QFA2060D Pomieszczeniowy czujnik temperatury i wilgotności, 0..10 [V]; 0..100 %[r.h.] / 0..10 [V]; 0..50 [°C], -35..+35 [°C] lub -40..+70 [°C], z wyświetlaczem

Siemens QFA2060D to pomieszczeniowy czujnik wilgotności względnej i temperatury serii Symaro™, przeznaczony do instalacji HVAC. Urządzenie zasilane jest napięciem 24 V AC lub 13,5…35 V DC i wyposażone w dwa niezależne, aktywne wyjścia analogowe 0...10 V DC: jedno dla wilgotności (0...100 % r.h.), drugie dla temperatury z wybieranym zakresem 0...50 °C / –35...+35 °C / –40...+70 °C. Wbudowany wyświetlacz LCD naprzemiennie prezentuje zmierzoną temperaturę (w °C lub °F) oraz wilgotność względną (% r.h.), co ułatwia lokalny odczyt i diagnostykę układu.

Najważniejsze cechy

• Producent: Siemens
• Seria: Symaro™
• Model: QFA2060D
• Typ: pomieszczeniowy czujnik wilgotności względnej i temperatury z wyświetlaczem LCD
• Zastosowanie: instalacje wentylacyjne i klimatyzacyjne (HVAC) do regulacji i monitoringu parametrów powietrza w pomieszczeniach
• Napięcie zasilania: 24 V AC ±20 % lub 13,5…35 V DC (SELV) / 24 V AC/DC klasa 2 (US)
• Sygnał wyjściowy wilgotności: 0...10 V DC, 0...100 % r.h., obciążenie do ±1 mA (zacisk U1)
• Sygnał wyjściowy temperatury: 0...10 V DC dla wybranego zakresu 0...50 °C, –35...+35 °C lub –40...+70 °C, obciążenie do ±1 mA (zacisk U2)
• Zakres pomiaru wilgotności: 0...100 % r.h. (zakres zastosowania 0…95 % r.h., bez kondensacji)
• Dokładność wilgotności: ±5 % r.h. w zakresie 0…95 % r.h., typowo ±3 % r.h. w zakresie komfortu 30…70 % r.h. (przy 23 °C i zasilaniu 24 V)
• Zakres zastosowania temperatury (obudowa z elektroniką): –15...+50 °C
• Zakres pomiaru temperatury (wyjście aktywne): 0...50 °C (nastawa fabryczna R2), –35...+35 °C (R1) lub –40...+70 °C (R3)
• Element pomiarowy temperatury: NTC 10 kΩ
• Dokładność pomiaru temperatury: ±0,3 K przy 23 °C; ±0,7 K w zakresie 15...35 °C; ±1 K w zakresie –35...+50 °C (dla 24 V AC/DC)
• Wyświetlacz LCD: naprzemienne wskazanie temperatury (°C lub °F) i wilgotności (% r.h.) ze zmianą co 5 s
• Stopień ochrony obudowy: IP30 wg EN 60529
• Klasa bezpieczeństwa: III wg EN 60730-1
• Przyłącza elektryczne: zaciski śrubowe do przewodów 1 × 2,5 mm² lub 2 × 1,5 mm²
• Montaż: ścienny, do puszek instalacyjnych (podtynkowych lub natynkowych), z wprowadzaniem przewodów od tyłu, góry lub dołu
• Materiał obudowy: ASA + PC, bez silikonu
• Kolor obudowy: front biały NCS S 0502-G (odpowiada RAL9010), część dolna i podstawa szara NCS 2801-Y43R (odpowiada RAL7035)
• Wymiary (szer. × wys. × głęb.): ok. 90 × 100 × 36 mm
• Masa (z opakowaniem): ok. 0,15 kg

Zastosowanie

QFA2060D przeznaczony jest do:

• pomiaru i regulacji wilgotności względnej w pomieszczeniu,
• pomiaru i regulacji temperatury powietrza w pomieszczeniu.

