HBM CMA Series Operating Manual
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HBM CMA Series Operating Manual

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Summary of Contents for HBM CMA Series

  • Page 1 Operating Manual | Bedienungsanleitung | Manuel d'emploi | Istruzioni per l'uso English Deutsch Français Italiano...
  • Page 2 Tel. +49 6151 803-0 Fax +49 6151 803-9100 info@hbm.com www.hbm.com Mat.: 7-2001.2559 DVS: A02559_04_YI0_01 HBM: public 09.2018 E Hottinger Baldwin Messtechnik GmbH. Subject to modifications. All product descriptions are for general information only. They are not to be understood as a guarantee of quality or durability.
  • Page 3 Operating Manual | Bedienungsanleitung | Manuel d'emploi | Istruzioni per l'uso English Deutsch Français Italiano...

  • Page 4: Table Of Contents

    Selection of components ........A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 5 ..........A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 6: Safety Instructions

    S The device must not be modified from the design or safety engineering point of view except with our express agreement. In particular, any repair or soldering work on motherboards (exchanging components) is prohibited. When exchanging complete modules, use only original parts from HBM. A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 7 S As commissioning engineers or service engineers, they have successfully completed the training to qualify them to repair the automation systems. They are also authorized to activate, ground and label circuits and equipment in accordance with safety engineering standards. A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 8 In the event of a fault, the relevant precautions must establish safe operating conditions. General dangers of failing to follow the safety instructions The device is state of the art and reliable. The device may give rise to residual dangers if it is inappropriately installed and operated. A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 9: Markings Used

    The CE mark enables the manufacturer to guarantee that the product complies with the requirements of the relevant EC directives (the Declaration of Conformity can be found at http://www.hbm.com/HBMdoc). Statutory waste disposal mark The electrical and electronic devices that bear this symbol are subject to the European waste electrical and electronic equipment directive 2002/96/EC.

  • Page 10: The Markings Used In This Document

    This marking draws your attention to information about the product or about handling the product. Information Emphasis Italics are used to emphasize and highlight text and See…. references to other chapters and external documents. A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 11 482 000 pC 1-CMA2000 Single‐channel charge amplifier for piezoelectric sensors, measuring range 2 000 000 pC 1-CMA5000/2 Single‐channel charge amplifier for up to 2 piezoelectric sensors connected in parallel, measuring range 5 000 000 pC A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 12: Scope Of Supply And Accessories

    2 m, 3 m and 7 m lengths 1-KAB145 Sensor connection cable, coaxial, socket 10-32 UNF at both ends, available in 0.2 m and 3 m lengths, robust design 1-CSB4/1 Summing box CSB4/1 with protective caps A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 13: Introduction

    Level Voltage" template is used, see Chapter 8.1, Page 21. Only for CMA5000/2 Supply voltage 18 0 30V RANGE 1 / RANGE 2 MEASURE / RESET Output voltage -10 … +10V TEDS Piezoelectric force CMA charge amplifier transducer Fig. 4.1 CMA block diagram A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 14 Introduction The specifications list the permissible limits for mechanical, thermal and electrical stress. It is essential to take these limits into account when planning the measuring set‐up, during installation and, ultimately, during operation. A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 15: Conditions On Site

    The plug connection contacts should therefore be cleaned with a clean, lint‐free cloth (e.g. Non‐woven pad, HBM order no. 1-8402.0026) and isopropanol, e.g. with IPA200 from RS Components. The cleaning agents used to clean SG measuring points are not suitable! See also Chapter 9 regarding piezoelectric measurement technology.

  • Page 16: Moisture And Humidity

    Moisture and humidity Avoid moisture or a tropical climate. When the connection cable is properly connected to a transducer and a charge amplifier, the degree of protection for the charge amplifier is IP65 as per EN 60529. A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 17: Mounting

    The signal inputs and outputs are electrically isolated from the housing and the CMA. So no isolating elements are necessary. Mounting example for CMA, dimensions in mm (1 mm = 0.03937 inches) CMA2 to CMA2000 CMA5000/2 Metal A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 18: Electrical Connection

    Two inputs are available on the CMA5000/2 and two sensors can be connected. The sensors are switched in parallel electrically, i.e. the charges are added. The following applies for the measurement result with force sensors: The sum of the forces present at the sensors is measured. Switching A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 19 The RANGE 1/2, MEASURE/RESET and TEDS control inputs, as well as the supply voltage, are at the same potential (pin 1, supply voltage 0 V). It is not necessary to ground the housing. A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 20 Electrical connection Important The cable shield must not be connected to the downstream evaluating electronics. Pin 7 is reserved exclusively for internal HBM use, and must not be assigned. A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 21: Start-Up

    OVERLOAD RANGE Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï 100% F Removal of force Fig. 8.1 Reset function A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 22 In this case, the charge amplifier overloads above 20 %. The supply voltage and the RANGE 1 / RANGE 2 and MEASURE / RESET control inputs are electrically isolated from the measuring circuit. A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 23: Teds Transducer Identification

    1. Standard rights (USR level) This level concerns entries that can be modified by any user and which are changed subject to their application, for example: Measuring point name, zero value, filters, etc. 2. Calibration rights (CAL level) A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 24: Content Of The Teds Module As Defined In Ieee 1451.4

    Administrator rights in relation to TEDS are needed by the sensor manufacturer. In the case of a self‐built sensor or subsequent upgrading with TEDS, HBM customers can of course also make use of these rights. Different user rights are needed in order to amend the entries in the so‐called “templates", and these rights may differ from one entry to the next within a...
  • Page 25 HBM always opts for “Full Precision" here in order to be able to use maximum digital resolution. This choice is also recommended to users who program the TEDS module themselves.
  • Page 26 Linear This entry cannot be changed. AC or DC coupling Output impedance 10.0 Output resistance according of the sensor to the HBM data sheet. Response time 1.0000000 u Not relevant to HBM transducers. Excitation level 24.0 Nominal (rated) supply (nominal) voltage according to the HBM data sheet.

  • Page 27: Replacing Measuring Chain Components

    Comment template is also available as a supplement. Typical values for the CFT/20kN force transducer Other templates, such as the HBM “Signal Conditioning" template, can also be created. More information can be found on the HBM Internet site www.hbm.com/ HBMdoc, under TEDS.

