Allgemeiner Aufbau
Ein Messumformer besteht im wesentlichen aus drei Funktionsgruppen, und zwar aus dem Mess-System, dem Ubertragungs-System und dem Wandler-System (Kompensations-System). Das Wandler-System bestimmt die Ausgangsgröße. Man unterscheidet zwischen zwei Grundprinzipien, dem Kraft-Vergleich und dem Weg-Vergleich.
Beim Weg-Vergleich werden Düse und Steuerorgan (Prallplatte) in gleicher Richtung bewegt. Das Messglied greift an einem von beiden an, und die Kompensationseinrichtung führt das andere Teil der Bewegung nach. Der Weg-Vergleich erfordert vom Mess-System her nur einen äußerst geringen Kraftaufwand. Dagegen ist eine sehr hohe Präzision in der Führung von Düse und Prallplatte notwendig. Dadurch bedingt sind die Möglichkeiten, Bereich und Nullpunkt über weite Grenzen zu verstellen, mit einem verhältnismäßig großen Aufwand verbunden.
Beim Kraft-Vergleich wirken dagegen die Kraft vom Messglied her und die Kompensationskraft einander entgegen. Es wird im allgemeinen nur das Steuerorgan bewegt, und auch nur um einen sehr kleinen Weg. Kraft- Vergleich-Systeme erfordern daher eine wesentlich geringere Fertigungsgenauigkeit. Außerdem bieten sie große Verstellmöglichkeit bei geringem Aufwand. Allerdings erfordern sie eine relativ hohe Verstellkraft des Messgliedes.
Kernstück eines elektrischen Wandler-Systems ist der sog. Differential-Transformator, der aus einer Primärwicklung, einem Ferritkern und zwei nebeneinanderliegenden Sekundärwicklungen besteht. Über einen Oszillator wird die Primärwicklung mit hochfrequentem Wechselstrom erregt. Wird nun der Ferritstab aus seiner Ruhelage Verschoben, so ändert sich die induktive Kopplung der beiden Sekundärwicklungen, und es werden in diesen Wicklungen unterschiedliche Spannungen induziert. Diese beiden Sekundärspannungen werden in einem Differenzverstärker in das gewünschte Ausgangssignal umgeformt. Dieses wird entweder direkt ausgegeben oder durchfließt zusätzlich eine dem Kraftvergleich dienende Tauchspule, deren Wirkung der vom Messglied kommenden Kraft entgegengerichtet ist.
