Präzise und zuverlässig messen, optimieren, steuern.

Es geht darum, das Maximale herauszuholen und nichts zu verschwenden. Denn nur so können die wachsenden Anforderungen der Welt von morgen realisiert werden, ohne sie zu zerstören. Präzise Steuerung ist der Schlüssel dazu. Und der Schlüssel zur Steuerung sind präzise Daten.

Die gesetzlichen Anforderungen in Sachen Umweltschutz steigen stetig. Beispiel hierfür sind die Senkung der Emissionswerte und des Energieverbrauchs – egal ob es um PKWs, Heizungen oder Industrieanlagen geht. In vielen Prozessen ist dabei die Steuerung der Temperatur eine kritische Größe, um Prozesse effizient und ressourcenschonend zu gestalten.

Dazu kommen die Anforderungen der Märkte. Die Nachfrage nach an neuen Lösungen wie smarten Haushaltsgeräten und modernen Fahrerassistenzsystemen steigt rapide. Für die Themen der Zukunft müssen Hersteller vollkommen andere Wege als in der Vergangenheit gehen. Insbesondere der wachsende Einsatz von Elektronik und Sensorik in allen Bereichen des Lebens ist die Grundlage für mehr Funktionalität, Zuverlässigkeit, Sicherheit, Komfort und Umweltverträglichkeit.

Präzise und zuverlässige Steuerung ist auch der Schlüssel zu effizienten Prozessen und ganz neuen Technologien: Ein Beispiel ist die Umstellung von fossilen auf erneuerbare Energien. Anwendungen wie Brennstoffzellen, Elektromobilität und andere alternative Kraftstoffe bewegen sich häufig noch an den Grenzen des Machbaren oder sind nicht kosteneffizient genug um wettbewerbsfähig zu sein. Präzise Sensoren, genaue Daten und eine sichere Steuerung sind Grundvoraussetzungen für leistungsstarke Produkte. Z.B. für die Temperaturüberwachung in Ladesteckdosen, auf elektronischen Powerboards oder von Brennstoffzellen und Li-Ionenakkus.

Ein weiteres Stichwort ist die Vernetzung. Das Internet der Dinge gewinnt zunehmend an Bedeutung. Wenn künftig Geräte untereinander, mit der Haustechnik oder dem Smartphone Informationen und Daten austauschen, sind es Sensoren die dies möglich machen. Auch das Auto der Zukunft mit seinen hoch entwickelten, zum Teil autonomen Fahrerassistenzsystemen wird hochgradig vernetzt sein. Hier benötigt die Entwicklung hohe Kompetenz zur Vorwärtsintegration von Komponenten in das große Ganze.

Platin – die Grundlage präziser Daten

Präzise Temperaturdaten sind der Schlüssel zur Steuerung vieler Prozesse. Denn nur, wenn die Ausgangslage genau bekannt ist, kann eine Steuerung und Optimierung sinnvoll erfolgen.

Präzise Daten

Die Herausforderung besteht meist darin, sie unter den Anwendungsbedingungen zu erfassen, und diese sind häufig anspruchsvoll. Zum Beispiel, weil die Temperatur besonders genau gemessen werden muss, weil die Temperaturen besonders hoch oder niedrig sind – möglicherweise kommt in ein und derselben Anwendung sogar beides vor, oder es sind aggressive Stoffe oder Dauerbelastungen im Spiel denen der Sensor im Dauerbetrieb standhalten muss.
Wenn sich die Umgebungsbedingungen schnell und stark ändern, braucht man Sensoren, die unter den verschiedensten Bedingungen zuverlässig funktionieren, und gleichzeitig eine gleichbleibend gute Datenqualität liefern. In der Regel sind Platintemperatursensoren die beste Wahl, weil sie über große Temperaturbereiche besonders präzise messen, auch unter schwierigen Bedingungen und dabei zuverlässig und langlebig sind.

