HBM RM4220 Operating Manual

Bedienungsanleitung

Operating manual

DMS--Verstärker

RM4220

S.G.--Amplifier

RM4220

A1091--21 de/en

RM4220

Inhalt Seite

Sicherheitshinweise 5.............................................

1 Anwendung 8..................................................

2 Montage / Demontage 8.........................................

3 Anschluss 9...................................................

4 Konfiguration 1 1................................................

4.1 Anschlussart 11..............................................

4.2 Schiebeschalterkonfigurierung 12..............................

4.3 Nullpunkteinstellung 12.......................................

3

4.4 Verstärkerkonfiguration 13.....................................

4.5 Filterkonfiguration 13.........................................

4.6 Werkseinstellung 14..........................................

5 Abmessungen 14...............................................

6 Anwendungen 15...............................................

6.1 Beispiel 1: Wägezelle arbeitet mit Zug-- / Druckbelastung 15.......

6.2 Beispiel 2: Wägezelle arbeitet mit Druckbelastung 16.............

7 Technische Daten 18............................................

8 Reparatur 18....................................................

9 Konformitätserklärung 19........................................

A1091--21 de/en

HBM

HBM

A1091--21 de/en

RM4220

5

Sicherheitshinweise

Bestimmungsgemäße Verwendung

Der Verstärker RM4220 mit dem angeschlossenen Aufnehmer ist ausschließ­lich für Messaufgaben und direkt damit verbundene Steuerungsaufgaben zu
verwenden. Jeder darüber hinausgehende Gebrauch gilt als nicht bestim­mungsgemäß.
Zur Gewährleistung eines sicheren Betriebes darf das Gerät nur nach den An­gaben in der Bedienungsanleitung betrieben werden. Bei der Verwendung sind
zusätzlich die für den jeweiligen Anwendungsfall erforderliche Rechts-- und Si­cherheitsvorschriften zu beachten. Sinngemäß gilt dies auch bei Verwendung
von Zubehör.

Der Verstärker RM4220 ist für den Einbau in geschlossenen metallischen Ge­häusen vorgesehen (z.B. Schaltschrank).

Allgemeine Gefahr bei Nichtbeachten der Sicherheitshinweise

Der Verstärker RM4220 entspricht dem Stand der Technik und ist betriebssi­cher. Von dem Gerät können Restgefahr ausgehen, wenn es von ungeschul­tem Personal unsachgemäß eingesetzt und bedient wird.
Jede Person, die mit Aufstellung, Inbetriebnahme, Wartung oder Reparatur
des Gerätes beauftragt ist, muss die Bedienungsanleitung und insbesondere
die sicherheitstechnischen Hinweise gelesen und verstanden haben.

Bedingung am Aufstellungsort

Schützen Sie das Gerät vor direktem Kontakt mit Wasser (IP 20).

Wartung und Reinigung

Der Verstärker RM4220 ist wartungsfrei. Beachten Sie bei der Reinigung des
Gehäuses folgende Punkte:

D Trennen Sie vor der Reinigung die Verbindung zur Stromversorgung.
D Reinigen Sie das Gehäuse mit einem weichen und leicht angefeuchteten

(nicht nassen!) Tuch. Verwenden Sie auf keinen Fall Lösungsmittel, da
diese das Gehäuse angreifen könnten.

D Achten Sie beim Reinigen darauf, dass keine Flüssigkeit in das Gerät oder

an die Anschlüsse gelangt.

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6

Restgefahr

Der Leistungs-- und Lieferumfang des RM4220 deckt nur einen Teilbereich der
Messtechnik ab. Sicherheitstechnische Belange der Messtechnik sind zusätz­lich vom Anlagenplaner/Ausrüster/Betreiber so zu planen, zu realisieren und
zu verantworten, dass Restgefahren minimiert werden. Auf Restgefahren im
Zusammenhang mit der Messtechnik ist hinzuweisen.
Sollten Restgefahren beim Arbeiten mit dem RM4220 auftreten, wird in dieser
Anleitung mit folgendem Symbolen darauf hingewiesen:

RM4220

Symbol:

Bedeutung: Höchste Gefahrenstufe

Weist auf eine unmittelbar gefährliche Situation hin, die -- wenn die
Sicherheitsbestimmungen nicht beachtet werden -- Tod oder schwere
Körperverletzung zur Folge haben wird.

Symbol:

Bedeutung: Möglicherweise gefährliche Situation

Weist auf eine mögliche gefährliche Situation hin, die -- wenn die
Sicherheitsbestimmungen nicht beachtet werden -- Tod und schwere
Körperverletzung zur Folge haben kann.