Czujnik może pełnić funkcję:

• czujnika regulacyjnego w układach automatyki HVAC,
• czujnika pomiarowego do wyświetlania wartości mierzonych lub do podłączenia do systemu zarządzania budynkiem, sterowników, regulatorów itp., które akceptują sygnały 0...10 V DC.

Funkcje i działanie

Pomiar wilgotności względnej

• Wilgotność względna powietrza w pomieszczeniu mierzona jest za pomocą pojemnościowego elementu pomiarowego, którego pojemność zmienia się w funkcji wilgotności otoczenia.
• Elektronika czujnika przetwarza ten sygnał na liniowy sygnał wyjściowy 0...10 V DC odpowiadający zakresowi 0...100 % r.h. (zacisk U1).
• Zakres zastosowania czujnika wilgotności wynosi 0…95 % r.h. (bez skraplania na elemencie pomiarowym).
• Dokładność pomiaru przy 23 °C i zasilaniu 24 V:
  • 0…95 % r.h.: ±5 % r.h.,
  • 30…70 % r.h.: typowo ±3 % r.h. (zakres komfortu).
• Zależność temperaturowa błędu: ≤0,1 % r.h./°C.
• Stała czasowa czujnika wilgotności: <20 s.

Pomiar temperatury i wybór zakresu

• Temperatura powietrza mierzona jest za pomocą elementu NTC 10 kΩ, którego rezystancja zmienia się w funkcji temperatury.
• Elektronika przetwarza zmianę rezystancji na liniowy sygnał 0...10 V DC (zacisk U2), odpowiadający wybranemu zakresowi temperatury.
• Zakres pomiarowy temperatury można ustawić za pomocą zwory na 6-pinowym złączu:
  • R1: –35...+35 °C,
  • R2: 0...50 °C (nastawa fabryczna),
  • R3: –40...+70 °C.
• Dokładność pomiaru temperatury przy zasilaniu 24 V AC/DC:
  • ±0,3 K przy 23 °C,
  • ±0,7 K w zakresie 15...35 °C,
  • ±1 K w zakresie –35...+50 °C.
• Stała czasowa toru temperatury: ok. 8,5 min (w zależności od ruchu powietrza i pojemności cieplnej ściany).

Wyświetlacz LCD

• Model QFA2060D wyposażony jest w wyświetlacz LCD, który naprzemiennie (co ok. 5 s) prezentuje:
  • temperaturę w °C lub °F,
  • wilgotność względną w % r.h.
• Jednostkę temperatury na wyświetlaczu (°C / °F) wybiera się za pomocą dodatkowej zwory na 4‑pinowym złączu:
  • zwora poziomo w dolnym położeniu – wskazanie w °C (nastawa fabryczna),
  • zwora poziomo w górnym położeniu – wskazanie w °F.
• Po zainstalowaniu czujnika dokładność pomiaru w konkretnej aplikacji stabilizuje się po ok. 1 godzinie pracy; ewentualną korekcję należy wykonywać w układzie regulacyjnym (np. w regulatorze), a nie na wyświetlaczu – korekta wskazań LCD nie jest możliwa.

Elementy nastawcze i funkcja testowania

• Elementy nastawcze znajdują się wewnątrz obudowy (dostępne po zdjęciu podstawy) i składają się z:
  • 6‑pinowego złącza ze zworą – do wyboru zakresu pomiarowego temperatury (R1, R2, R3) oraz do aktywacji funkcji testowania,
  • dodatkowego 4‑pinowego złącza ze zworą – do wyboru jednostki temperatury na wyświetlaczu (°C/°F).
• Funkcja testowania uaktywniana jest przez ustawienie zwory w położeniu pionowym. Sygnały wyjściowe przyjmują wówczas zdefiniowane wartości, co umożliwia szybkie sprawdzenie okablowania i poprawności działania torów sygnałowych bez zmiany warunków otoczenia.