  • Page 28: Parallel Connection Of Sensors

    = 20000 N x (-7.779 pC/N) x (-0.064 mV/pC) /1000 = 9.957 V Parallel connection of sensors You can connect several sensors in parallel, e.g. to measure larger forces, with the CMA5000/2 or by using the summing box CSB4/1. The charges of all sensors are added here. A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 29 Two CFT/5kN are connected with the CMA5000/2. The sensor sensitivities are each 7.8 pC/N. The sensitivity of the parallel connection is also 7.8 pC/N. The maximum output charge is 78,000 pC at 10 kN. Please note that the force distribution is not always uniform. A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 30: Tips Regarding Piezoelectric Measurement Technology

    In Fig. 9.2, two piezoelectric quartz rings are surrounded by an enclosure of 2 metal half shells. The coaxial plug on the left has external contact with the A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 31 CFT/50 kN ... CFT/120 kN) output the same charge amount for a specific force. Differences are explained by the type and construction of the initial stress which represents a force shunt. This is necessary to achieve good linearity and hysteresis properties. A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 32: Available Models And Information On Installation

    Tips regarding piezoelectric measurement technology Available models and information on installation HBM has two different piezoelectric force sensor designs available: The force washer CFW and the force transducer CFT. Fig. 9.3 CFW and CFT force transducers 9.2.1 CFT force transducer The CFT force transducers are calibrated and are delivered with calibration certificates.
  • Page 33 Reference force transducers based on strain gages are particularly suitable, e.g. the series C18 or Z30a. Force transducers for industrial applications, e.g. S9M from HBM can also be used. If no suitable amplifiers for sensors based on strain gages are available, you can also use the CFT series sensors.

  • Page 34: Information About The Charge Amplifier And Electrical Connection

    The drift is an effect of the limited insulation resistance of the cables and charge amplifier. The transducers themselves do not display drift if mounting and connection are implemented correctly. The maximum drift of a A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 35 If however, despite all care, sockets are contaminated, they can be cleaned as follows: S Unscrew the plug. S Dry wipe the white surfaces of the socket with a cleaning pad (e.g. HBM Order number 1-8402.0026). S Spray the socket with pure isopropanol, e.g. IPA200 from RS Components.

  • Page 36: Thermal Influences

    1. The transducer is stored for sufficient time at the application temperature 2. The transducer is not touched shortly before measurement as hand heat can warm up the sensors unevenly 3. A reset is implemented after every measurement cycle A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 37: Mechanical Influences

    The maximum mechanical stress is calculated from the addition of the stresses caused by the bending moment in the crystal and the load stresses of the axial forces to be measured. The maximum permitted surface pressure must not be exceeded under any circumstances. A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 38 If a piezoelectric force washer (1-CFW/50kN) is loaded with a bending moment of 100 Nm, this produces an output signal of -2.3N. The main problem is the possible overloading of the measuring element. A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 39: Selection Of Components

    7 to 9% lower. A useful range remains of approx. 0.8 x 140 kN = 112 kN. This results in 430000 pC with -4.3 pC/N and a measuring range of 100 kN. S Required input range = 430000 pC. A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 40 The sensitivity specified in the specifications should be used. Since the pre‐stressing screw forms a force shunt, the sensor must be recalibrated after it is installed to be able to determine the sensitivity of the measuring device when it is ready to use. A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 41: Maintenance

    S When cleaning, ensure that no liquid gets into the device or connections. S The plug connection contacts should therefore be cleaned with a clean, lint‐free cloth (e.g. Non‐woven pad, HBM order no. 1-8402.0026) and isopropanol, e.g. IPA200 from RS Components. The cleaning agents used...

  • Page 42: Waste Disposal And Environmental Protection

    Packaging The original packaging of HBM devices is made from recyclable material and can be sent for recycling. Store the packaging for at least the duration of the warranty.

  • Page 43: Specifications (Vdi/Vde/Dkd 2638)

    Voltage supply buffer capacitor Galvanic isolation Galvanic isolation of signal inputs (charge input) to voltage supply, the CMA housing does not need to be grounded Power consumption < 1.2 Ω Output resistance < 10 Permissible load resistance kΩ > 5 A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 44 57 x 46 x 38 72 x 46 x 39 Weight Housing material Aluminum Degree of protection IP65 (with connected cables) EMC conformity as per EN 61326-1:2013, in an industrial environment EN 61326-2-3:2013 Customized measuring ranges are available on request. A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 45: Dimensions

    Dimensions Dimensions CMA1 to CMA2000, dimensions in mm Connection cable bending radius: R = 10 mm A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 46 Dimensions CMA5000/2, dimensions in mm 23,3 Connection cable bending radius: = 10 mm A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 47 Operating Manual | Bedienungsanleitung Manuel d'emploi | Istruzioni per l'uso English Deutsch Français Italiano...
  • Page 48 Auswahl der Komponenten ........A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 49 ..........A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 50: Sicherheitshinweise

    S Die Anschlussleitungen des Gerätes dürfen nur innerhalb von Gebäuden verlegt werden und die Leitungslänge von 30 m nicht überschreiten. S Beachten Sie die in den technischen Daten angegebenen maximal zuläs­ sigen Umgebungstemperaturen und die Angaben zur maximalen Luft­ feuchte. A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 51 Insbesondere sind jegliche Reparaturen, Lötarbeiten an den Platinen (Austausch von Bauteilen) unter­ sagt. Bei Austausch gesamter Baugruppen sind nur Originalteile von HBM zu verwenden. S Das Gerät wird ab Werk mit fester Hard‐ und Softwarekonfiguration ausge­...
  • Page 52 Projektierung und Risikoanalyse vorzunehmen, die alle Sicherheitsas­ pekte der Mess‐ und Automatisierungstechnik berücksichtigt, so dass Restge­ fahren minimiert werden. Insbesonders betrifft dies den Personen‐ und Anla­ genschutz. Im Fehlerfall müssen entsprechende Vorkehrungen einen sicheren Betriebszustand herstellen. A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 53 Sicherheitshinweise Allgemeine Gefahren bei Nichtbeachten der Sicherheitshinweise Das Gerät entspricht dem Stand der Technik und ist betriebssicher. Von dem Gerät können Restgefahren ausgehen, wenn es von unsachgemäß eingesetzt oder bedient wird. A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 54: Verwendete Kennzeichnungen

    CE‐Kennzeichnung Mit der CE‐Kennzeichnung garantiert der Hersteller, dass sein Produkt den Anforderungen der relevanten EG‐ Richtlinien entspricht (die Konformitätserklärung finden Sie unter http://www.hbm.com/HBMdoc). Gesetzlich vorgeschriebene Kennzeichnung zur Entsorgung Elektrische und elektronische Geräte, die dieses Symbol tragen, unterliegen der europäischen Richtlinie 2002/96/EG über elektrische und elektronische Altgeräte.

