HF-Messtechnik Eine Koax-Messleitung für die raue Umgebung

Autor / Redakteur: Jens Winkler * / Dipl.-Ing. (FH) Hendrik Härter

Worauf kommt es bei einer koaxialen Messleitung in rauer Umgebung an, wenn hochfrequente Signale gemessen werden sollen? Wir haben genauer hingeschaut.

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Koax-Messleitung in rauer Umgebung: Hochfrequente Signale werden messtechnisch nicht nur im Labor aufgenommen.
Koax-Messleitung in rauer Umgebung: Hochfrequente Signale werden messtechnisch nicht nur im Labor aufgenommen.
(Telegärtner)

Hochpräzise Messtechnik und raue Umgebungen scheinen sich auf den ersten Blick auszuschließen. Dennoch wird in industriellen Fertigungsanlagen präzise Hochfrequenz-Messtechnik benötigt. Doch worauf kommt es koaxialen Messleitungen für raue Umgebungen an? Längst hat die Hochfrequenz-Messtechnik die geschützte Umgebung des Labors verlassen und behauptet sich mittlerweile auch in der rauen Umgebung industrieller Fertigungsanlagen. Anders als im Labor, wo Fachleute sorgsam mit der Ausrüstung umgehen, sind die Messleitungen in der industriellen Fertigungsumgebung weit höheren Belastungen ausgesetzt. Standard-Messausrüstung kann dort nicht eingesetzt werden.

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Hohe Phasenstabilität und Rückflussdämpfung

Zu den besonderen Anforderungen des industriellen Umfelds zählen vor allem mechanische Belastungen und ein weit größerer Temperaturbereich als im Labor. Dennoch müssen exakte, reproduzierbare Messergebnisse erreicht werden, und dazu müssen Messleitungen auch unter den erhöhten Belastungen höchste Ansprüche bei Phasenstabilität, Rückflussdämpfung und Lebensdauer erfüllen.

Leitungen mit FEP-Kabelmantel und einem erweiterten Temperaturbereich von -55 bis 110 °C haben sich in der Praxis bewährt. Dabei garantiert der Aufbau mit einem geschäumten PTFE-Dielektrikum, einer gewickelten Folie unter dem Schirmgeflecht und einer zusätzlichen Kunststofffolie dazwischen eine hohe Phasenstabilität und Rückflussdämpfung selbst bei Biegebeanspruchungen von 90°. Ein Federschlauch aus Edelstahl bietet einen wirksamen und zuverlässigen Schutz gegen das Knicken der Leitung und sorgt gleichzeitig für eine hohe Trittfestigkeit und einen effektiven Schlagschutz.

Die Leitung widersteht Druckbelastungen bis 80 kg pro 5 cm Leitungslänge. Das ist besonders sinnvoll bei großen Längen und bei Computer-zu-Maschine-Anwendungen, wo Leitungen entsprechenden Gefahren ausgesetzt sind. Der Edelstahlschlauch ist komplett mit einer zusätzlichen Isolation versehen. Eine zusätzliche Knickschutztülle im Steckerbereich verbessert die mechanische Belastbarkeit der Messleitung zusätzlich. Auch hier entscheiden Details, ob eine Produktlösung für den Einsatz unter besonderen Bedingungen dauerhaft geeignet ist. Neben der Leitung sind auch die Steckverbinder mechanischen Belastungen ausgesetzt.

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Dieser Autorenbeitrag ist in der Printausgabe ELEKTRONIKPRAXIS 10/2015 erschienen. Diese ist auch als kostenloses ePaper oder als pdf abrufbar.

Ständig wechselnde Prüflinge

Dazu kommt eine sehr viel höhere Anzahl ständig wechselnder Prüflinge als im Labor und damit die Gefahr eines wesentlich höheren Verschleißes. Steckerkörper und Überwurfmuttern aus Edelstahl sind besonders widerstandsfähig und haben sich in der Praxis bewährt. Zusammen mit einem vergoldeten, über den Rasthaken fixierten Innenleiter garantieren sie weit über 1000 Steckzyklen. Für besonders gute Übertragungseigenschaften sollten Innen- und Außenleiter des Steckers mit der Leitung verlötet sein.

Zu beachten ist: Erst das aufeinander abgestimmte Zusammenspiel einer durchdachten Konstruktion, speziellen Materialien und hochpräziser Fertigung liefert industrietaugliche, robuste Messleitungen, die auch bei häufiger Bewegung und starker mechanischer Beanspruchung phasenstabil arbeiten. Und die auch bei hohen Steckzyklen exakte, zuverlässige und reproduzierbare Messergebnisse liefern.

Um das sicherzustellen, wird bei Telegärtner jede Messleitung im Rahmen eines lückenlosen Qualitätsmanagements einzeln geprüft und mit einem ausführlichen Messprotokoll bezüglich Einfüge- und Rückflussdämpfung ausgeliefert. Konstruktion, Fertigung und Qualitätssicherung an einem zentralen Standort in Deutschland stellen dabei ein gleichbleibend hohes Qualitätsniveau sicher.

* Jens Winkler ist Produktmanager Koax bei Telegärtner in Steinenbronn.

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