Definition und Bedeutung:
Der Messbereich (engl. Measuring Range oder Full Scale Range) eines Sensors oder Messgeräts ist die Spanne zwischen dem minimalen und dem maximalen Wert einer physikalischen Größe, die das Gerät innerhalb seiner Spezifikationen erfassen oder ausgeben kann. Er definiert die Einsatzgrenzen des Sensors.
Beispiel: Ein Drucksensor mit einem Messbereich von 0 bis 10 bar kann Drücke innerhalb dieser Spanne messen. Ein Temperatursensor von -50 bis +150 °C hat diesen Messbereich.
Relevanz in der Automatisierungstechnik:
Die korrekte Auswahl des Messbereichs ist entscheidend für die Genauigkeit, Zuverlässigkeit und Lebensdauer eines Sensors oder Messsystems:
- Genauigkeit: Die angegebene Messgenauigkeit (z.B. ±0,5 % vom Endwert) bezieht sich auf den gesamten Messbereich. Ein zu großer Messbereich für die tatsächlichen Prozessschwankungen kann zu unnötiger Ungenauigkeit führen.
- Schutz vor Beschädigung: Eine Überschreitung des maximalen Messwerts (Überlastung) kann den Sensor beschädigen oder dauerhaft seine Kennlinie verändern.
- Auflösung: Die Auflösung des Sensors oder des Analogeingangs der SPS bezieht sich auf den Messbereich. Ein kleinerer Messbereich bei gleicher Bit-Auflösung führt zu einer feineren Abstufung der Messwerte.
- Anpassung an den Prozess: Der Messbereich sollte so gewählt werden, dass er den tatsächlich im Prozess auftretenden Wertebereich optimal abdeckt und gleichzeitig Reserven für Spitzenwerte bietet.
- Skalierung: Im SPS-Programm müssen die rohen digitalen Werte des Analogeingangs oft auf den physikalischen Messbereich skaliert werden.
Wichtige Kennwerte:
- Messbereichsanfang (Lower Range Limit – LRL): Minimaler Messwert.
- Messbereichsende (Upper Range Limit – URL): Maximaler Messwert.
- Spanne (Span): Differenz zwischen URL und LRL.
- Überlastgrenze: Der maximale Wert, den der Sensor ohne Beschädigung kurzzeitig aushalten kann.
Die sorgfältige Betrachtung des Messbereichs bei der Auswahl und Parametrierung von Sensoren ist eine Grundvoraussetzung für die zuverlässige und präzise Prozessdatenerfassung.
→ Siehe auch: Sensor, Messgenauigkeit, Skalierung, Analogeingang, Messumformer
