Unitronic Gas-Erkennung ohne aufwendige Kalibrierung

Der VGSA erfasst Brenngase, organische Verbindungen, anorganische Verbindungen, aber auch komplexere Gasgemische wie z.B. Zigarettenrauch.
Der VGSA erfasst Brenngase, organische Verbindungen, anorganische Verbindungen, aber auch komplexere Gasgemische wie z.B. Zigarettenrauch.

Bei Unitronic steht die Gassensorik im Mittelpunkt des Messeauftritts. Dabei stellt das Unternehmen unter anderem zwei neue Sensormodule vor, die den sonst üblichen Kalibrieraufwand für Kunden überflüssig machen sollen: Das für das schnelle Aufspüren flüchtiger organischer Verbindungen in der Luft entwickelte Sensormodul USM-VOC und das virtuelle Gassensor-Array VGSA, das eine Vielzahl von Gasen mit nur einem einzigen Metalloxidsensor erkennt.

Ob Umweltschutz, Medizintechnik oder industrielle Anwendungen: Die Gassensorik erfreut sich seit Jahren steigender Nachfrage. Was viele potentielle Kunden aber nach wie vor schreckt, ist der hohe Kalibrier- und Wartungsaufwand, der mit dem Einsatz von Gassensoren einhergeht. »Mit Gassensoren beschäftigt man sich nicht mal so eben nebenbei«, erklärt Eduard Schäfer, Technical & Marketing Manager Sensoren von Unitronic.

»Die Gassensorik ist ein komplexes Thema, das neben viel Erfahrung auch umfangreiches technisches Equipment bis hin zu einem Labor mit eigener Gaskammer voraussetzt. Werden z.B. 1000 Gassensoren verbaut, muss jeder einzelne aufwendig kalibriert werden. Verständlich, dass viele Unternehmen diesen Aufwand scheuen.«

Um dieses Dilemma zu beenden, bietet Unitronic seinen Kunden ab sofort auch fertig kalibrierte Plug-and-Play-Sensormodule an. Das seit über 30 Jahren mit dem Thema Gassensorik vertraute Unternehmen hat dafür ein neuartiges elektronisches Auswerteverfahren entwickelt, das, anders als bislang üblich, statt des ohmschen Widerstands des Gassensors die Ladungsträgerverschiebung im Sensorelement auswertet.

Zum Einsatz kommt dieses Verfahren unter anderem in dem für das schnelle Aufspüren flüchtiger organischer Verbindungen entwickelten und auf dem hochstabilen TGS2201-Halbleitersensor von Figaro basierenden Sensormodul USM-VOC. Die elektronische Auswertung garantiert nach Angaben des Herstellers nicht nur eine sehr schnelle Reaktion auf Veränderungen, sie ermögliche auch schnellere Wiederholzeiten. Zudem zeichne sich der auf unterschiedlichste flüchtige Stoffe wie z.B. CO, Toluene und Ethanol reagierende Sensor gerade bei niedrigen Konzentrationen durch eine im Vergleich zur herkömmlichen resistiven Messmethode fast doppelt so hohe Auflösung aus.
Dank eines von Unitronic speziell für diesen Sensor entwickelten Abtastverfahrens namens Digital Sampling Process (DSP) lassen sich zudem die kurzen Reaktionszeiten und Messzyklen des Gassensors uneingeschränkt nutzen - und das bei hoher Messgenauigkeit. So reagiert das USM-VOC im Vergleich zu resistiven Gassensoren nicht nur um bis zu 20 Prozent schneller auf die Freisetzung schädlicher Gase, sondern es ermittelt auch die tatsächliche Gaskonzentration in der Luft deutlich früher. Beim Referenzgas Toluene etwa reichen bereits 30 ppb (part per billion) für eine exakte Erkennung aus.

Ausgestattet mit einem analogen und einem digitalen Ausgang (UART), lässt sich das 30 x 30 mm große und für 5 V Versorgungsspannung ausgelegte Modul einfach in eigene Schaltungen und Anwendungen integrieren.