Genaue Messung über eine breite Temperaturrange

Immer wieder gibt es Fragestellungen, bei denen eine genaue Messung über eine weitere Temperaturspanne notwendig ist. Ein gutes Beispiel hierfür ist die Temperaturmessung im Abgasstrang moderner Fahrzeuge zur Senkung von Emissionswerten. Für ein effizienteres Abgasreinigungssystem benötigt man hochpräzise Temperaturinformationen mit geringer Fehlertoleranz, damit der Reinigungsprozess das gewünschte Ergebnis erbringen kann.

Temperaturmessung ©djama - Fotolia

Dabei ist ein besonders großer Messbereich von etwa -40°C bis 1000°C abzudecken, denn natürlich soll die Messung auch im tiefsten Winter beim Anlassen des kalten Motors ebenso wie während der Fahrt im heißen Abgasstrang zuverlässig funktionieren. Weitere Beispiele sind moderne selbstreinigende Backöfen mit Pyrolysereinigung und Hochtemperaturprozesse in der Industrie.

Speziell entwickelte Platinsensoren decken einen Messbereich von -40°C bis 1000°C ab. Die beste Wahl wo immer große Temperaturbereiche und hohe Temperaturen präzise erfasst werden müssen.

Genaue Messung Im Dauerbetrieb und unter extremen Bedingungen

Prozesse im Dauerbetrieb stellen immer besondere Anforderungen an eine Anwendung und das verwendete Material und nicht jeder Sensor ist dafür geeignet. Es braucht eine hohe mechanische Festigkeit, eine hohe Beständigkeit gegen Korrosion und Erschütterung und oft eine hohe Vibrationsbeständigkeit. Wenn dann noch hohe Temperaturen oder starke Temperaturschwankungen dazukommen ist es wichtig, dass die verwendeten Materialien im Sensor perfekt aufeinander abgestimmt sind.

Platin Dünnschichtsensoren sind hierfür besonders gut geeignet, denn Sensorelemente mit angepassten Materialsystemen sind auf Langlebigkeit bei extremen Temperaturschwankungen optimiert. Dadurch messen sie höchst präzise, haben eine geringe Drift und bieten Genauigkeit und Sicherheit auch für extreme Anforderungen. So sorgen sie für einen reibungslosen Betrieb und helfen dabei teure Stand- und Wartungszeiten zu verringern.

Langlebigkeit und Zuverlässigkeit für den wirtschaftlichen Betrieb

Platin ist ein außerordentlich langlebiges und hochwertiges Material. Und die Zuverlässigkeit des Sensors ist oft von entscheidender Bedeutung für die Lebensdauer und damit für den wirtschaftlichen Erfolg eines Geräts. Dabei geht es nicht nur darum, dass die Funktion den Erwartungen des Kunden entspricht, sondern auch darum, dass Qualitätsmängel zu teuren Servicefällen und Unzufriedenheit beim Kunden führt. Außerdem sorgt es dafür, dass das Gerät nicht nach kurzer Zeit schon auf dem Schrott landet – und neben den vergeudeten Ressourcen der Gesellschaft als Müll zur Last fällt.

Elektronik ©Henrik5000 - istock

Einerseits kann es dabei um die zuverlässige Messung der Temperatur zur Realisierung einer Anwendung gehen, etwa bei Backofen, Wärmemengenzähler oder im Abgasstrang eines Autos. Das ist aber nur ein Teilaspekt des Themenfeldes, denn noch häufiger ist der Bauteilschutz, Insbesondere an hoch belasteten Messstellen, wie zum Beispiel im PKW am Turbolader oder auf besonders empfindlichen Elektronikbauteilen. Er gewinnt durch den Zuwachs an Elektronik allgemein an Bedeutung.

