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Sensorik Sensoren für statische und hochdynamische Druckmessungen bis 50 kHz

| Redakteur: Udo Schnell

Besonderes Kennzeichen der M5-Serie von Keller Druckmesstechnik ist die Kombination aus neuem Sensor und abgesetzter, präziser Signalaufbereitung.

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Die Drucksensoren der M5-Serie sind für Betriebstemperaturen zwischen -40 und +180 °C mit einem engen Gesamtfehlerband von ±1 % spezifiziert.
Die Drucksensoren der M5-Serie sind für Betriebstemperaturen zwischen -40 und +180 °C mit einem engen Gesamtfehlerband von ±1 % spezifiziert.
(Bild: Keller Druckmesstechnik)

Mit der M5-Serie setzt die Keller AG für Druckmesstechnik nach eigenen Angaben Maßstäbe. Das Besondere sei die Kombination aus einem neuen Sensor für statische und hochdynamische Messungen und der abgesetzten, präzisen Signalaufbereitung.

Vorteile aufgrund der Konstruktion

Der Schlüssel zur Messung hochdynamischer Druckänderungen liegt den Angaben zufolge bei der möglichst direkten Ankopplung des Sensorelements an das Medium. Dafür haben die Entwickler bei Keller eine mikromechanische Lösung gefunden, ohne dämpfende Trennmembran oder Kapillarleitung und ohne Dicht- oder Klebstoffe, heißt es. Bei der Serie M5 ist der Siliziumsensor mit seiner Rückseite auf ein fließdynamisch optimiertes Trägerelement gelötet, das frontbündig im Druckanschluss fixiert wird.

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Diese Konstruktion ermögliche dynamische Messungen mit einer Bandbreite von 0 bis 50 kHz und habe zahlreiche zusätzliche Vorteile. Dazu zählen die ausgezeichnete Entkopplung von Montagekräften und Körperschall, die weitreichende Medienkompatibilität sowie die Langlebigkeit durch Oxid-Schutzschichten. Weiter überzeugt die M5-Serie laut Keller durch eine Überdrucksicherheit bis zum fünffachen des Messbereichs und den Druckanschluss mit lediglich Ø 5 mm Aussengewinde für Messungen an schwer zugänglichen Stellen.

Trennung von Sensor und Signalumformer

Die Drucksensoren der M5-Serie sind für Betriebstemperaturen zwischen -40 und 180 °C mit einem engen Gesamtfehlerband (also einschließlich Temperaturfehler) von ±1 % spezifiziert. Ohne den abgesetzten Signalumformer werden sie mit der typischen Spanne des Ausgangssignals von 80 mV (bei 1 mA Versorgung) und individuellem Kalibrierzertifikat geliefert.

Für Absolutdruck-Messungen stehen die Messbereiche 3, 10 und 30 bar zur Verfügung. Durch die Trennung von Drucksensor und Signalumformer sind ortsnahe Messungen auch in dicht aufgebauten Aggregaten mit hoher Temperaturbelastung möglich.

Um den weiten Dynamikbereich des piezoresistiven Drucksensors von 50 kHz nicht auszubremsen, haben die Entwickler bei Keller auf die Digitalisierung des Messsignals zur Aufbereitung verzichtet. Vielmehr wird der rein analoge Signalpfad durch die vollständig Mikroprozessor-gesteuerte Kompensationselektronik in Echtzeit justiert. So behält das auf 0 bis 10 V verstärkte Ausgangssignal die volle Dynamik des Sensorsignals, heißt es. Der Abgleich der Messkette aus Drucksensor und Signalumformer erfolgt im Werk nach Ermittlung der individuellen Kalibrierparameter. Auch der Temperaturbereich zum Betrieb der abgesetzten Elektronik erfülle mit -40 bis 125 °C außergewöhnliche Anforderungen wie sie etwa an Motorenprüfständen zu finden sind.

Ideal für ortsnahe Messungen in Motorenprüfständen und Windtunneln

Mit den thermisch äußerst robusten Druckaufnehmern der M5-Serie von Keller sind hochpräzise statische und dynamische Messungen bis 50 kHz Bandbreite bei Einsatztemperaturen bis +200 °C am Drucksensor möglich, führt das Unternehmen aus. Der abgesetzte Drucksensor ohne Ölfüllung, ohne Trennmembran und ohne Dicht- oder Klebstoffe an den medienberührten Teilen, ist mit seinem M5-Anschlussgewinde ideal für ortsnahe, hochdynamische Messungen auch an sehr dünnen Rohrleitungen in Motorenprüfständen, im Windtunnel oder bei der Prüfung von Turbinenblättern. (us)

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