amplificateur de charge monovoie pour capteurs piézo électriques,...

  • Page 49: Conditions Sur Site

    Conditions sur site ATTENTION La résistance d’isolement est prépondérante avec les capteurs piézo électriques. Elle doit être supérieure à 10 ohms. Pour obtenir cette valeur, les raccordements sur connecteur doivent être maintenus très propres. Une dérive positive ou négative de la plage nominale de sortie est signe que la résistance d’isolement n’est pas suffisante.

  • Page 50: Humidité

    3.2 Humidité Il convient d’éviter l’humidité ou un climat tropical. L’amplificateur de charge CMA a un degré de protection IP65 selon EN 60529, lorsque le câble de liaison est branché correctement à un capteur/amplificateur de charge. Montage L’amplificateur de charge peut être fixé par 2 vis M3. Les entrées et sorties de signaux sont isolés électriquement contre le boîtier et le CMA.

  • Page 51: Raccordement Électrique

    Raccordement électrique Seuls des câbles de liaison extrêmement isolants générant une faible électricité par frottement doivent être utilisés pour les capteurs piézo électriques. Câble de raccordement capteur Amplificateur de charge Amplificateur de charge CMA Exemple : Capteur de force Rayon de courbure du câble de liaison: R = 9,75 mm piézo électrique CFT Le connecteur mâle à...
  • Page 52 Le blindage du câble ne doit pas être relié à l’électronique d’analyse en aval. La broche 7 est uniquement destinée à un usage interne HBM et doit rester libre. REMARQUE Avec un capteur isolé par rapport à la masse ou une alimentation à...

  • Page 53: Conception Et Principe De Fonctionnement

    Conception et principe de fonctionnement L’amplificateur de charge CMA est raccordé à un capteur en vue du traitement de signaux. Le CMA renforce les charges électriques en un signal de sortie proportionnel de −10 ... +10 V (pour des informations exactes, C.C.
  • Page 54 RESET É É É É É É É É É É É É É É É É É É É É É É É É É É É É É É É É É É É É É É É É PLAGE DE SURCHARGE É...
  • Page 55 RANGE1 / RANGE 2 Si une tension de 0 V est appliquée sur la broche RANGE1/RANGE2, l’étendue de mesure 1 (100 %F ) est activée sur l’amplificateur de charge. L’amplificateur de charge offre la possibilité de zoomer dans une seconde étendue de mesure (20 % de la force nominale/ de la marge de sortie).

  • Page 56: Identification Des Capteurs Teds

    La tension d’alimentation et les entrées de contrôle RANGE1 / RANGE2 ou MEASURE / RESET sont séparées galvaniquement du circuit de mesure. ATTENTION Le remplacement du capteur ou de l’amplificateur de charge entraîne la perte de validité du calibrage. Ceci risque de provoquer l’affichage de valeurs de mesure incorrectes ou leur communication à...
  • Page 57 à savoir la spécification − du type de capteur, − de la grandeur de mesure, − du signal de sortie, − de l’alimentation nécessaire. Pour l’amplificateur de charge piézo électrique CMA, HBM a déjà écrit le modèle (Template) High Level Voltage. A2559−1.0 en/de/fr...
  • Page 58 Exemple : Amplificateur de charge et capteur de force de 20 kN. Contenu écrit par HBM à l’appui du protocole de contrôle individuel: Zone 3 de l’amplificateur de charge CMA158 avec le numéro d’identification 123456, créé le 27.6.2007 par HBM.
  • Page 59 Valeurs possible : un nombre compris entre 0 et 2047. Si cela n’est pas suffisant, le HBM Template Channel Comment" peut également être utilisé à cet effet. Exemple de valeurs pour le capteur CFT/20kN Des informations supplémentaires sur TEDS sont disponibles dans les manuels d’emploi TEDS mis à...

  • Page 60: Remplacement

    6.2 Remplacement En cas de remplacement, il est possible de remplacer aussi bien le capteur piézo que l’amplificateur de charge. Exemple : Ne remplacer le capteur de charge CFT/5KN que par un CFT/5kN ou l’amplificateur de charge CMA39 par un CMA39. Ceci permet d’assurer que des niveaux de sensibilité...

  • Page 61: Caractéristiques Techniques (Vdi/Vde2638)

    Caractéristiques techniques (VDI/VDE2638) Amplificateur de charge Etendue de mesure maxi de l’amplificateur de charge 39500 158300 210500 287000 482000 Etendues de mesure étalonnées 100 ; 20 Marge de sortie "10 Tolérance de la marge de sortie "0,5 Erreur relative de réversibilité, 0,5 x F , typ.

  • Page 62: Dimensions

    Dimensions 39,1 30,8 Rayon de courbure du câble de liaison: R = 9,75 mm A2559−1.0 en/de/fr...
  • Page 63 A2559−1.0 en/de/fr...
  • Page 64 Hottinger Baldwin Messtechnik GmbH 7 2001.2559 Postfach 10 01 51, D 64201 Darmstadt Im Tiefen See 45, D 64293 Darmstadt Tel.: +49 6151 803 0 Fax: +49 6151 8039100 Email: support@hbm.com Internet: www.hbm.com A2559 1.0 en/de/fr...

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