  • Page 55: In Dieser Anleitung Verwendete Kennzeichnungen

    Sie nützliche Informationen hin. Tipp Diese Kennzeichnung weist auf Informationen zum Produkt oder zur Handhabung des Produktes hin. Information Hervorhebung Kursive Schrift kennzeichnet Hervorhebungen im Siehe … Text und kennzeichnet Verweise auf Kapitel, Bilder oder externe Dokumente und Dateien. A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 56 Einkanaliger Ladungsverstärker für piezoelektrische Senso­ ren, Messbereich 482 000 pC 1-CMA2000 Einkanaliger Ladungsverstärker für piezoelektrische Senso­ ren, Messbereich 2 000 000 pC 1-CMA5000/2 Einkanaliger Ladungsverstärker für bis zu zwei piezo­ elektrische Sensoren in Parallelschaltung, Messbereich 5 000 000 pC A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 57: Lieferumfang Und Zubehör

    Länngen von 2 m, 3 m und 7 m 1-KAB145 Sensor‐Anschlusskabel, koaxial, Stecker 10-32 UNF beidsei­ tig, erhältlich in Länngen von 0,2 m und 3 m, robuste Ausfüh­ rung 1-CSB4/1 Summierbox CSB4/1 mit Schutzkappen A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 58: Einleitung

    Template „High Level Voltage“ verwendet, siehe Kapitel 8.1, Seite 22. Nur bei CMA5000/2 Versorgungsspannung 18 … 30 V RANGE 1 / RANGE 2 MEASURE / RESET Ausgangsspannung -10 … +10 V TEDS Ladungsverstärker CMA Piezoelektrischer Kraftaufnehmer Abb. 4.1 Blockschaltbild CMA A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 59 Einleitung Die Grenzen für die zulässigen mechanischen, thermischen und elektrischen Beanspruchungen sind in den technischen Daten aufgeführt. Bitte berücksichti­ gen Sie diese unbedingt bei der Planung der Messanordnung, beim Einbau und letztendlich im Betrieb. A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 60: Bedingungen Am Einsatzort

    Signaldrift der Ausgangsspannung. Reinigen Sie dann die Kontakte der Steckverbindungen mit einem sauberen, fusselfreien Tuch (z. B. Vliesstoffpad, HBM‐Bestellnummer 1-8402.0026) und Isopropanol, z. B. mit IPA200 von RS Components. Die zum Reinigen von DMS‐Messstellen verwendeten Reinigungsmittel sind nicht geeignet! Siehe auch Kapitel 9 zur piezoelektrischen Messtechnik.

  • Page 61: Feuchtigkeit

    Bedingungen am Einsatzort Feuchtigkeit Vermeiden Sie Feuchtigkeit oder tropisches Klima. Der Ladungsverstärker besitzt die Schutzart IP65 nach DIN EN 60529, wenn die Anschlusskabel ord­ nungsgemäß mit Aufnehmer und Ladungsverstärker verbunden sind. A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 62: Montage

    Der Ladungsverstärker kann mit 2 Schrauben M3 befestigt werden. Die Ein­ baulage des Ladungsverstärkers ist beliebig. Signaleingänge und ‐ausgänge sind elektrisch gegen das Gehäuse und den CMA isoliert. Es sind daher keine Isolationselemente nötig. Montagebeispiel für CMA, Abmessungen in mm CMA2 bis CMA2000 CMA5000/2 Metall A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 63: Elektrischer Anschluss

    Beim CMA5000/2 sind zwei Eingänge vorhanden, über die Sie zwei Sensoren anschließen können. Die Sensoren werden elektrisch parallel geschaltet, d. h., die Ladungen werden addiert. Für das Messergebnis gilt bei Kraftsensoren: Es wird die Summe der an den Sensoren vorhandenen Kräfte gemessen. Eine A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 64 Betrieb an SELV‐Kreis (Schutzkleinspannung) Abb. 7.1 Pin‐Belegung Das Ausgangssignal liegt an Pin 5 und Pin 6 (Masse) an und ist elektrisch von der Versorgungsspannung und den Steuereingängen getrennt. Die Steuereingänge RANGE1/2, MEASURE/RESET und TEDS sowie die Versor­ A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 65 Potenzial (Pin 1, Versorgungs­ spannung 0 V). Eine Erdung des Gehäuses ist nicht notwendig. Wichtig Der Kabelschirm darf nicht mit der nachgeschalteten Auswerteelektronik ver­ bunden werden. Pin 7 dient ausschließlich dem HBM‐internen Gebrauch und darf nicht belegt werden. A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 66: Inbetriebnahme

    Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï ÜBERLASTBEREICH Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï 100% F Entlastung Abb. 8.1 Resetfunktion A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 67 überlastkritischen Messaufgaben den Kraftaufnehmer mit hohen Sicherheitsre­ serven einzusetzen. In diesem Fall übersteuert der Ladungsverstärker oberhalb von 20 %. Die Versorgungsspannung und die Steuereingänge RANGE 1 / RANGE 2 bzw. MEASURE / RESET sind galvanisch vom Messkreis getrennt. A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 68: Aufnehmer-Identifikation Teds

    Der TEDS‐Editor verfügt über eine Rechte‐Hierarchie: 1. Standardrechte (Stufe USR) Diese Stufe betrifft Einträge, die von jedem Anwender geändert werden dürfen und z. B. abhängig vom Einsatz geändert werden sollen: Name der Messstelle, Nullwert, Filter, etc. 2. Kalibrierrechte (Stufe CAL) A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 69: Inhalt Des Teds-Moduls Nach Ieee 1451.4

    Administratorrechte in Bezug auf TEDS sind für den Sensorhersteller nötig. Im Fall eines Eigenbausensors oder des nachträglichen Ausstattens mit TEDS können diese Rechte natürlich auch HBM‐Kunden wahrnehmen. Zum Ändern der Einträge in den sogenannten „Templates“ sind unterschiedli­ che Nutzerrechte erforderlich, die sich auch von Eintrag zu Eintrag innerhalb eines Templates unterscheiden können.
  • Page 70 Precision“, um die maximale digitale Auflösung nutzen zu können. Diese Wahl empfehlen wir auch Anwendern, die das TEDS‐Modul selbst programmieren möchten. Bei dem Ladungsverstärker CMA hat HBM bereits das Template „High Level Voltage“ mit folgenden Werten beschrieben: S Messgröße (Kraft in N) S elektrisches Ausgangssignal (-10 …...
  • Page 71 Maximaler Versorgungsstrom. draw at nominal excitation level Calibration Date 27-Jun-2007 Datum der Erstellung des Prüf­ protokolls bei HBM (oder der letzten Kalibrierung bzw. der Eingabe der TEDS‐Daten). For­ mat: Tag-Monat-Jahr. Calibration Initials HBM Initialen des Kalibrierers bzw. der durchführenden Stelle der Kalibrierung (max.

  • Page 72: Austausch Von Komponenten Der Messkette

    Ergänzung steht auch das HBM‐Template Channel Com­ ment zur Verfügung. Beispielhafte Werte für den Kraftaufnehmer CFT/20kN Weitere Templates, z. B. das HBM‐Template „Signal Conditioning“, können zusätzlich erstellt werden. Tipp Weitere Informationen finden Sie auf der Internetseite von HBM www.hbm.com/HBMdoc unter TEDS.

