Sensorik Was bei Auswahl und Einsatz von Sensoren zu beachten ist

Autor / Redakteur: Michael Schulz* / Jan Vollmuth

Vom Bagger bis zum Thermostat: Bei jeder Anwendung stellt sich die Frage nach den jeweils am besten geeigneten Sensoren. Industriestandards helfen bei der Auswahl.

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Der Mag Speed Quadrature Sensor von Honeywell erfüllt hohe Industriestandards, u.a. hinsichtlich Schutz vor Umwelteinflüssen und Immunität gegen elektromagnetische Störungen.
Der Mag Speed Quadrature Sensor von Honeywell erfüllt hohe Industriestandards, u.a. hinsichtlich Schutz vor Umwelteinflüssen und Immunität gegen elektromagnetische Störungen.
(Bild: Honeywell)

Lösungen für den Industrieeinsatz werden immer intelligenter. „Smarte“ Lösungen verlangen nach intelligenteren und verbundenen Systemen, was wiederum den Bedarf an Sensoren in fast jedem Bereich steigert. Ein Bericht der Marktforschungsagentur BCC Research beispielsweise sagt ein Wachstum des Sensormarktes von 10 % im Zeitraum 2015 bis 2020 voraus.

Wahrscheinlichkeit eines Systemausfalls steigt

Eine steigende Anzahl an Sensoren in einem System bietet Anwendern Vorteile durch ein Mehr an Messdaten – es können aber auch weitere mögliche Faktoren für einen Systemausfall eingeschleppt werden. Ein fehlerhafter Sensor, der unzuverlässig oder ungenau ist, kann teuer im Austausch und schwierig in der Fehlerfindung sein. Um OEMs und Anwender vor möglichen Systemausfällen zu schützen, ist es also von höchster Wichtigkeit, einen zuverlässig und genau arbeitenden Sensor zu wählen.

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Um sicher zu erkennen, welcher Sensor für welches System geeignet ist, bieten Industriestandards maßgeblich Orientierung bezüglich Sensorleistung und -zuverlässigkeit. Die entsprechenden Normen zu verstehen hilft Ingenieuren bei der Auswahl eines passenden Sensors, der die spezifischen Systemanforderungen erfüllt. Die vier Faktoren Schutz vor Umwelteinflüssen, Immunität gegen elektromagnetische Störungen, Temperaturbereich sowie Vibrationen sind dabei besonders entscheidend für Entwicklungsingenieure und OEMs.

Schutz vor Umwelteinflüssen

Der Schutz vor Umwelteinflüssen beschreibt, wie gut ein Sensor während der Betriebszeit gegen das Eindringen von Wasser und Staub geschützt ist. Ein Grundstandard, den Ingenieure beachten sollten, ist die IP-Schutzart. Die Wertung des Eindringungsschutzes wird von der International Electrotechnical Commission herausgegeben. Die höchste Wertung unter den IP Standardwerten für Sensoren ist IP69K. Die Spezifizierung auf IP69K wurde ursprünglich für Straßenfahrzeuge entwickelt, vor allem für diejenigen, die einer besonders intensiven Reinigung bedürfen (wie zum Beispiel Mülllaster oder Zementmischer). Die erste Zahl weist auf einer Skala von 0 bis 6 den Schutz gegen Feststoffteilchen aus, dabei ist der Sensor mit einer 6 komplett staubdicht. Die zweite Zahl zeigt die Wasserdichte des Sensors von 0 bis 9K an. Mit 9K ist der Sensor gegen Spritzwasser aus nächster Nähe mit hohen Temperaturen und hohem Druck geschützt.

Beispielsweise kann ein Ingenieur auf diese Werte zurückgreifen, wenn er Sensoren für den Einsatz in einem Mähdrescher definiert. Dank der IP-Schutzart kann er einfach sicherstellen, dass die verwendeten Sensoren zum Beispiel Staub und Dünger im Landwirtschaftseinsatz standhalten und auch durch einen Hochdruckreiniger keinen Schaden nehmen, mit dem das Fahrzeug gesäubert wird.

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