GEFAHR

WARNUNG

Symbol:

Bedeutung: Gefährliche Situation

Weist auf eine mögliche gefährliche Situation hin, die -- wenn die
Sicherheitsbestimmungen nicht beachtet werden-- Sachschaden, leichte oder
mittlere Körperverletzung zur Folge haben könnten.

Symbol:
Weist darauf hin, dass wichtige Informationen über das Produkt oder über die

Handhabung des Produktes gegeben werden.

HBM A1091--21 de/en

ACHTUNG

HINWEIS

RM4220

Symbol:

Bedeutung: CE--Kennzeichnung

Mit der CE--Kennzeichnung garantiert der Hersteller, dass sein Produkt den
Anforderungen der relevanten EG--Richtlinien entspricht (siehe
Konformitätserklärung am Ende dieser Bedienungsanleitung)

Umbauten und Veränderungen

Der Verstärker RM4220 darf ohne unsere ausdrückliche Zustimmung weder
konstruktiv noch sicherheitstechnisch verändert werden. Jede Veränderung
schließt eine Haftung unsererseits für daraus resultierende Schäden aus.
Insbesondere sind jegliche Reparaturen, Lötarbeiten an den Platinen unter­sagt. Bei Austausch gesamter Baugruppen sind nur Orginalteile von HBM zu
verwenden.

7

Qualifiziertes Personal

Dieses Gerät ist nur von qualifiziertem Personal ausschließlich entsprechend
der technischen Daten in Zusammenhang mit den nachstehend ausgeführten
Sicherheitsbestimmungen und Vorschriften einzusetzen bzw. zu verwenden.
Bei Verwendung sind zusätzlich die für den jeweiligen Anwendungsfall erfor­derlichen Rechts-- und Sicherheitsvorschriften zu beachten. Sinngemäß gilt
dies auch bei Verwendung von Zubehör.

Qualifiziertes Personal sind Personen, die mit Aufstellung, Montage, Inbetrieb­setzung und Betrieb des Produktes vertraut sind und die über die ihrer Tätig­keit entsprechende Qualifikationen verfügen.

Wartungs-- und Reparaturarbeiten am geöffneten Gerät unter Spannung dürfen
nur von einer ausgebildeten Person durchgeführt werden, die sich der vorlie­genden Gefahr bewusst ist.

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8

RM4220

1 Anwendung

Das Modul RM4220 ist ein Dehnmessstreifenverstärker . Dieser Verstärker bie­tet eine sehr einfache und praktische Einstellung des Nullpunktes und des
Endwertes. Dies geschieht mit DIP--Schaltern und Potentiometern. Die Brük­kenspeisespannung ist wählbar mit 5 oder 10 V . Das Ausgangssignal ist
0/10 V oder  10 V und 4/20 mA.
Der Anschluß des Aufnehmers ist in 4-- oder 6--Leitertechnik möglich. Wenn
Sie die 6--Leitertechnik verwenden, können Sie die Einflüsse durch Wider­standsänderung der Verlängerungskabel vernachlässigen. Das Gehäuse in
Polyamid PA Typ PHOENIX EM kann auf jede DIN EN Tragschiene ange­schlossen werden.(EN 50022)

Spannungs--

Referenzspannung 5/10 V

Null

Verstärkung

Verstärker + Filter

versorgung

24 V →15 V

Ausgabe Schnittstelle

Spannungs
versorgung

24 V

0/10 V Ausgang oder

± 10 V Ausgang

4/20 V mA Ausgang

Bild 1: Prinzipbild

2 Montage / Demontage

Die Montage des Gehäuses erfolgt auf einer Tragschiene nach DIN EN 50022
durch Einhaken auf der Oberkante und Einrasten der Federplatte am unteren
Rand.

Zur Demontage ist die Federplatte mit dem Schraubendreher nach unten zu
drücken und das Gehäuse auszuhängen.

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RM4220

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3 Anschluss

Der Anschluss des Verstärkers und der Anschluss der Spannungsversorgung
erfolgt über die vier abziehbaren Steckklemmen. Der Klemmbereich beträgt

2

0,13 mm
rendhülsen (ohne Kunststoffkragen, Länge 10 mm) verwendet werden. Adern
mit oder ohne Aderendhülsen dürfen nicht verzinnt werden.

Die 4 Steckklemmen sind beschriftet mit Nummern, um sie verwechslungssi­cher auf die 4 Buchsen aufstecken zu können.
Das jeweilige Anschlussschema ist auf dem Gehäusedeckel entsprechend den
folgenden Abbildungen aufgedruckt.

