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Bedienungsanleitung
Ladungs-
verstärker
Serie M72
Manfred Weber
Metra Mess- und Frequenztechnik in Radebeul e.K.
Meißner Str. 58 - D-01445 Radebeul
Tel. +49-351-836 2191 Fax +49-351-836 2940
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www.MMF.de
Inhaltsverzeichnis
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Inhaltszusammenfassung für MMF Serie M72

  • Seite 1 Bedienungsanleitung Ladungs- verstärker Serie M72 Manfred Weber Metra Mess- und Frequenztechnik in Radebeul e.K. Meißner Str. 58 - D-01445 Radebeul Tel. +49-351-836 2191 Fax +49-351-836 2940 Email: [email protected] Internet: www.MMF.de...
  • Seite 2 Die jeweils aktuellste Fassung dieser Bedienungsanleitung finden Sie unter: http://www.mmf.de/produktliteratur.htm © Manfred Weber Metra Mess- und Frequenztechnik in Radebeul e.K. Aug. 17...
  • Seite 3: Inhaltsverzeichnis

    Inhalt 1.Verwendungszweck........................1 2.Funktionsweise.........................2 3.Spannungsversorgung und Masse.....................3 3.1.Massekonzept........................3 3.2.Versorgungsspannung......................3 3.3.Vermeidung von Störeinflüssen..................3 3.3.1.Masseschleifen......................3 3.3.2.Tieffrequentes Rauschen....................4 4.Eingänge...........................4 4.1.Ladungseingang.........................4 4.2.IEPE-Eingang........................5 4.2.1.Deaktivieren der IEPE-Versorgung................6 5.Verstärker..........................6 6.Sensorempfindlichkeit (M72Ax / M72S1)................7 7.Aus- und Übersteuerungsanzeige....................8 8.Filter und Integratoren......................8 8.1.Tiefpassfilter........................8 8.2.Hochpassfilter........................9 8.3.Integratoren........................9 9.Tastensperre..........................11 10.Überprüfung und Kalibrierung....................11 11.Steuerung über USB-Befehle (M72R1 / M72S1)..............12 11.1.Einschubgehäuse M72R8 und M72S8................12...
  • Seite 4 Bild 1: Bedienelemente auf der Frontseite am Beispiel des M72A1 Bild 2: Bedienelemente auf der Rückseite am Beispiel des M72A1 Der Buchstabe „x“ steht in dieser Anleitung für die Kanalzahl bei den Geräten M72A1, M72B1, M72A3 und M72B3.
  • Seite 5: Verwendungszweck

    1. Verwendungszweck Die Messverstärker der M72-Familie eignen sich zum Anschluss piezoelektrischer Sensoren für Beschleunigung, Kraft oder Druck. Der Eingang ist sowohl für Sensoren mit Ladungsausgang als auch für IEPE-kompatible Aufnehmer sowie für IEPE-Mikrofone ausgelegt. Mit Hilfe der Messverstärker lässt sich das Sensorsignal optimal an vorhandene Messgeräte oder PC-gestützte Messwerterfassungssysteme anpassen.
  • Seite 6: Funktionsweise

    2. Funktionsweise In Bild 3 ist das Blockschaltbild des M72 mit den wichtigsten Funktionsgruppen dargestellt. IEPE- TEDS* Versorgung IEPE ein/aus TEDS lesen TP-Frequenz Verst. 0,1Hz Verst. Eingang Ausgang 0,1...1 Q/10 Q/10 1. Int. 2. Int. Hochpass Empfind- Tiefpass 100 kHz lichkeit* Aussteuerungs- anzeige*...
  • Seite 7: Spannungsversorgung Und Masse

    3. Spannungsversorgung und Masse 3.1. Massekonzept Die Ein- und Ausgänge des Messverstärkers sind massebezogen, also unsymmetrisch. Die Si- gnalmasse liegt an den Außenleitern von Ein-und Ausgangsbuchse. Das Gehäuse ist zur Sicherstellung der Schirmung ebenfalls mit der Signalmasse verbunden. Die Stromversorgung ist ebenfalls auf Signalmasse bezogen. 3.2.
  • Seite 8: Tieffrequentes Rauschen