Diagnostyka uszkodzeń

• W przypadku awarii czujnika temperatury:
  • po ok. 60 s wyjście temperatury U2 przechodzi do poziomu 0 V,
  • sygnał wilgotności na wyjściu U1 wzrasta do 10 V.
• W przypadku awarii czujnika wilgotności:
  • po ok. 60 s sygnał wyjściowy U1 przyjmuje wartość 10 V,
  • sygnał temperatury na wyjściu U2 pozostaje aktywny.

Uwagi dotyczące dokładności

• Czujnik posiada aktywne wyjścia, co wiąże się z wydzielaniem mocy w obudowie. Wpływ tego zjawiska na pomiar temperatury jest w czujnikach Symaro™ skompensowany dla zasilania 24 V AC lub 24 V DC.
• Stosowanie innych napięć zasilających (w dopuszczalnym zakresie 13,5…35 V DC) może powodować częściową lub nadmierną kompensację własnego nagrzewania.

Podłączenie elektryczne i okablowanie

• Zasilanie:
  • zaciski G, G0 – napięcie zasilające 24 V AC (SELV) lub 13,5…35 V DC,
  • wymagany transformator SELV z odseparowanymi uzwojeniami, przeznaczony do pracy ze 100 % obciążeniem.
• Zabezpieczenie obwodu zasilania:
  • bezpiecznik zwłoczny maks. 10 A lub
  • wyłącznik nadprądowy maks. 13 A o charakterystyce B, C lub D wg EN 60898, lub
  • zasilacz z ograniczeniem prądu do maks. 10 A.
• Wyjście wilgotności: 0...10 V DC na zacisku U1 (0...100 % r.h.), maksymalne obciążenie ±1 mA.
• Wyjście temperatury: 0...10 V DC na zacisku U2, odpowiadające wybranemu zakresowi temperatury, maksymalne obciążenie ±1 mA.
• Przewody:
  • stosować skrętkę do zasilania wtórnego i linii sygnałowych,
  • w środowiskach z zakłóceniami elektromagnetycznymi używać kabli ekranowanych,
  • unikać długich odcinków kabli prowadzonych równolegle oraz z małymi odległościami między przewodami zasilającymi i sygnałowymi, aby ograniczyć zakłócenia,
  • przestrzegać dopuszczalnych długości przewodów określonych w dokumentacji urządzeń współpracujących (regulatory, sterowniki).

Dane techniczne

• Zasilanie: 24 V AC ±20 % lub 13,5...35 V DC (SELV) / 24 V AC/DC klasa 2 (US)
• Częstotliwość zasilania: 50/60 Hz (dla 24 V AC)
• Pobór mocy: ≤0,4 VA
• Czujnik wilgotności:
  • Zakres zastosowania: 0…95 % r.h. (bez skraplania)
  • Zakres pomiarowy: 0…100 % r.h.
  • Dokładność pomiarowa (23 °C, 24 V AC/DC):
    • 0…95 % r.h.: ±5 % r.h.,
    • 30…70 % r.h.: typowo ±3 % r.h.
  • Zależność temperaturowa: ≤0,1 % r.h./°C
  • Stała czasowa: <20 s
  • Wyjście analogowe (U1): 0...10 V DC, 0...100 % r.h., maks. ±1 mA
• Czujnik temperatury (QFA2060D):
  • Zakres zastosowania (obudowa): –15...+50 °C
  • Zakres pomiarowy (wybierany):
    • 0...50 °C (R2 – nastawa fabryczna),
    • –35...+35 °C (R1),
    • –40...+70 °C (R3).
  • Element pomiarowy: NTC 10 kΩ
  • Dokładność (24 V AC/DC):
    • ±0,3 K przy 23 °C,
    • ±0,7 K w zakresie 15...35 °C,
    • ±1 K w zakresie –35...+50 °C.
  • Stała czasowa: ok. 8,5 min (w zależności od ruchu powietrza i pojemności cieplnej ściany)
  • Wyjście analogowe (U2): 0...10 V DC, odpowiadające wybranemu zakresowi temperatury, maks. ±1 mA
• Stopień ochrony obudowy: IP30 wg EN 60529
• Klasa bezpieczeństwa: III wg EN 60730-1
• Warunki pracy (IEC 60721-3-3, klasa 3K5 / 3M2):
  • temperatura: –15...+50 °C (obudowa z elektroniką),
  • wilgotność: 0…95 % r.h. (bez kondensacji).
• Warunki transportu i składowania (IEC 60721-3-2, klasa 2K3 / 2M2):
  • temperatura: –25...+70 °C,
  • wilgotność: <95 % r.h.
• Obudowa:
  • część frontowa: ASA + PC, kolor NCS S 0502-G (biały, odpowiada RAL9010),
  • część dolna: ASA + PC, kolor NCS 2801-Y43R (szary, odpowiada RAL7035),
  • podstawa: PC, kolor NCS 2801-Y43R (szary, odpowiada RAL7035),
  • czujnik w całości bez silikonu.
• Połączenia elektryczne: zaciski śrubowe do przewodów 1 × 2,5 mm² lub 2 × 1,5 mm²
• Norma produktu: EN 60730-1 (automatyczne regulatory elektryczne do użytku domowego i podobnego)
• Zgodność EMC: do stosowania w środowisku mieszkalnym, handlowym, lekko uprzemysłowionym i przemysłowym
• Materiał opakowania: karton
• Masa (z opakowaniem): ok. 0,15 kg (wersje z wyświetlaczem QFA20..D)