Bei 4 --Leiterverbindung (Werkseinstellung)

... 1,5 mm2. Zum Anschluss der Adern an die Klemmen sollten Ade-

Typ RM4220

Klemme Funktion Farbe (HBM--Kabel

4--Leitertechnik)
1 Signalleitung (-) RD (rot)
2 Kabelschirm / Beilauflitze
3
4 Speiseleitung (+) BU (blau)
5 Signalleitung (+) WH (weiß)
6
7
8 Speiseleitung (--) BK (schwarz)
9 Versorgungsspannung (V+)

10
11 Ausgangsspannung
12 GND = Masse
13 GND = Masse
14
15 Stromausgang
16 Masse

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10

Bei 6 --Leiterverbindung

Typ RM4220

Klemme Funktion Farbe (HBM--Kabel

1 Signalleitung (-) RD (rot)
2 Kabelschirm / Beilauflitze
3 Fühlerleitung (+) GN (grün)
4 Speiseleitung (+) BU (blau)
5 Signalleitung (+) WH (weiß)
6
7 Fühlerleitung (--) GY (grau)
8 Speiseleitung (--) BK (schwarz)

9 Versorgungsspannung (V+)
10
11 Ausgangsspannung
12 GND = Masse

RM4220

6--Leitertechnik)

13 GND = Masse
14
15 Stromausgang
16 Masse

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RM4220

4 Konfiguration

Vor dem Einstellen sind folgende Maßnahmen durchzuführen:

D Aufnehmerkabel anschließen
D Versorgungsspannung einschalten

11

Bild 2: Bauteillageplan

4.1 Anschlussart

Der Aufnehmeranschluss sollte vorzugsweise in 6--Leitertechnik erfolgen. Die
Werkseinstellung ist in 4--Leitertechnik.

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12

4.2 Schiebeschalterkonfigurierung

D INV1 stellt die Spannung/Strom Ausgänge ein:

0/10 V für 4/20 mA
 10 V für 4/20 mA

D INV2 und INV 3 variieren die Schaltungsart:

4--Leiterschaltung
6--Leiterschaltung

D INV4 variiert die Brückenspeisung:

5VDC
10 V DC

4.3 Nullpunkteinstellung

Für einen präzisen Abgleich sollte das Gerät 15 Min. in Betrieb sein.

RM4220

Null wird mit W2 und PT2 eingestellt.

null (mV∕V) =

R

4 ⋅RW+R

Die Tabelle gilt für R

W2 R

1 3,9×10
2 2,2×10
3 750×10
4 301×10
5 121×10
6 49900  1,730  0,430
7 21000  4,000  1,000
8 9090  9,200  2,300

Brücke

⋅ 1000

Brücke

= 350 W /87W

Brücke



W2

W mV/V mV/V

6

6

3

3

3

Null für R

 0,020  0,005
 0,035  0,009
 0,110  0,028
 0,280  0,070
 0,710  0,175

= 350 W Null für R

Brücke

Brücke

=87W

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RM4220

4.4 Verstärkerkonfiguration

Der Endwert wird mit W1 und PT1 eingestellt.
Um eine möglichst hohe Auflösung des Messwertes zu erhalten, sollte die

max. Ausgangsspannung des Verstärkers ( 10V) ausgenutzt werden.
Tabelle für den Messbereich einstellbar mit W1.

W1 VE=5V VE=10V

mV/V mV/V
1 11,76 - - 25 5,88 -- 12,5
2 6,06 -- 12,9 3,03 -- 6,45
3 2,94 -- 6,25 1,47 -- 3,125
4 1,54 -- 3,28 0,77 -- 1,64
5 0,84 -- 1,74 0,42 -- 0,87
6 0,46 -- 0,96 0,23 -- 0,48

13

7 0,234 -- 0,5 0,117 -- 0,25

Messbereich in Abhängigkeit der Brückenspeisespannung VE.
Position 8 von W1 ist nicht benutzt.
Allgemein:

Teillast

Nennlast

Messbereich in V

⋅

10V

⋅ Kennwert in mV∕V = Nennmesswert (Range) in mV∕V

4.5 Filterkonfiguration

Die Filterbandbreite kann modifiziert werden mit R28, 29 und 30 in SMD--Bau­form oder R25, 26 und 27 in konventioneller Technik.