  • Page 73: Parallelschaltung Von Sensoren

    = 20000 N x (-7,779 pC/N) x (-0,064 mV/pC) /1000 = 9,957 V Parallelschaltung von Sensoren Bei CMA5000/2 oder unter Verwendung der Summierbox CSB4/1 können Sie mehrere Sensoren parallel schalten, um z. B. größere Kräfte zu messen. Die Ladungen aller Sensoren werden dabei addiert. A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 74 Es sind zwei CFT/5kN mit dem CMA5000/2 verbunden. Die Empfindlichkeit der Sensoren beträgt jeweils 7,8 pC/N. Die Empfindlichkeit der Parallelschaltung beträgt ebenfalls 7,8 pC/N. Die maximale Ausgangsladung beträgt 78.000 pC bei 10 kN. Beachten Sie jedoch, dass die Kraftverteilung nicht immer gleichmäßig ist. A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 75: Tipps Zur Piezoelektrischen Messtechnik

    Atome des Kristallgitters verschoben. Dadurch ergeben sich Ladungen an den Ober‐ und Unterseiten wie in Abb. 9.1 gezeigt. Die Verschiebung der Atome ist proportional zur angelegten Kraft und damit auch die an den Kristall­ flächen auftretenden Ladungen. A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 76 Die Empfindlichkeit des Kraftsensors wird vom verwendeten Piezomaterial be­ stimmt und ist unabhängig vom Messbereich. Sensoren der gleichen Baureihe (z. B. CFT/50 kN ... CFT/120 kN) geben für eine bestimmte Kraft die gleiche Ladungsmenge ab. Unterschiede erklären sich durch die Art und Konstruktion A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 77: Verfügbare Bauformen Und Hinweise Zum Einbau

    Vorspannung, die einen Kraftnebenschluss darstellt. Diese ist notwendig, um gute Linearitäts‐ und Hystereseeigenschaften zu erreichen. Verfügbare Bauformen und Hinweise zum Einbau HBM hält zwei verschiedene Bauformen piezoelektrischer Kraftsensoren be­ reit: die Kraftmessringe CFW und die Kraftaufnehmer CFT. Abb. 9.3 Kraftaufnehmer der Typen CFW und CFT 9.2.1...

  • Page 78: Messring Cfw

    Besonders gut geeignet sind Referenz‐Kraftaufnehmer auf Basis von Deh­ nungsmessstreifen, z. B. die Serien C18 oder Z30a. Auch Kraftaufnehmer für den industriellen Einsatz, z. B. S9M von HBM, können verwendet werden. Wenn kein entsprechender Verstärker für Sensoren auf Basis von Dehnungs­...

  • Page 79: Hinweise Zum Ladungsverstärker Und Zum Elektrischen Anschluss

    Zum Abschluss sollten Sie die Messkette nochmals mit der Referenzmess­ kette vergleichen. Hinweise zum Ladungsverstärker und zum elektrischen Anschluss Die von einem piezoelektrischen Sensor abgegebene Ladung wird in eine dazu proportionale Spannung umgewandelt (Abb. 9.4). Abb. 9.4 Prinzipschaltung einer Messkette mit Sensor, Kabel und Ladungsverstärker A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 80 Piezoelektrische Sensoren müssen über ein rauscharmes und hochiso­ lierendes Koaxialkabel mit dem Ladungsverstärker verbunden werden. Das Kabel darf nicht beschädigt werden, bei Beschädigung muss es getauscht werden, eine Reparatur ist nicht möglich. HBM bietet hierfür z. B. das Kabel 1-KAB143-3 an. A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 81: Thermische Einflüsse

    Sollte es trotz aller Vorsicht zu verschmutzten Buchsen kommen, können Sie diese wie folgt reinigen: S Stecker abschrauben. S Die weiße Fläche der Buchse mit einem Vliesstoffpad (z. B. HBM‐Bestell­ nummer 1-8402.0026) trocken reinigen. S Die Buchse mit reinem Isopropanol einsprühen, z. B. IPA200 von RS Components.

  • Page 82: Mechanische Einflüsse

    Die maximale mechanische Spannung errechnet sich aus der Addition der durch das Biegemoment verursachten Spannungen im Kristall und den Last­ spannungen der zu messenden axialen Kräfte. Auf keinen Fall darf die maxi­ mal erlaubte Flächenpressung überschritten werden. A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 83 Spannung auf der anderen Seite kompensiert werden. Wird ein piezoelektri­ scher Kraftmessring (1-CFW/50kN) mit einem Biegemoment von 100 Nm bela­ stet, so ergibt sich ein Ausgangssignal von -2,3 N. Problematisch ist vor allem die mögliche Überlastung des Messelements. A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 84: Auswahl Der Komponenten

    Empfindlichkeit ist dann um ca. 7 bis 9% geringer. Es verbleibt ein Nutzbereich von ca. 0,8 x 140 kN = 112 kN. Mit -4,3 pC/N und einem Messbereich von 100 kN ergeben sich 430000 pC. S Benötigter Eingangsbereich = 430000 pC. A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 85 Dabei ist die in den technischen Daten angegebene Empfindlichkeit zu verwen­ den. Da die Vorspannschraube einen Kraftnebenschluss bildet, muss der Sen­ sor nach dem Einbau nochmals kalibriert werden, um die Empfindlichkeit der fertigen Messeinrichtung bestimmen zu können. A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 86 Anschlüsse gelangt. S Reinigen Sie bei Bedarf die Kontakte der Steckerverbindungen mit einem sauberen, fusselfreien Tuch (z. B. Vliesstoffpad, HBM‐Bestellnummer 1-8402.0026) und Isopropanol, z. B. mit IPA200 von RS Components. Die zum Reinigen von DMS‐Messstellen verwendeten Reinigungsmittel sind...
  • Page 87 Sie, im Bedarfsfall Ihren Lieferanten anzusprechen, welche Art von Entsor­ gung oder Recycling in Ihrem Land vorgeschrieben ist. Verpackungen Die Originalverpackung der HBM‐Geräte besteht aus recyclebarem Material und kann der Wiederverwertung zugeführt werden. Bewahren Sie die Verpa­ ckung jedoch mindestens für den Zeitraum der Gewährleistung auf.
  • Page 88 5 (-1 dB) (-1dB) (-1 dB) 24 (18 … 30) Versorgungsspannung Überspannungs‐ und Verpolungs­ schutz μF Pufferkondensator der Spannungsversorgung Galvanische Trennung Galvanische Trennung der Signalein­ gänge (Ladungseingang) zur Spannungsversorgung, das Gehäuse des CMA muss nicht geerdet werden A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 89 20 … 2000 Hz, Dauer 16 min., Zyklus 2 min. Schock (Dauer 1 ms) 2000 0 … 70 Nenntemperaturbereich Abmessungen (L x B x H) 57 x 46 x 38 72 x 46 x 39 Gewicht Gehäusematerial Aluminium A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 90 Technische Daten Ladungsverstärker CMA1 bis CMA2000 5000/2 Schutzart IP65 (mit angeschlossenen Kabeln) EMV‐Konformität gemäß EN 61326-1:2013, im industriellen Bereich EN 61326-2-3:2013 Kundenspezifische Messbereiche sind auf Anfrage erhältlich. A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 91 Abmessungen Abmessungen CMA1 bis CMA2000, Abmessungen in mm Biegeradius Anschlusskabel: = 10 mm A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 92 Abmessungen CMA5000/2, Abmessungen in mm 23,3 Biegeradius Anschlusskabel: = 10 mm A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 93 Operating Manual | Bedienungsanleitung | Manuel d'emploi | Istruzioni per l'uso English Deutsch Français Italiano...
  • Page 94 Sélection des composants ........A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 95 ..........A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 96: Consignes De Sécurité