    3.3.2. Tieffrequentes Rauschen Bei Messungen mit hoher Verstärkung und der minimalen Grenzfrequenz von 0,1 Hz (Hochpass aus) reagiert das Gerät empfindlich auf Temperaturschwankungen. Bereits Zugluft kann zu Aus- gangsamplituden von einigen hundert Millivolt bei Frequenzen um 0,1 Hz führen. Vor der Mes - sung sollte das Gerät warmlaufen um einen thermischen Ausgleich zu erzielen.
  • Seite 9: Iepe-Eingang

    Sättigungsspannung der integrierten Impedanzwandlerschaltung (0,5 bis 1 V). Die obere Aussteuerungsgrenze wird durch die Versorgungsspannung der Konstantstromquelle festgelegt. Bei der Serie M72 beträgt diese 24 V und erlaubt damit eine optimale Aussteuerbarkeit markt- üblicher Sensoren. Bild 5 zeigt die Zusammenhänge.
  • Seite 10: Deaktivieren Der Iepe-Versorgung

    Beim M72 wird die Arbeitspunktspannung für eine IEPE-Funktionskontrolle genutzt. Das Gerät zeigt Sensorfehler wie folgt an: • schnelles Blinken (ca. 4 Hz) der weißen LED: IEPE-Spannung < 1 V → Kurzschluss im Sensorkabel oder Sensor • langsames Blinken (ca. 1 Hz) der weißen LED: IEPE-Spannung > 20 V →...
  • Seite 11: Sensorempfindlichkeit (M72Ax / M72S1)

    6. Sensorempfindlichkeit (M72Ax / M72S1) Bei den Geräten M72Ax und M72S1 kann die Ausgangsspannung so skaliert werden, dass sich ein dezimales Verhältnis zwischen Ausgangsspannung und mechanischer Messgröße ergibt, z.B. 100 mV/ms oder 1 V/Pa. Damit kann eine Messkette unabhängig vom verwendeten Sensor im- mer die gleiche Ausgangsspannung je mechanische Einheit liefern.
  • Seite 12: Aus- Und Übersteuerungsanzeige

    7. Aus- und Übersteuerungsanzeige Die rote LED „Overload“ warnt vor Übersteuerung. Sie beginnt bei etwa 9 V Spitzenspannung am Ausgang zu leuchten. Das Ausgangssignal ist bei 9 V noch unverzerrt, gerät jedoch in die Nähe der Begrenzung. Der Übersteuerungsdetektor überwacht den Signalpegel sowohl am Ausgang als auch vor den Filtern und Integratoren (vgl.
  • Seite 13: Hochpassfilter

    Die Amplitudenfrequenzgänge zeigt Bild 6. 8.3. Integratoren Die Messverstärker der Serie M72 erlauben die Messung des nichtintegrierten, des einfach und des doppelt integrierten Sensorsignals. Integration ist insbesondere beim Einsatz von Beschleu - nigungsaufnehmern für Messungen an rotierenden Maschinen sinnvoll. Einfache Integration er- zeugt aus der Schwingbeschleunigung die Schwinggeschwindigkeit.
  • Seite 14 Die oben angegebenen Gleichungen gelten für IEPE-kompatible Beschleunigungsaufnehmer. Bei Typen mit Ladungsausgang ist analog mit der Ladungsverstärkung V in mV/pC und dem Ladungsübertra- gungsfaktor B des Aufnehmers in pC/ms zu rechnen. Beispiel: Mit einem Beschleunigungsaufnehmer der Empfindlichkeit B = 5 pC/ms soll die Schwinggeschwin- digkeit gemessen werden.
  • Seite 15: Tastensperre

    9. Tastensperre Um das Gerät vor ungewollter oder unbefugter Bedienung zu schützen, kann eine Tastensperre aktiviert werden. Dies geschieht, indem beim Einschalten der Versorgungsspannung die Taste „Input“ für 5 s gedrückt gehalten wird. Danach reagiert das Gerät nicht mehr auf Tastendruck. Die Tastensperre wird durch erneutes Aus- und Einschalten gelöst.
  • Seite 16: Steuerung Über Usb-Befehle (M72R1 / M72S1)

    11. Steuerung über USB-Befehle (M72R1 / M72S1) 11.1. Einschubgehäuse M72R8 und M72S8 Die 19-Zoll-Einschubgehäuse dienen zur Aufnahme von bis zu acht Modulen M72R1 bzw. M72S1. Über die 9-polige Sub-D-Buchse auf der Rückseite der Module erfolgt die Stromver- sorgung (Bild 7). Diese Buchse stellt auch eine serielle RS-232-Schnittstelle bereit. Darüber las- sen sich alle Funktionen von den Einschubgehäusen aus steuern.
  • Seite 17: Usb-Schnittstelle