R28, 29, 30 oder R25, 26, 27 Bandbreite

KW Hz

-- 3 (Werkseinstellung)
72,00 10
10,60 50

5,16 100
1,00 500
0,50 1000
0,10 5000

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14

4.6 Werkseinstellung

INV1: 0/10V DC für 4/20mA
INV2 und INV3: 4--Leitertechnik
INV4: Speisespannung 10 V DC
W1: Position 1
W2: Position 1
3 Hz Bandbreite

5 Abmessungen

RM4220

Abmessungen in mm

99

114

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RM4220

6 Anwendungen

6.1 Beispiel 1:
Wägezelle arbeitet mit Zug-- / Druckbelastung

Wägezelle

· Widerstand: 350 W

· Vollbrücke: 6--Leitertechnik

· Empfindlichkeit 3 mV/V

Konfiguration ( --3 mV/V für --10 V (4 mA) und 3 mV/V für 10 V (20 mA))

· Schalter INV1 einstellen auf  10V DC (4/20 mA)

· Schalter INV2 und INV3 einstellen auf 6--Leitertechnik

15

· Schalter INV4 einstellen auf die Speissespannung 10V DC

· Verstärkerschalter W1 auf Position 3

G =

Empfindlichkeit ⋅ Speisespannung

10

· Nullpunkteinstellung W2 auf Position 2 (Null =  0,035 mV/V)

· 3 Hz Bandbreite (Werkseinstellung)

Justierung

· Entlasten Sie den Aufnehmer.

· Justieren Sie PT2 auf 0 V (12 mA) mit einem Voltmeter (Amperemeter), falls

der Nullpunkt instabil ist, dann ersetzen Sie die Nullpunkteinstellung W2 auf
Position 3 und justieren nochmals PT2.

· Belasten Sie den Aufnehmer mit dem gewünschtem Endwert.

· Justieren Sie PT1 auf 10 V (20 mA) mit einem Voltmeter (Amperemeter)

· Überprüfen Sie die Nullpunktjustierung nochmals.

· Die Messkette ist nun justiert und betriebsbereit.

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16

Anmerkung

Für 0/10 V (4/20 mA) Ausgang:

· Schalter INV1 umstellen auf Position 0/10 V (4/20 mA)

· Schalter INV2 und INV3 auf 6--Leitertechnik einstellen

· Schalter INV4 ist auf die Speisespannung 10 V DC einstellen

· Verstärkerschalter W1 auf Position 2

RM4220

G =

Empfindlichkeit ⋅ Speisespannung

5

· Nullpunkteinstellung W2 auf Position 7 (Null =  4,0 mV/V)

· Belasten Sie den Aufnehmer mit dem gewünschten Endwert und stellen da-

raufhin Spannungsendwert V

· Überprüfen Sie V

=5V(I

out

der Fall ist, justieren Sie PT1 so, dass gilt V

(Stromendwert Im)ein.

m

= 12 mA) für den Nullpunkt, falls dies nicht

out

out

=5V(I

=12mA).

out

· Entlasten Sie den Aufnehmer, justieren Sie PT2 auf 5 V (12 mA).

· Überprüfen Sie die Nullpunktjustierung nochmals.

· Die Messkette ist nun justiert und betriebsbereit.

6.2 Beispiel 2:
Wägezelle arbeitet mit Druckbelastung

Wägezelle

· Widerstand: 350 W

· Vollbrücke: 6--Leitertechnik

· Empfindlichkeit 3 mV/V

Konfiguration (0 mV/V für 0 V (4 mA) und 3 mV/V für 10 V (20 mA))

· Schalter INV1 einstellen auf 0/10 V DC (4/20 mA)

· Schalter INV2 und INV3 einstellen auf 6--Leitertechnik

· Schalter INV4 einstellen auf die Speissespannung 10 V DC

· Verstärkerschalter W1 auf Position 3

G =

Empfindlichkeit ⋅ Speisespannung

10

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RM4220

17

· Nullpunkteinstellung W2 auf Position 2 (Null =  0,035 mV/V)

· 3 Hz Bandbreite (Werkseinstellung)

Justierung

· Entlasten Sie den Aufnehmer.

· Justieren Sie PT2 auf 0 V (4 mA) mit einem Voltmeter (Amperemeter), falls

der Nullpunkt instabil ist, dann ersetzen Sie die Nullpunkteinstellung W2 auf
Position 3 und justieren nochmals PT2.

· Belasten Sie den Aufnehmer mit dem gewünschtem Endwert.

· Justieren Sie PT1 auf 10 V (20 mA) mit einem Voltmeter (Amperemeter)

· Überprüfen Sie die Nullpunktjustierung nochmals.

· Die Messkette ist nun justiert und betriebsbereit.

Anmerkung

Für 10 V (4/20 mA) Ausgang:

· Schalter INV1 umstellen in Position 10 V (4/20 mA)

· Schalter INV2 und INV3 auf 6--Leitertechnik einstellen

· Schalter INV4 ist auf die Speisespannung 10 V DC einstellen

· Verstärkerschalter W1 auf Position 4

G =

Empfindlichkeit ⋅ Speisespannung

20

· Nullpunkteinstellung W2 auf Position 6 (Null =  1,730 mV/V)

· Belasten Sie den Aufnehmer mit dem gewünschten Endwert und stellen da-

raufhin Spannungsendwert V

· Überprüfen Sie V

=10V(I

out

ren sie PT1 so, dass gilt V

out

(Stromendwert Im)ein.

m

= 20 mA) falls dies nicht der Fall ist, justie-

out

=10V(I

=20mA).

out

· Entlasten Sie den Aufnehmer, justieren Sie PT2 auf 0 V (4 mA).