Zudem werden in vielen Anwendungen die elektrischen Leistungen höher. Beispiele sind Elektroautos, Aufzüge und Klimasysteme. Sobald hohe Leistung und Ströme im Spiel sind erwärmen sich elektronische Komponenten. Sie müssen überwacht werden, damit kritische Betriebstemperaturen nicht überschritten und Schäden oder Brandgefahr durch Überhitzung vermieden werden. Aufgrund ihrer Präzision über große Temperaturbereiche sind auch hier Sensoren im SMD-Format das Mittel der Wahl.

Dabei ist der Bauteilschutz nicht nur ein Argument für Langlebigkeit an sich, sondern auch ein Aspekt der Leistungsfähigkeit des Gesamtsystems. Zum Beispiel kann eine Windkraftanlage sicher am Rande ihrer Leistungsgrenze betrieben werden, wenn die Balance zwischen Ausschöpfung der maximal möglichen Leistung und drohender Überhitzung überwacht und eingehalten wird.

Standardisierung der Kennlinie für Flexibilität und Kosteneffizienz

Bei komplexeren Anlagen, die eine erhebliche Investition darstellen, oder auch bei hochwertigen Geräten mit denen der Endverbraucher eine Erwartung verbindet, müssen Ersatzteile auch noch nach mehreren Jahren verfügbar sein.

Die normierte Kennlinie von Platinsensoren ist hierbei ein entscheidender Vorteil für die Nachhaltigkeit des gesamten Steuerungssystems. Durch die Standardisierung können sie über viele Serien hinweg eingesetzt werden und flexibel gegen Alternativen eingetauscht werden, ohne dass die Elektronik selbst geändert werden muss.

Auch wenn für die eigentliche Funktion der Einsatz eines NTCs ausreichend wäre, kann sich der Einsatz eines Platinsensors lohnen, weil er dabei hilft Entwicklungs- und Anpassungsaufwand gering zu halten. Ganz sicher ist er von Vorteil, wenn der Hersteller für mehrere Jahre Gewährleistung oder auch Service anbieten muss.

Automatisierte Produktion und Kosteneffizienz

Produktion ©Nataliya Hora - stock.adobe.com

Besonders im Elektronikbereich, aber auch in anderen Industrien ist die Kosteneffizienz ein wesentlicher Faktor. Wenn es die Anwendung zulässt ist die Sensorik im Idealfall Teil der Elektronik und lässt sich wie andere Elektronikkomponenten automatisch verbauen.Dafür müssen die Sensoren Industriestandards z.B. der Automobil und Elektronikindustrie entsprechen damit sie in die Bestückungsautomaten passen und von ihnen mit geringem Aufwand verarbeitet werden können.

Innovationskraft, Zuverlässigkeit und Ramp-UP Capabilities für die Serienproduktion

Für die komplexen Entwicklungsprojekte der nächsten Generation müssen Sensoren spezifisch auf die Anforderungen angepasst werden und exakt die benötigte Leistung erbringen. Hierfür brauchen Sie qualifizierte Partner, die sie von der Produktidee bis zur kostenoptimierten Serienproduktion begleiten und auf Anforderungen schnell reagieren können.

Dafür braucht es tiefgehendes Spezial-Know-How zur Pt-Dünnschichttechnologie und Verbindungstechnik. Diese Kombination und eine große Auswahl an verschiedenen Lösungen machen einen Top-Partner für die Entwicklung neuer Sensorlösungen aus. Außerdem braucht es gute Ideen und die Fähigkeit diese in eine Massenproduktion zu überführen Schließlich soll aus einem Prototyp einmal ein Produkt werden, das in Serie gefertigt werden kann.

Erfahrung, technischer Support und ein gesicherter Background und die daraus resultierende Innovationskraft sind hier wesentliche Faktoren für den Erfolg.

Platin-Dünnschicht-Sensoren von Heraeus bieten die Präzision, Zuverlässigkeit und die Möglichkeiten um mit Ihren Ideen Produkte und Lösungen für die Welt von heute und morgen zu verwirklichen. Ressourcenschonend, zuverlässig und sicher, vertrauen Sie auf unser Spezial-Know-How und sprechen Sie mit uns.