1 Überblick über die Sensorik

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282 5.4 Wiegand- und Impulsdrahtsensoren 5.5.1 Reed-Sensoren 283
über Glasfasern weitergeleitet wird. Auf diese Weise können auch Messungen an
schwer zugänglichen Stellen durchgeführt werden (nach [5.21]).
5.5 Andere Magnetsensortechniken
5.5.1 Reed-Sensoren
Die Impulsdrahtsensoren sind ein Beispiel für einen Sensortyp, der nicht ein kontinuierliches
Spektrum einer Meßgröße erfassen kann, sondern nur zwei diskrete Zustände:
Nur die Richtung des äußeren Feldes kann erfaßt werden, nicht aber deren Größe.
In dieselbe Kategorie eines digital anzeigenden Sensors fallen – wenn auch physikalisch
aus einem anderen Grund – auch die Reed-Dioden: Zwei metallische Kontakte
können durch eine mechanische Auslenkung aufgrund eines Magnetfeldes geschlossen
werden, nach Wegnahme des Magnetfeldes trennen sie sich wieder durch
Wirkung mechanischer Federkräfte (Bild 5.5.1-1).
Bild 5.4-6
Anwendungen von Impulsdrahtsensoren mit einer abwechselnden Folge von Schalt-
(SM) und Rückstellmagneten (RM) (nach [5.23]):
Bei der Anordnung auf einem Rad ist die Impulsfrequenz des Impulsdrahtsensors
ein Maß für die Umdrehungszahl. Der Sensor selbst benötigt keine Spannungsversorgung
Besonders vorteilhafte Einsatzmöglichkeiten des Impulsdrahtsensors ergeben sich dadurch,
daß keine Spannungsversorgung erforderlich ist, z.B. an unzugänglichen Stellen,
in Bereichen hoher elektrischer Spannungen u.a. Die erzeugte Energie reicht zum Betrieb
von Leuchtdioden aus, deren Signal über Glasfasern weitergeleitet werden kann
(Bild 5.4-7)
Bild 5.5.1-1 Aufbau und Wirkungsweise eines Reed-Schalters (nach [5.24]):
Zwei Blattfedern aus einem mittelharten magnetischen Werkstoff sind so angeordnet,
daß sie sich bei einer Verbiegung der Federn berühren und damit einen Kontakt
schließen können. Die Verbiegung tritt ein bei Anlegen eines äußeren Magnetfeldes:
In das magnetisierbare Material werden Nord- und Südpole induziert, die sich
gegenseitig magnetostatisch anziehen und deshalb die Blattfedern auslenken.
Wird das Magnetfeld durch eine Spule erzeugt, dann spricht man von Reed-Relais,
bei Ansteuerung durch einen Permanentmagneten von Reed-Kontakten,
Reed-Schaltern oder Reed-Sensoren.
Bild 5.4-7
Optische Weiterleitung der Signale eines Impulsdrahtsensors:
Über den Spannungspuls wird eine Lumineszenzdiode betrieben, deren Strahlung
Reed-Kontakte stellen sehr hochwertige Schalter mit vollständiger galvanischer Trennung
dar, die ohne mechanische Berührung von außen betätigt werden können und keine
wesentlichen Abnutzungs- und Alterungserscheinungen aufweisen. Sie sind z. B. für
10 10 Schaltspiele (Schaltvorgänge) ausgelegt; bei starker Strombelastung reduziert
sich dieser Wert auf 10 7 . Da die Relais in einem Schutzgas betrieben und von der
Außenwelt hermetisch abgeschlossen werden können, spielt die Oberflächenkorrosion,