· Überprüfen Sie die Nullpunktjustierung nochmals.

· Die Messkette ist nun justiert und betriebsbereit.

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7 Technische Daten

Typ RM4220
Genauigkeitsklasse 0,1
Nullabgleich

Maximum für Widerstand 87 W

Verstärkerjustierung

Maximum
Minimum

DMS--Vollbrücke

Brückenspeisespannung
DMS--Widerstand
Eingangsempfindlichkeit

Stromeingang

Eingangswiderstand

Stromausgang

Maximale Nichtlinearität
Ausgangswiderstand
Lastwiderstand

Ausgangsspannung

Ausgangskurzschlussstrom
Maximale Nichtlinearität

Filter (3. Ordnung)

Maximum
Minimum / Standard

Thermische Drift

Eingangsausgleichspannungsdrift
Thermische Kennwertdrift

Max. Stromaufnahme mA 200
Befestigung

Anschluss
Versorgungsspannung

Gebrauchstemperaturbereich
Lagerungstemperaturbereich
Temperaturstablisierungszeit
Entzündbarkeit

Schutzart IP20
Abmessungen

Gehäusematerial
Farbe

Gewicht g 130

mV/V

VDC

W

mV/V

nA

W typ

mA
%FSO
MW typ
W max.

V

mA
%FSO

Hz
Hz

V Ausgang

mV/°C Typ.

ppm/°C

VDC

°C
°C

min

mm 115 × 100 × 23

G = 1000 Þ  0,001

Tragschiene DIN EN50022

 2,00

8500

80

5/10

80 min

0,3 ... 12

5

10

10
4/20

 0,015

40

800

0/10 oder  10

 22

5000  10 %

3  10 %

 10

 0,2/ 5G.

150

Schraubklemmen

24  8

0 ... + 70

-- 40 ... + 85
15

VO (UL94)

Polyamide PA

grau

RM4220

8 Reparatur

Bitte fügen Sie folgende Informationen bei Rücksendungen an HBM bei: HBM-­Auftragsnummer, Grund der Rücksendung gegebenenfalls Ausfallursache.

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RM4220

9 Konformitätserklärung

19

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20

RM4220

HBM A1091--21 de/en

RM4220

21

HBMA1091--21 de/en

22

RM4220

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Operating manual

S.G.--Amplifier

RM4220

A1091--21 de/en

RM4220

25

Content Page

Safety instructions 27..............................................

1 Application 30..................................................

2 Mounting / Dismounting 30......................................

3 Connection 31..................................................

4 Setup 33........................................................

4.1 Connection method 33........................................

4.2 Switch configurations 34......................................

4.3 Zero point configuration 34....................................

4.4 Amplifier configuration 35.....................................

4.5 Filter configuration 35.........................................

4.6 Factory setting 36............................................

5 Dimensions 36..................................................

6 Applications 37.................................................

6.1 Example 1: Load cell working with tension / compression 37.......

6.2 Example 1: Load cell working in compression 38.................

7 Technical data 40................................................

8 Service 40......................................................

9 Declaration of Conformity 41.....................................

HBMA1091--21 de/en

26

RM4220

HBM A1091--21 de/en

RM4220

27

Safety instructions

Appropriate use

The amplifier RM4220 with the connected transducer may be used for measu­rement and directly related control and regulation tasks, only. Any other use is
not appropriate.
To ensure safe operation, the module may only be used according to the spe­cifications given in this manual. When using the transducer, the legal and sa­fety regulations for t he respective application must also be observed. The
same applies if accessories are used.

The amplifier RM4220 has been designed for installation in closed metallic
housings (e.g. control cabinet)

General dangers in the case of non--observance of the safety instruc­tions

The amplifier RM4220 complies with t he state of the art and is operationally
reliable. If the device is used and operated inappropriately by untrained per­sonnel, residual dangers might develop.

Any person charged with device installation, operation, maintenance or repair
must in any case have read and understood the operating manual and the sa ­fety instructions, in particular.

Conditions on site

Protect the device from direct contact with water (IP20).

Maintenance and cleaning

The amplifier RM4220 are maintenance--free. Please note the following points
when cleaning the housing:

· Remove the mains plug from the sockets before cleaning.

· Clean the housing with soft, slightly damp (not wet!) cloth. Never use sol-

vents, since they may damage the labeling on the front panel.