    Wenn das Einschubgehäuse zum ersten Mal mit diesem PC verbunden ist, werden Sie zur In- stallation des Treibers aufgefordert. Die Treiberdatei „MMF_VCP.zip“ finden Sie auf der Inter- netseite http://www.mmf.de/software-download.htm#m72. Entpacken und speichern Sie die bei- den darin enthaltenen Dateien in einem Verzeichnis Ihres Computers. Wenn Windows zur Anga - be der Quelle des Gerätetreibers auffordert, geben Sie dieses Verzeichnis an.
  • Seite 18 #RMD: Standardeinstellungen laden Empfangsbestätigung für den Befehl: /a #RME: Einstellungen in den nicht-flüchtigen Speicher sichern (ab Version 001.005) Empfangsbestätigung für den Befehl: /a #RMGg: Verstärkung einstellen g: Verstärkung 0: V=0,1 (nur mit Q); 1: V=1; 2: V=10; 3: V=100; 4: V=1000 Empfangsbestätigung für den Befehl: /a...
  • Seite 19 #RMX: Einstellungen lesen Antwort: aaaaa hhh.vvv a: Gerätetyp („M72R1“ oder M72S1“) nnnnnnnnnnnnnnnnnnnn h: Hardwareversion (3 Ziffern) IiGgHhLlSsssss v: Softwareversion (3 Ziffern) n: Gerätename (20 Zeichen) i: Eingang (1 Ziffer) g: Verstärkung (1 Ziffer) h: Hochpass / integrator (1 Ziffer) l: Tiefpass(1 Ziffer) s: Empfindlichkeit (4 Ziffern und Dezimalpunkt) Antwortbeispiel: M72S1 001.002...
  • Seite 20: Parametrierprogramm Für M72R8 Und M72S8

    Das Programm ist kompatibel zu Windows XP, Vista, 7, 8 und 10. Bitte laden Sie das komprimierte File m72x8.zip von unserer Downloadseite http://mmf.de/software-download.htm#m72 und entpacken Sie die enthaltenen Dateien auf Ihrem PC. Starten Sie aus dem extrahierten Ord - ner setup.exe und folgen Sie den Hinweisen. Sie können die Installationsverzeichnisse ändern oder die Voreinstellung nutzen.
  • Seite 21 Bild 12: Programmfenster mit geladenen Einstellungen Bild 12 zeigt das Programmfenster mit den Einstellungen von acht Modulen. Die Module sind zeilenweise angeordnet. In der Spalte Input wählen Sie zwischen Charge (Ladung), IEPE oder Voltage (Spannung). Unter Gain stellen Sie die Verstärkungen ein. Unter Integrator / Highpass wählen Sie zwischen Beschleunigung ab 0,1 bzw.
  • Seite 22: Technische Daten

    12. Technische Daten Messeingänge Ladung, Wechselspannung und IEPE BNC-Buchse, massebezogen IEPE-Sensorspeisung 3,5 .. 4,5 mA Konstantstrom, Quellenspannung >24 V, abschaltbar IEPE-Funktionskontrolle mit LED TEDS-Unterstützung* IEEE 1451.4, Template Nr. 25 für Beschleunigungs- und Kraft- aufnehmer, mit und ohne Transferfunktion, Templates 27 und 28 für Messmikrofone, nur Auslesen der Empfindlichkeit Verstärkung 0,1 / 1 / 10 / 100 / 1000 mV/pC (Ladung)
  • Seite 23 Rauschen mit Gemessen am Ausgang mit Bandbreite 1 Hz bis 100 kHz: IEPE-Eingang < 7 mV (Filter 0,1 Hz .. 50 kHz, Verstärkung 60 dB) < 3 mV (Filter 0,1 Hz .. 10 kHz, Verstärkung 60 dB) Bezogen auf den Eingang: <...
  • Seite 24: Konformitätserklärung

    Die Kosten für die Versendung des Gerätes an Metra trägt der Erwerber. Die Kosten für die Rücksendung trägt Metra. Konformitätserklärung nach EU-Richtlinie 2014/30/EU Produkt: Ladungs- / IEPE-Verstärker Serie M72 Typen: M72A1/M72B1/M72B1/M72B3/M72R1/M72S1/M72R8/M72S8 Hiermit wird bestätigt, dass oben genannte Produkte den folgenden Anforderungen entsprechen:...

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