    S Les câbles de raccordement de l’appareil ne doivent être posés qu’à l’intér­ ieur de bâtiments et leur longueur ne doit pas dépasser 30 m. S Respectez les températures ambiantes maximales admissibles indiquées dans les caractéristiques techniques ainsi que les indications concernant l'humidité de l'air maximale. A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 97 à toute réparation ou soudure sur les circuits imprimés (remplacement de composants). En cas de remplacement de modules entiers, n'utiliser que des pièces d'origine HBM. ’ appareil a été livré à la sortie d'usine avec une configuration matérielle et ’...
  • Page 98 Avant la mise en service de l'appareil dans une installation, une configuration et une analyse de risque tenant compte de tous les aspects de sécurité de la technique de mesure et d'automatisation doivent être réalisées de façon à minimiser les dangers résiduels. Cela A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 99 Risques généraux en cas de non‐respect des consignes de sécurité L'appareil est conforme au niveau de développement technologique actuel et présente une parfaite sécurité de fonctionnement. L'appareil peut présenter des dangers résiduels s'il est utilisé de manière non conforme. A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 100: Marquages Utilisés

    électroniques usagés. Ce symbole indique que les équipements usagés ne doivent pas, conformément aux directives européennes en matière de protection de l'environnement et de recyclage des matières premières, être éliminés avec les déchets ménagers normaux. Voir également le chapitre 11, page 42. A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 101: Marquages Utilisés Dans Le Présent Document

    Conseil Ce marquage signale que des informations concernant le produit ou sa manipulation sont Information fournies. Mise en valeur Pour mettre en valeur certains mots du texte, Voir … ces derniers sont écrits en italique. A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 102: Étendue De La Livraison Et Accessoires

    étendue de mesure 482 000 pC 1-CMA2000 Amplificateur de charge monovoie pour capteurs piézoélectriques, étendue de mesure 2 000 000 pC 1-CMA5000/2 Amplificateur de charge monovoie pour jusqu'à deux capteurs piézoélectriques branchés en parallèle, étendue de mesure 5 000 000 pC A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 103 2 m, 3 m et 1-KAB145 Câble de liaison du capteur, coaxial ; connecteur 10-32 UNF des deux côtés, disponible dans les longueurs 0,2 m et 3 m, modèle robuste 1-CSB4/1 Boîtier sommateur CSB4/1 avec capuchons de protection A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 104: Introduction

    Suivant l'étendue de mesure choisie RANGE 1 / RANGE 2, les informations TEDS valables pour l'étendue de mesure correspondante sont communiquées à l'électronique d'analyse en aval, lorsque cette électronique est compatible avec la technologie TEDS. On utilise le modèle (“template”) “High Level Voltage”, voir chapitre 8.1, page 22. A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 105 Fig. 4.1 Synoptique CMA Les limites des sollicitations mécaniques, thermiques et électriques autorisées sont indiquées dans les caractéristiques techniques. Veuillez impérativement en tenir compte lors de la conception de l'agencement de mesure, lors du montage et en fonctionnement. A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 106: Conditions Sur Site

    Nettoyez alors les contacts des connecteurs enfichables avec un chiffon propre non pelucheux (par ex. coton non tissé, nº de commande HBM 1-8402.0026) et de l'isopropanol, par ex. IPA200 de RS Components. Les produits de nettoyage utilisés pour nettoyer les points de mesure de jauges ne sont pas adaptés !

  • Page 107: Humidité

    Conditions sur site Humidité Il convient d'éviter l'humidité ou un climat tropical. L'amplificateur de charge a un degré de protection IP65 selon EN 60529, lorsque le câble de liaison est raccordé correctement au capteur et à l'amplificateur de charge. A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 108: Montage

    Les entrées et sorties de signaux sont isolées électriquement par rapport au boîtier et au CMA. Aucun élément isolant n'est donc nécessaire. Exemple de montage pour CMA, dimensions en mm CMA2 … CMA2000 CMA5000/2 Métal A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 109: Raccordement Électrique

    Le CMA5000/2 comporte deux entrées permettant de raccorder deux capteurs. Les capteurs sont branchés en parallèle c'est‐à‐dire que les charges s'additionnent. Avec des capteurs de force, le résultat de mesure correspond donc à la somme des forces mesurées au niveau des capteurs. Il est A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 110 RANGE 1/2, MEASURE / RESET et TEDS ainsi que la tension d'alimentation se trouvent sur le même potentiel (broche 1, tension d'alimentation 0 V). Il n'est pas nécessaire de mettre le boîtier à la terre. A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 111 Raccordement électrique Important 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. A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 112: Mise En Service

    PLAGE DE SURCHARGE Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï 100% F Décharge Fig. 8.1 Fonction RESET A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 113 Dans ce cas, l'amplificateur de charge sature au‐delà de 20 %. La tension d'alimentation et les entrées de contrôle RANGE 1 / RANGE 2 ou MEASURE / RESET sont séparées galvaniquement du circuit de mesure. A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 114: Identification Des Capteurs Teds

    1. Droits standard (niveau USR) Ce niveau concerne les entrées qui peuvent être modifiées par tout utilisateur et doivent par ex. être modifiées en fonction de l'utilisation : nom du point de mesure, valeur de remise à zéro, filtre, etc. A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 115: Contenu Du Module Teds Selon Ieee 1451.4