· When cleaning, please ensure that no liquid finds ist way into the device or
onto the contacts.

HBMA1091--21 de/en

28

Residual dangers

The amplifier RM4220 scope of performance and supply covers part of the
measuring--technology, only. The plant designer/ constructor/ operator must in
addition design, realize and take responsibility for the measuring-- system’s sa­fety such that potential residual dangers are minimized. The respective re­gulations must in any case be observed. Residual dangers regarding the
measuring system must be specified explicitly.
If there is any risk of remaining dangers when working with t he, it is pointed
out in this introduction by means of the following symbols:

RM4220

Symbol:

Meaning: Maximum danger level

Warnsofanimminently dangerous situation in which failure to comply with
safety requirements will result in death or serious physical injury.

Symbol:

Meaning: Dangerous situation

Warnsofapotentially dangerous situation in which failure to comply with sa­fety requirements can result in death or serious physical injury.

Symbol:

Meaning: Potentially dangerous situation

DANGER

WARNING

CAUTION

Warnsofapotentially dangerous situation in which failure to comply with sa­fety requirements could result in damage to property or some form of physi­cal injury.

Symbol:
Means that important information about the product or ist handling is being gi-

ven.

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NOTE

RM4220

29

Symbol:

Meaning: CE mark

The CE mark enables the manufacturer to guarantee that the product com­plies with the requirements of the relevant EC directives (see Declaration of
Conformity at the end of this document)

Reconstruction and modifications

HBM’s express consent is required for modifications regarding the amplifier
RM4220 construction and safety. HBM does not take responsibility f or da­mage resulting from unauthorized modifications.
In particular, repair and soldering works on the boards are prohibited. If com­plete componentry is replaced use original HBM components, only.

Qualified personnel

The device may be used by qualified personnel, only; the technical data and
the special safety regulations must in any case be observed. When using the
device, the legal and safety regulations for the respective application must
also be observed. The same applies if accessories are used.

Qualified personnel means: personnel familiar with the installation, mounting,
start--up and operation of the product, and trained according to their job.

Maintenance and repair work on an open device with the power on should
only be undertaken by trained personnel who are aware of the above--mentio­ned dangers.

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30

RM4220

1 Application

The module RM4220 is a strain gauge amplifier. This amplifier offers a very
simple and practical calibration of the zero point and the final value by using
DIP-- switches and potentiometer. The excitation voltage is selectable with 5
or 10 V. The output signal is 0/10 V or  10V and 4/20 mA.
The connection of the transducer is either possible in 4-- or 6--wire technique.
If you use the 6--wire technique, you can neglect the effects on resistance va­riation of the extension wire. The housing made of polyamide PA typ PHOE­NIX EM can be hooked up with every DIN EN support rail. (EN 50022 stan­dard)

Voltage Reference 5/10 V

Zero

Gain

Amplifier + Filter Output Interface

Power Supply

24 V →15 V

Power Supply

24 V

0/10 V Output or

 10 V Output

4/20VmAOutput

Fig. 1: Illustration of principle

2 Mounting / Dismounting

The housing is installed onto mounting rails to DIN EN 50022; they are hoo­ked onto the upper edge and snapped into the spring plate on the lower edge.
For dismounting, use a screwdriver to push down the spring plate and unhook
he housing.

HBM A1091--21 de/en

RM4220

31

3 Connection

The connection of the amplifier and the connection of the voltage supply take
place by four peelable connectors. Individual wires can be clamped in a range
of 0,13 mm
should be used to connect the cores to the terminals. Cores with or without
end sleeves must not be tin--plated.

The 4 connectors are labeled with numbers, so they can inserted in the 4 sok­kets with no danger of a mix--up.
The subsequent figures give the respective connection diagrams that are prin­ted onto the housing cover.

For 4--wire technique (factory setting)

2

... 1,5 mm2.End sleeves (without plastics hoop, length 10 mm)

Typ RM4220

Terminal Function Color (HBM -- cable

4--wire technique)
1 Measuring signal (-) RD (red)
2 Screen
3
4 Bridge excitation voltage (+) BU (blue)
5 Measuring signal (+) WH (white)
6
7
8 Bridge excitation voltage (--) BK (black)
9 Supply voltage (V+)

10

11 Output voltage
12 GND = Ground
13 GND = Ground
14
15 Current output
16 Ground

HBMA1091--21 de/en

32

For 6--wire technique

Typ RM4220

Terminal Function Color (HBM -- cable

1 Measuring signal (-) RD (red)
2 Screen
3 Sensor line (+) GN (green)
4 Bridge excitation voltage (+) BU (blue)
5 Measuring signal (+) WH (white)
6
7 Sensor line (--) GY (gray)
8 Bridge excitation voltage (--) BK (black)
9 Supply voltage (V+)

10

11 Output voltage

12 GND = Ground

RM4220

6--wire technique)

13 GND = Ground
14
15 Current output
16 Ground

HBM A1091--21 de/en

RM4220

4Setup

If all cables are connected, proceed as follows:

· Connect transducer cable

· Switch on supply voltage

33

Fig. 2: Component layout

4.1 Connection method

The transducer connection--method should preferably take place in 6--wire
technique. The factory setting is 4--wire technique.