Montaż

• Przeznaczony do montażu na wewnętrznej ścianie klimatyzowanego pomieszczenia (nie na ścianie zewnętrznej).
• Typowa wysokość montażu: ok. 1,5 m nad podłogą, w miejscu reprezentatywnym dla warunków panujących w pomieszczeniu.
• Należy zachować co najmniej 0,5 m odległości od najbliższej ściany bocznej.
• Nie montować:
  • we wnękach, za zasłonami,
  • nad lub w pobliżu źródeł ciepła (grzejniki, urządzenia biurowe),
  • na ścianach, za którymi przebiegają kanały kominowe,
  • w miejscach narażonych na bezpośrednie promieniowanie słoneczne lub punktowe źródła światła.
• Czujnik jest przystosowany do montażu na standardowych puszkach podłączeniowych:
  • prowadzenie przewodów od tyłu – instalacja podtynkowa,
  • prowadzenie przewodów od góry lub od dołu – instalacja natynkowa, z wykorzystaniem wyłamywanych otworów przepustowych.
• Urządzenie składa się z obudowy i podstawy połączonych zatrzaskowo; zaciski podłączeniowe znajdują się w podstawie.
• Zakończenie korytka kablowego przy czujniku należy uszczelnić, aby zapobiec błędom pomiaru spowodowanym przepływem powietrza przez korytko.
• Przed załączeniem zasilania należy sprawdzić poprawność okablowania i – w razie potrzeby – ustawić żądany zakres pomiarowy temperatury oraz jednostkę wskazań na wyświetlaczu.
• Czujnik wilgotności jest elementem wrażliwym; długotrwałe oddziaływanie oparów chemicznych o wysokim stężeniu może powodować zniekształcenie wyników pomiaru.

Podsumowanie

Siemens QFA2060D to precyzyjny czujnik pomieszczeniowy wilgotności i temperatury z dwoma aktywnymi wyjściami 0...10 V DC oraz wbudowanym wyświetlaczem LCD. Szeroki wybór zakresów pomiaru temperatury, wysoka dokładność (typowo ±3 % r.h. w zakresie komfortu), kompensacja wpływu własnego nagrzewania przy 24 V, a także solidna obudowa IP30 do montażu ściennego czynią z modelu QFA2060D uniwersalne rozwiązanie do regulacji i monitoringu warunków klimatycznych w instalacjach HVAC i systemach zarządzania budynkiem.

Pliki do pobrania:
QFA2060D Karta katalogowa