Systemdesign / Safety&Security Funktionale Sicherheit in der Datenerfassung

In der industriellen Zustandsüberwachung können elektronische Fehler potenziell verheerende Folgen haben: dann werden zusätzliche Komponenten zur Gewährleistung der funktionalen Sicherheit notwendig. Hier trägt höhere Integration ein Optimierungspotenzial.

Die funktionale Sicherheit (Safety) gehört in vielen Branchen zur übergeordneten Sicherheitsstrategie. Sie soll die Wahrscheinlichkeit dafür, dass Menschen verletzt oder Anlagen beschädigt werden, auf ein tolerierbares Maß reduzieren. Die Forderung nach funktional sicheren Systemen hat in den letzten Jahren zugenommen. Von Kernkraftwerken bis zu Medizingeräten wurden fehlerfreie Systeme für einige zum Ideal und für andere aber zu einer Notwendigkeit.

Im Bereich der Sensorik etwa kann das Erfassen unrichtiger oder verfälschter Daten - abhängig vom System und den bestehenden Risiken - verheerende oder gar tödliche Folgen haben. Systementwickler waren stets gefordert, ihre Produkte mit Diagnose- und Fehlervermeidungs-Mechanismen auszustatten, um die Integrität der Eingangsdaten (z.B. aus einem Sensor-IC) zu gewährleisten. Dies erforderte natürlich zusätzliche Leiterplattenfläche und trieb den Bauteile- und Verarbeitungsaufwand und letztendlich auch die Kosten in die Höhe.

In enger Zusammenarbeit mit Systemdesign-Ingenieuren wurde seither an einer Lösung für diese Probleme gearbeitet. Dabei werden die Features zur funktionalen Sicherheit bereits in das IC eingebaut. Dieser Artikel untersucht das Potenzial hoch-integrierter A/D-Wandler in der funktionalen Sicherheit und betrifft die Sicherstellung der Integrität des gesamten DAQ-Systems.