    Les droits d'administrateur pour le TEDS sont indispensables pour le fabricant du capteur. En cas d'utilisation d'un capteur de fabrication propre ou d'un ajout ultérieur de la technologie TEDS, les clients de HBM peuvent naturellement profiter de ces droits. Pour pouvoir modifier les entrées des modèles (“templates”), il faut disposer de divers droits qui peuvent aussi varier d'une entrée à...
  • Page 116 C.C. Exemple : Amplificateur de charge et capteur de force 20 kN. Contenu écrit par HBM à l'appui du protocole d'essai individuel : zone 3 de l'amplificateur de charge CMA158 avec le numéro d'identification 123456, créé le 27.6.2007 par HBM.
  • Page 117 Minimum Electrical 0.00000 L'écart entre ces valeurs Value correspond à la sensibilité selon le protocole d'essai Maximum Electri­ +9.5700 HBM ou provient de cal Value l'étalonnage Mapping Method Linear Cette entrée ne peut pas être modifiée. AC or DC Coupling DC Output Impedance 10.0...
  • Page 118 Courant d'alimentation at nominal excita­ maximal. tion level Calibration Date 27‐Jun‐2007 Date de création du protocole d'essai chez HBM (ou du dernier étalonnage, ou de la saisie des données TEDS). Format : Jour‐Mois‐Année. Calibration Initials Initiales de la personne réalisant l'étalonnage ou de l'organisme exécutant cet...

  • Page 119: Remplacement De Composants De La Chaîne De Mesure

    Mise en service Conseil Pour plus d'informations, visitez le site Internet de HBM www.hbm.com/ HBMdoc, sous TEDS. Remplacement de composants de la chaîne de mesure En cas de remplacement, il est possible, en principe, de remplacer aussi bien le capteur piézo que l'amplificateur de charge ou le câble de liaison. En revanche, il ne faut remplacer des composants que par des composants identiques, par ex.

  • Page 120: Branchement De Capteurs En Parallèle

    Les charges de tous les capteurs sont alors additionnées. Le résultat de mesure correspond à la somme des forces mesurées au niveau des capteurs. Calcul de la charge à la sortie Charge de sortie = force_1 * sensibilité_capteur_1 + force_2 * sensibilité_capteur_2 A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 121 à 7,8 pC/N. La sensibilité du branchement en parallèle s'élève également à 7,8 pC/N. La charge de sortie maximale est alors 78 000 pC pour 10 kN. Notez cependant que la répartition des forces n'est pas toujours uniforme. A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 122: Conseils En Matière De Tech. De Mesure Piézoélectrique

    Cela crée des charges sur les bords supérieurs et inférieurs comme indiqué sur la Fig. 9.1. Le déplacement des atomes est proportionnel à la force appliquée et donc également aux charges apparaissant à la surface du cristal. A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 123 Des capteurs de la même série (par ex. CFT/50 kN ... CFT/120 kN) donneront la même charge pour une force déterminée. Des écarts sont liés au type et à la construction de la A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 124: Modèles Disponibles Et Consignes De Montage

    Celle‐ci est nécessaire afin d'obtenir de bonnes caractéristiques de linéarité et d'hystérésis. Modèles disponibles et consignes de montage HBM propose deux modèles de capteurs de force piézoélectriques : les rondelles de charge CFW et les capteurs de force CFT. Fig. 9.3 Capteurs de force des types CFW et CFT 9.2.1...

  • Page 125: Rondelles De Charge Cfw

    C18 ou Z30a. Il est également possible d'utiliser des capteurs de force destinés au secteur industriel, par ex. le S9M de HBM. Lorsque vous ne disposez pas d'amplificateur approprié pour des capteurs reposant sur des jauges d'extensométrie, vous pouvez également utiliser les capteurs de la série CFT.

  • Page 126: Remarques Sur L'amplificateur De Charge Et Le Raccordement Électrique

    Remarques sur l'amplificateur de charge et le raccordement électrique La charge émise par un capteur piézoélectrique est transformée en une tension proportionnelle (Fig. 9.4). Fig. 9.4 Circuit de principe d'une chaîne de mesure avec capteur, câble et amplificateur de charge A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 127 être vissé à nouveau. 3. Utiliser des câbles de liaison de grande qualité. Les capteurs piézoélectriques doivent être reliés à l'amplificateur de charge par un câble coaxial hautement isolé et à faible bruit. Ce câble ne doit pas A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 128: Effets Thermiques

    Conseils en matière de tech. de mesure piézoélectrique être endommagé. Sinon, il doit être remplacé. Il est en effet impossible de le réparer. HBM propose par ex. pour cela le câble 1-KAB143-3. Si, malgré toutes les précautions prises, des embases sont trop encrassées, vous pouvez les nettoyer comme suit : S Dévisser le connecteur mâle.

  • Page 129: Effets Mécaniques

    été conçus, pour le capteur concerné, pour la force normale maximale pouvant apparaître. Les moments de flexion introduits risquent d'entraîner une surcharge du capteur, étant donné que la contrainte du cristal est plus importante d'un côté et qu'une décharge se produit en revanche du côté opposé. A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 130 La rondelle de charge est capable de capter le moment de flexion maximal autorisé avec une précontrainte de 50 %. Si le moment de flexion est généré par une force latérale, cela entraîne en complément une force transverse réduisant les valeurs maximales. A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 131: Sélection Des Composants

    S Pour des raisons techniques, les rondelles de charge doivent être soumises à une précontrainte d'env. 20 % de la force nominale. La vis de précontrainte crée un shunt, ce qui réduit la sensibilité de 7 à 9 % environ. Il A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 132 Lors de la précontrainte, il faut mesurer la force avec le capteur. Utiliser pour ce faire la sensibilité indiquée dans les caractéristiques techniques. Comme la vis de précontrainte forme un shunt, le capteur doit être réétalonné après le montage afin de pouvoir déterminer la sensibilité de l'installation de mesure terminée. A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 133: Entretien

    S Si nécessaire, nettoyez les contacts des connecteurs enfichables à l'aide d'un tissu propre non pelucheux (par ex. coton non tissé, nº de commande HBM 1-8402.0026) et d'isopropanol, par ex. IPA200 de RS Components. Les produits de nettoyage utilisés pour nettoyer les points de mesure des jauges ne sont pas adaptés !

  • Page 134: Élimination Des Déchets Et Protection De L'environnement

    échéant, de demander à votre fournisseur quel type d'élimination des déchets ou de recyclage est mis en œuvre dans votre pays. Emballages L'emballage d'origine des appareils HBM se compose de matériaux recyclables et peut donc être recyclé. Conservez toutefois l'emballage au moins durant la période de garantie.