HBMA1091--21 de/en

34

RM4220

4.2 Switch configurations

D INV1 positions the voltage/ current output:

0/10 V for 4/20 mA
 10 V for 4/20 mA

D INV2 and INV3 vary the switching mechanism:

4 wire circuit
6 wire circuit

D INV4 varies the excitation voltage:

5VDC
10 V DC

4.3 Zero point configuration

For an high precision adjustment electronic needed 15 min in process.

Zero is adjustable with W2 and PT2.

R

zero (mV∕V) =

4 ⋅RW+R

This table applies for R

W2 R

1 3,9×10
2 2,2×10
3 750×10
4 301×10
5 121×10
6 49900  1.730  0.430
7 21000  4.000  1.000
8 9090  9.200  2.300

bridge

⋅ 1000

bridge



bridge

= 350 Ω /87Ω

W2

W mV/V mV/V

6

6

3

3

3

Zero for R

 0.020  0.005
 0.035  0.009

 0.110  0.028
 0.280  0.070
 0.710  0.175

= 350 W Zero for R

bridge

bridge

=87W

HBM A1091--21 de/en

RM4220

4.4 Amplifier configuration

The ultimate value is adjustable with W1 and PT1.
To obtain the maximum measurement resolution, the max. amplifier output--

voltage ( 10 V) should be used.
Table for the measuring range adjustable with W1.

W1 VE=5V VE=10V

mV/V mV/V
1 11.76 -- 25 5.88 -- 12.5
2 6.06 -- 12.9 3.03 -- 6.45
3 2.94 -- 6.25 1.47 -- 3.125
4 1.54 -- 3.28 0.77 -- 1.64
5 0.84 -- 1.74 0.42 -- 0.87
6 0.46 -- 0.96 0.23 -- 0.48
7 0.234 -- 0.5 0.117 -- 0.25

35

Measuring range according to exitation voltage VE.
Position 8 of W1 can not be used.
Formula:

Part load



Nom. load

Measuring range in V

⋅

10V

⋅ Sensitivity in mV∕V = Nom. measuring value (Range) in mV∕V



4.5 Filter configuration

The filter bandwidth can be modified with R28, 29 and 30 in SMD--model or
R25, 26 and 27 in conventionally technique.

R28, 29, 30 or R25, 26, 27 Bandwidth

KW Hz

-- 3 (factory setting)

72.00 10

10.60 50

5.16 100

1.00 500

0.50 1000

0.10 5000

HBMA1091--21 de/en

36

4.6 Factory setting

INV1: 0/10 V DC for 4/20 mA
INV2 und INV3: 4--wire technique
INV4: excitation voltage 10 V DC
W1: position 1
W2: position 1
3 Hz Bandwidth

5 Dimensions

RM4220

Dimensions in mm

99

114

HBM A1091--21 de/en

RM4220

6 Applications

6.1 Example 1:
Load cell working with tension / compression

Loadcell

· Resistance: 350 W

· Full bridge: 6--wire technique

· Sensitivity: 3 mV/V

Configuration (--3 mV/V for --10 V (4 mA) und 3 mV/V for 10 V (20 mA))

· Switch INV1 synchronize to  10 V DC (4/20 mA)

· Switch INV2 und INV3 synchronize to 6--wire technique

37

· Switch INV4 synchronize to excitation voltage 10 V DC

· Amplifier switch W1 onto position 3

G =

· Zero point configuration W2 onto position 2 (Zero =  0.035 mV/V)

· 3 Hz Bandwidth (factory setting)

Adjustment

· Release the transducer.

· Adjust PT2 to 0 V (12 mA) with a voltmeter (ammeter). If the zero point is

unstable, then replace the zero point configuration W2 onto position 3 and
adjust PT2 again.

· Load the transducer with the favored final value.

· AdjustPT1to10V(20mA)withavoltmeter(ammeter).

sensitivity ⋅ excitation voltage

10

· Verify the zero point configuration once again.

· The measurement chain is now adjusted and ready for operation.

