4-2017

Sensoren
Smart-Sensor
Wie man die Vorteile eines für Industrie 4.0 entwickelten Drucksensors auch in der Medizintechnik nutzen kann
Die neue Drucksensorserie
SCPK bietet nicht nur die Möglichkeit,
die Sensorausgabewerte
über den I²C-Bus auszulesen, was
schon eine wesentliche Verbesserung
gegenüber der Datenübertragung
vom Sensor zum µController
per analoger Spannung (z.B. 0 -
3 V) darstellt, sondern die jetzt
eingeführte Drucksensorfamilie
kann auch vom Anwender in
seiner Funktion beeinflusst werden.
Die neue Generation von
Drucksensoren kann entweder
Die technischen Daten des Drucksensors SCPK
vor der Montage im Gerät oder
selbst nach dem Einbau durch
Befehle, die über die serielle
Schnittstelle I²C-Bus an eine individuelle
Adresse auf die Belange
des Gerätes oder an die Situation
vor Ort oder zu einer bestimmten
Zeit eingestellt werden.
Warum soll man
das Verhalten des
Drucksensors ändern?
Für die Glättung von Drucksignalen
braucht der µController
Druckbereiche:
Differenzdruck und Relativdruck
­ bidirektional von ±25 Pa (2,5 mm Wassersäule) bis ±100 kPa (1 bar)
­ Unidirektional von 0…25 Pa bis 0…4 MPa (40 bar)
Absolutdruck:
von 0…10 kPa (100 mb) bis 0…4 MPa (400 m Wassersäule)
Versorgungsspannung: 2,7 bis 5,6 V
Stromverbrauch: einstellbar von 70 µA bis 2,4 mA
Umgebungstemperatur: -40 bis 125 °C
Temperaturkompensiert: -40 bis 125 °C
Ausgang regulär: 100 bis 16.284 für den Druckbereich
Auflösung:
14 bit Wertebereich (tatsächlich mindestens 12.000 Schritte
oder 0,0083 % vE )
Genauigkeit:
(Fehler über alles einschließlich 6 Jahre Alterung und -25/85 °C):
1 bis 0,1 %
Abmessungen:
Grundfläche diff-typ: 9 x 20 mm
rel/abs-typ: 9 x 10 mm
Höhe: 9,5 mm
Druckanschlusstüllen: für Schlauch 4 mm Innendurchmesser oder mit Metalltülle
für Schlauch 1,8 oder 2 mm Innendurchmesser
Verpackung:
Blistergurt auf Rolle oder in Streifen zu 10 oder 20 Stück
(µC) viel Zeit. Diese Aufgabe
kann der intelligente Drucksensor
SCPK übernehmen. Im Programm
des µC kann man vielmehr
die Überwachung einrichten.
Ist es in einer Anwendung
besser, zu glätten, weil der Druck
stark schwankt, gibt der µC den
Befehl an den Sensor, die Anzahl
der Messungen für eine gleitende
Mittelwertbildung von minimal 1
auf bis zu 128 zu setzen. Eine
andere Anwendung ist, wenn in
einer Schaltung z. B. mit Energy
Harvesting oder Batteriebetrieb
von Zeit zu Zeit der Energieverbrauch
herabgesetzt werden soll.
Ein Befehl an den Sensor passt
die Situation an.
Eindeutig identifizierbar
Die Sicherheitsfrage für Bauteile
und deren Zustand rückt immer
mehr in den Vordergrund. Dafür
hat der Drucksensor SCPK, wie
auch schon alle anderen Sensoren
von SensDev GmbH, eine
einmalige Seriennummer, sowohl
auf dem Etikett, als auch aus dem
EEPROM auslesbar. Ein Befehl
genügt und der µC erfährt die
Identität des Sensors. Mit Hilfe
dieser ID können vom Herstellerserver
abgefragte Testdaten,
Kalibrierdaten und Einstellungen
zugeordnet, verglichen und für
Fehlerbetrachtungen herangezogen
werden. Der Sensor hat
selbst interne Überwachungsfunktionen
und meldet im Fehlerfall via
I²C-Bus statt Drucksignale unterschiedliche
Fehlercodes.
Die Drucksensoren können
auch mehrfach in einem Gerät
am gleichen I²C-Bus angeschlossen
sein, weil z. B. unterschiedliche
Drücke überwacht werden
sollen oder einfach aus Sicherheitsgründen
zu dem Sensor noch
ein redundantes Pendant vorhanden
sein muss. Dafür kann der
Anwender selbst vor der Bestü­
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