  • Page 135: Caractéristiques Techniques (Vdi/Vde/Dkd 2638)

    10 (-3 dB) (-3 dB) (-3 dB) 5 (-1 dB) (-1 dB) (-1 dB) 24 (18 … 30) Tension d'alimentation Protection contre les surtensions et les inversions de polarité μF Condensateur tampon de la ten­ sion d'alimentation A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 136 20 … 2000 Hz, durée 16 min., cycle 2 min. Choc (durée 1 ms) 2000 0 … 70 Plage nominale de température Dimensions (L x H x P) 57 x 46 x 38 72 x 46 x 39 A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 137 Amplificateurs de charge CMA1 à CMA2000 5000/2 Poids Matériau du boîtier Aluminium Degré de protection IP65 (câbles branchés) Conformité CEM selon EN 61326-1:2013, Dans le secteur industriel EN 61326-2-3:2013 Des étendues de mesure personnalisées peuvent être obtenues sur demande. A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 138: Dimensions

    Dimensions Dimensions CMA1 à CMA2000, dimensions en mm Rayon de courbure du câble de liaison : R = 10 mm A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 139 Dimensions CMA5000/2, dimensions en mm 23,3 Rayon de courbure du câble de liai­ son : R = 10 mm A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 140 Dimensions A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 141 Operating Manual | Bedienungsanleitung | Manuel d'emploi | Istruzioni per l'uso English Deutsch Français Italiano...
  • Page 142 Selezione dei componenti ........A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 143 ..........A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 144: Note Sulla Sicurezza

    S Proteggere lo strumento dalla luce solare diretta. S Posare i fili di collegamento dello strumento solo in edifici, senza superare la lunghezza di 30 m. S Osservare le temperature ambiente massime ammissibili e i dati sull'umidità relativa massima riportati nei dati tecnici. A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 145 (sostituzione di componenti). Per la sostituzione di interi moduli, utilizzare esclusivamente i ricambi originali HBM. S Lo strumento viene consegnato di fabbrica con configurazione hardware e software predefinita. Sono ammesse modifiche solo nell'ambito delle possi­...
  • Page 146 Questo aspetto riguarda in particolare la A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 147 Pericoli generali in caso di non osservanza delle note sulla sicurezza Lo strumento è costruito allo stato dell’arte ed il suo funzionamento è sicuro. Se l’apparecchio viene impiegato e utilizzato in modo non idoneo, possono derivarne pericoli residui. A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 148: Simboli Utilizzati

    Apponendo il marchio CE il costruttore garantisce che il proprio prodotto è conforme ai requisiti imposti dalle per­ tinenti Direttive CE (la Dichiarazione di Conformità si trova al sito http://www.hbm.com/HBMdoc). Marchio di legge per lo smaltimento dei rifiuti Le apparecchiature elettriche ed elettroniche che portano questo simbolo sono soggette alla Direttiva Europea 2002/96/CE sui vecchi strumenti elettrici ed elettronici.

  • Page 149: Simboli Utilizzati Nelle Presenti Istruzioni

    Consiglio Questo simbolo segnala informazioni sul prodotto o sul suo uso. Informazione Evidenziazione Il corsivo è utilizzato per segnalare i punti salienti del Vedere … testo e contrassegnare riferimenti a capitoli, figure o documenti e file esterni. A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 150: Contenuto Della Fornitura Ed Accessori

    1-CMA2000 Amplificatore di carica monocanale per sensori piezoelettrici, campo di misura 2 000 000 pC 1-CMA5000/2 Amplificatore di carica monocanale per fino a due sensori piezoelettrici in collegamento in parallelo, campo di misura 5 000 000 pC A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 151 3 m e 7 m 1-KAB145 Cavo di collegamento per sensori, coassiale, spina 10-32 UNF alle due estremità, disponibile nelle lunghezze di 0,2 m e 3 m, versione robusta 1-CSB4/1 Scatola sommatrice CSB4/1 con coperchi di protezione A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 152: Introduzione

    TEDS, le informazioni di TEDS valide per il relativo campo di misura vengono trasferite all'elettronica di elaborazione collegata in cascata. Viene utilizzato il template "High Level Voltage", vedere il capitolo 8.1, a pagina 22. A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 153 Schema a blocchi CMA I limiti delle sollecitazioni meccaniche, termiche ed elettriche ammissibili sono indicati nei dati tecnici. È essenziale tener conto di questi limiti durante la piani­ ficazione della misura, il montaggio e, infine, durante l'esercizio. A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 154: Condizioni Nel Luogo D'impiego

    è sintomo di resistenza di isolamento insufficiente. I contatti dei collegamenti devono essere puliti con un panno non sfilacciabile (p. es. supporti in tessuto non tessuto, No. Ord. HBM 1-8402.0026) imbevuto di Isopropanolo, p. es. IPA200 della RS Components. I detergenti utilizzati per pulire i punti di misura dell'ER non sono adatti! Vedere anche il capitolo 9 sulla tecnica di misura piezoelettrica.

  • Page 155: Umidità

    Condizioni nel luogo d'impiego Umidità Evitare l'umidità od il clima tropicale. Se il cavo di collegamento è pro­ priamente innestato nel trasduttore e nell'amplificatore di carica, quest'ultimo ha grado di protezione IP65 secondo EN 60529. A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 156: Montaggio

    Gli ingressi e le uscite del segnale sono isolati elettricamente dalla custodia e dal CMA. Non è pertanto necessario alcun elemento di isolamento. Esempio di montaggio del CMA, dimensioni in mm da CMA2 a CMA2000 CMA5000/2 Metallo A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 157: Collegamento Elettrico

    TEDS vengono collegati all'elettronica di elaborazione. Le versioni da CMA1 a CMA2000 possiedono un solo ingresso. Se necessario, usare la scatola sommatrice CSB4/1 a cui si possono collegare fino a quattro sensori in parallelo. A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 158 Se con il CMA5000/2 viene utilizzato un solo ingresso, chiudere l'altro ingresso con il coperchio in dotazione. L'amplificatore di carica CMA è adatto per l'esercizio con corrente continua (18 … 30 V ). Il circuito è predisposto per l'esercizio con bassa tensione di sicu­ rezza (circuito SELV). A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 159 0 V). La messa a terra della custodia non è necessaria. Importante Lo schermo del cavo non deve essere collegato all'elettronica di elaborazione collegata in cascata. Il polo 7 è per uso interno esclusivo di HBM e non deve essere occupato. A02559_04_YI0_01 HBM: public...