HBMA1091--21 de/en

38

Remark

For 0/10 V (4/20 mA) output:

· Switch INV1 synchronize to position 0/10 V (4/20 mA)

· Switch INV2 and INV3 synchronize to 6--wire technique

· Switch INV4 synchronize to the excitation voltage 10 V DC

· Amplifier switch W1 onto position 2

RM4220

G =

sensitivity ⋅ excitation voltage

5

· Zero point configuration W2 onto position 7 (zero =  4.0 mV/V)

· Load the transducer with the favoured final value and adjust thereupon vol -

tage final value V

· Verify V

=5V(I

out

just PT1 in t he way, that it applies V

(current final value Im).

m

12 mA) for the zero point, if this is not the case, ad-

out =

out

=5V(I

out =

12 mA).

· Release the transducer, adjust PT2 to 5 V (12 mA).

· Verify the zero point configuration once again.

· The measurement chain is now adjusted and ready for operation.

6.2 Example 1:
Load cell working in compression

Loadcell

· Resistance: 350 W

· Full bridge: 6--wire technique

· Sensitivity: 3 mV/V

Configuration (0 mV/V for 0 V (4 mA) und 3 mV/V for 10 V (20 mA))

· Switch INV1 synchronize to 0/10 V DC (4/20 mA)

· Switch INV2 und INV3 synchronize to 6--wire technique

· Switch INV4 synchronize to excitation voltage 10 V DC

· Amplifier switch W1 onto position 3

G =

sensitivity ⋅ excitation voltage

10

HBM A1091--21 de/en

RM4220

· Zero point configuration W2 onto position 2 (Zero =  0.035 mV/V)

· 3 Hz Bandwidth (factory setting)

Adjustment

· Release the transducer.

· Adjust PT2 to 0 V (4 mA) with a voltmeter (ammeter). If the zero point is

unstable, then replace the zero point configuration W2 onto position 3 and
adjust PT2 again.

· Load the transducer with the favored final value.

· AdjustPT1to10V(20mA)withavoltmeter(ammeter).

· Verify the zero point configuration once again.

· The measurement chain is now adjusted and ready for operation.

39

Remark

For 10 V (4/20 mA) output:

· Switch INV1 synchronize to position 10 V (4/20 mA)

· Switch INV2 and INV3 synchronize to 6--wire technique

· Switch INV4 synchronize to the excitation voltage 10 V DC

· Amplifier switch W1 onto position 4

G =

sensitivity ⋅ excitation voltage

20

· Zero point configuration W2 onto position 6 (zero =  1.730 mV/V)

· Load the transducer with the favoured final value and adjust thereupon vol -

tage final value V

· Verify V

= 10V (I

out

just PT1 in t he way, that it applies V

(current final value Im).

m

20 mA) for the zero point, if this is not the case, ad-

out =

out

=10V(I

out =

20 mA).

· Release the transducer, adjust PT2 to 0 V (4 mA).

· Verify the zero point configuration once again.

· The measurement chain is now adjusted and ready for operation.

HBMA1091--21 de/en

40

7 Technical data

Typ RM4220
Accuracy class 0.1

Zero adjustment

Maximum for impedance 87 W

Amplifier gain

Maximum
Minimum

Strain gages

Excitation voltage
S.G. impedance
S.G. sensitivity

Input current

Input impedance

mV/V

VDC

W

mV/V

nA

W typ

 2.00

8500

80

5/10

80 min

0,3 ... 12

5

10

10

RM4220

Output current

Maximum non--linearity
Output impedance
Load resistance

Output voltage

Output short--circuit current
Max. non--linearity

Filter (3rd order)

Maximum
Minimum / standard

Thermal drift

Input offset voltage drift
Thermal sensitivity drift

Max. current consumption mA 200

Fixture
Connection
Power supply

Operating temperature
Storage temperature
Temperature stabilization time
Inflammability

Degree of protection IP20

mA
%FSO
MW typ
W max.

V

mA
%FSO

Hz
Hz

V Output

mV/°C Typ.

ppm/°C

VDC

°C
°C

min

4/20

 0,015

40

800

0/10 or  10

 22

G = 1000 Þ  0,001

5000  10 %

3  10 %

 10

 0.2/ 5G.

150

Mounting rail DIN EN50022

Screw terminal

24  8

0 ... + 70

-- 40 ... + 85
15

VO (UL94)

Dimensions
Housing material
Color

Weight g 130

mm 115 × 100 × 23

Polyamide PA

grey

8 Service

Please enclose following information when returning to HBM: HBM--order
number, reason for t he return if necessary cause of failure.

HBM A1091--21 de/en

RM4220

9 Declaration of Conformity

41

HBMA1091--21 de/en

42

RM4220

HBM A1091--21 de/en

RM4220

43

HBMA1091--21 de/en

p

p

A

1091--21 de/en

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Abs. 2, BGB dar und begründen keine Haftung.

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