Auf die Anforderungen von Industrie 4.0 zugeschnittene Drucktransmitter

| Autor / Redakteur: Martin Reckziegel * / Thomas Kuther

Diese Drucksensoren mit digitalem Ausgang sind ultraflach und einfach zu vernetzen. Damit eignen sie sich sehr gut für die Implementierung in Industrie-4.0-Systeme.
Diese Drucksensoren mit digitalem Ausgang sind ultraflach und einfach zu vernetzen. Damit eignen sie sich sehr gut für die Implementierung in Industrie-4.0-Systeme. (Bild: TDK Corporation)

Big Data ist die Voraussetzung, um Industrie-4.0-Lösungen und Prozesse zu realisieren. Die Basis für die Generierung der erforderlichen Daten in industriellen Prozessen und Umgebungen sind die verschiedensten Arten von Sensoren. Entsprechend steigt auch der Bedarf an Drucksensoren und -transmittern.

Bei den Basistechnologien von Drucksensoren wird zwischen piezoresistivem und kapazitivem Prinzip unterschieden. Letzteres eignet sich hauptsächlich für Consumer-Applikationen, während das piezoresistive Prinzip sich für Automotive- und Industrial-Anwendungen eignet.

Ausschlaggebend dafür sind folgende Leistungsmerkmale der Transmitter mit piezoresistiven Drucksensoren:

  • Hohe absolute Genauigkeit,
  • geringer Temperatur-Koeffizient,
  • geringe Temperatur-Hysterese,
  • hohe Robustheit gegen unterschiedliche Medien,
  • hohe Langzeitstabilität.

In der industriellen Druckmessung kommen die Messprinzipien Absolut, Relativ und Differenz für die unterschiedlichsten Aufgaben und Anforderungen zum Einsatz. Diese Prinzipien lassen sich besonders gut mit der piezoresistiven Technologie abdecken.

Ultraflache und vernetzbare Drucktransmitter

Die von TDK speziell für Industrie-4.0-Anwendungen konzipierten EPCOS-Drucktransmitter mit einer Bauhöhe von nur 6 mm bieten auf einem Footprint von 24 mm x 26 mm Durchführungen für eine einfache, wartungsfreundliche Schraubmontage. Die Transmitter-Familie umfasst ein Spektrum für Messbereiche mit 16 mbar FS (Fullscale, Maximaldruck) bis 7 bar FS. Im Temperaturbereich von –25 bis 85 °C wird dabei eine Genauigkeit von ±1% FS erzielt. Für die einfache Implementierung in digitale Industrie-4.0-Architekturen sorgt die integrierte SPI-Schnittstelle (Serial Peripheral Interface) mit einer Auflösung von 16 bit. Dank der zwei im Transmitter integrierten Steckverbinder lassen sich einfach Daisy-Chain-Systeme realisieren. Diese Transmitter sind optimiert für die Differenzdruckmessung, wie sie zum Beispiel bei der vorbeugenden Wartung von Filtersystemen, Pumpenkontrollen oder Gasströmen zum Einsatz kommt.

Robust, vielseitig und genau müssen sie sein

Die miniaturisierten Drucktransmitter der Familie MiniCell eignen sich für eine breite Palette an Industrial-Anwendungen, besonders unter rauen Einsatzbedingungen. Sie decken einen Druckbereich von 0,5 bar bis 10 bar ab und können bei Temperaturen zwischen –40 und 140 °C betrieben werden. Dabei wird eine Genauigkeit von <1,5% über den gesamten Messbereich (Full Scale) erreicht. Besonders hervorzuheben ist die hohe Medienresistenz dieser Transmitter. Ermöglicht wird sie durch eine Edelstahlmembran, die den Druck über eine Ölfüllung an das Sensorelement überträgt. Somit können auch die Drücke aggressiver Flüssigkeiten oder Gase gemessen werden. Trotz ihrer großen Robustheit haben diese Transmitter eine Bauhöhe von nur 11 mm; Breite und Länge betragen 16,2 mm und 19,6 mm.

Verfügbar sind Typen für Absolut-, Relativ- oder Differenzmessung. Die analoge Schnittstelle bietet ein Ausgangssignal von 0,5 bis 4,5 V.

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* Martin Reckziegel ist Produkt-Marketing-Manager Pressure Sensors der TDK Corporation.

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