  • Page 160: Messa In Funzione

    CAMPO DI SOVRACCARICO Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï Ï 100% F Scarica Fig. 8.1 Funzione di reset A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 161 In tal caso l'amplificatore di carica sovramodulerà già al superamento della soglia del 20 %. La tensione di alimentazione e gli ingressi di controllo RANGE 1 / RANGE 2 e MEASURE / RESET sono isolati elettricamente dal circuito di misura. A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 162 1. Diritti standard (livello USR) Questo livello contiene le voci che possono essere modificate da ogni utente, per esempio per applicazioni specifiche: nome del punto di misura, valore di zero, filtro, ecc. 2. Diritti di taratura (livello CAL) A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 163 Numero di identificazione TEDS internazionale (non modificabile). Area 2: Il campo base (Basic TEDS), la cui struttura è definita dalla norma IEEE 1451.4. Qui troviamo dati quali tipo di trasduttore, produttore e numero di serie del trasduttore. A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 164 Consigliamo questa scelta anche per gli utenti che desiderino programmare loro stessi il modulo TEDS. Per l'amplificatore di carica CMA, HBM ha già iscritto il template "High Level Voltage" (alto livello di tensione) con i seguenti valori: S grandezza di misura (forza in N) S segnale di uscita elettrico (-10 …...
  • Page 165 Livello Spiegazione diritti Minimum Electri­ 0,00000 La differenza di questi valori è cal Value la sensibilità secondo il proto­ collo di prova HBM o la tara­ Minimum Electri­ +9,5700 tura cal Value Mapping Method Linear Questa voce non può essere modificata.
  • Page 166 Template HBM Channel Comment. Valori di esempio per il trasduttore di forza CFT/20kN Si possono creare ulteriori template, p. es. il template HBM "Signal Condi­ tioning". Consiglio Ulteriori informazioni si trovano al sito Internet di HBM www.hbm.com/HBMdoc sotto TEDS.
  • Page 167 (in pC/N) x Sensibilità dell'amplificatore di carica (in mV/pC) / 1000 Esempio: Trasduttore di forza CFT/20kN Sensibilità -7,779 pC/N Amplificatore di carica CMA158 Sensibilità -0,064 mV/pC = 20000 N x (-7,779 pC/N) x (-0,064 mV/pC) /1000 = 9,957 V A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 168 è di 7,8 pC/N. Anche la sensibilità del collegamento in parallelo è di 7,8 pC/N. La massima carica di uscita è di 78.000 pC a 10 kN. Tuttavia attenzione al fatto che non sempre la distribuzione della forza è uniforme. A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 169 In Fig. 9.2 due anelli piezoelettrici di quarzo sono racchiusi in una custodia cos­ tituita da 2 semi-gusci di metallo. La spina coassiale a sinistra esternamente è a contatto con la custodia ed internamente con la dispersione della carica fra i due dischi. A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 170 (p. es. CFT/50 kN ... CFT/120 kN) forniscono, per una certa forza, la stessa quantità di carica. Le differenze si spiegano con il tipo e la struttura del pre­ carico, il quale rappresenta una derivazione della forza. Il precarico risulta necessario per ottenere buone caratteristiche di linearità ed isteresi. A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 171 Messa in funzione Forme disponibili e note per il montaggio HBM mette a disposizione due diverse forme di sensori piezoelettrici di forza: le rondelle di forza CFW ed i trasduttori di forza CFT. Fig. 9.3 Trasduttori di forza del tipo CFW e CFT 9.2.1...
  • Page 172 Per misurare la forza di precarico si può usare la rondella stessa. A seconda della struttura che genera la forza di precarico, varia la sensibilità della catena di misura. Utilizzando i set di precarico CPS HBM, la sensibilità delle rondelle piezoelettriche CFW diminuisce dal 7 al 12%. Per determinare in modo affidabile la sensibilità, le rondelle di forza devono essere calibrate dopo...
  • Page 173 La deriva è l'effetto di resistenze di isolamento limitate di cavi e amplificatori di carica. Se il montaggio ed il collegamento sono stati eseguiti correttamente, il A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 174 S Svitare le spine. S Pulire a secco la superficie bianca della presa con un supporto in tessuto non tessuto (p. es. quello con No. Ordine HBM 1-8402.0026). S Spruzzare la presa con Isopropanolo, p. es l'IPA200 della RS Components.
  • Page 175 1. si lascia per un tempo sufficiente il trasduttore alla temperatura di esercizio, 2. non si tocca il trasduttore prima della misurazione perché il calore delle mani riscalda i sensori in modo non uniforme, 3. si effettua un reset dopo ogni ciclo di misura. A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 176 La massima sollecitazione meccanica deriva dalla somma delle sollecitazioni provocate dal momento flettente del cristallo e delle tensioni di carico delle forze assiali da misurare. In nessun caso si deve superare la massima pres­ sione superficiale ammessa. A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 177 L'errore di misura causato dal momento flettente è piccolo, poiché le maggiori sollecitazioni del materiale su un lato del cristallo vengono compensate dalla minore sollecitazione sull'altro lato. Caricando una rondella piezoelettrica di forza (1-CFW/50kN) col momento flettente di 100 Nm, si ha un segnale di A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 178 7% - 9%. Resta un campo utile di ca. 0,8 x 140 kN = 112 kN. Con -4,3 pC/N e campo di misura di 100 kN si ottengono 430000 pC. S Campo d'ingresso necessario = 430000 pC. A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 179 Dato che la vite di precarico costituisce una derivazione della forza, dopo il montaggio si deve tarare nuovamente il sensore al fine di determinare la sensibilità del sistema di misura approntato. A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 180 S Se necessario, pulire i contatti dei connettori con un panno pulito e non sfi­ lacciabile (p. es. i supporti in tessuto non tessuto No. Ordine HBM 1-8402.0026) e con Isopropanolo, p. es. l'IPA200 della RS Components. I...
  • Page 181 Gli imballaggi originali degli strumenti HBM sono composti da materiale ricicla­ bile e possono essere consegnati ad un centro di riciclaggio. Tuttavia, conser­ vare l'imballaggio per almeno tutto il tempo di validità della garanzia. Per ragioni ecologiche, si prega di non restituire ad HBM gli imballaggi vuoti. A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 182 Protezione da sovratensioni e da inversione di polarità μF Condensatore a tampone dell'ali­ mentazione Isolamento elettrico Isolamento elettrico tra gli ingressi di segnale (ingresso di carica) e l'ali­ mentazione; la custodia del CMA non deve essere messa a terra A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 183 2 min. Urto (durata 1 ms) 2000 0 … 70 ° Campo nominale di temperatura Dimensioni (l x p x h) 57 x 46 x 38 72 x 46 x 39 Peso Materiale della custodia Alluminio A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 184 Dati tecnici Amplificatore di carica CMA1 - CMA2000 5000/2 Grado di protezione IP65 (con cavi collegati) Conformità CEM secondo EN 61326-1:2013, in campo industriale EN 61326-2-3:2013 Campi di misura personalizzati sono disponibili su richiesta. A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 185 Dimensioni Dimensioni da CMA1 a CMA2000, dimensioni in mm Raggio di curvatura del cavo di collegamento: R = 10 mm A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 186 Dimensioni CMA5000/2, dimensioni in mm 23,3 Raggio di curvatura del cavo di collegamento: R = 10 mm A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 187 Dimensioni A02559_04_YI0_01 HBM: public...
  • Page 188 HBM Test and Measurement Tel. +49 6151 803-0 Fax +49 6151 803-9100 info@hbm.com measure and predict with confidence...

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