Pewatron / Fujikura Drucksensoren für Pneumatik und Blutdruckmessung

Bei der Auswahl des passenden Sensors ist neben den technischen Anforderungen der Anwendung oft das Preis-Leistungs-Verhältnis entscheidend. Am Beispiel der Blutdruckmessung und der Pneumatik zeigen die Experten von Pewatron auf, was den Drucksensoren von Fujikura hier zum Durchbruch verholfen hat.

Bereits seit Jahren arbeiten der japanische Hersteller Fujikura und der schweizerische Sensorspezialist Pewatron zusammen. Über die Zeit sind viele Produktinnovationen entstanden. In Kooperation mit einem großen Medizintechnik-Kunden ist beispielsweise die AG3-/AP3-Drucksensorserie entstanden, die für die hochgenaue nichtinvasive Blutdruckmessung verwendet wird und bis heute noch ein einzigartiges Produkt auf dem Markt ist.

Die AG3-/AP3-Sensoren von Fujikura werden in professionellen Blutdruckmessgeräten bereits in großen Stückzahlen verbaut. Viele Kunden haben das ganze Potenzial dieser Sensoren voll ausgenutzt, um sie auch in zusätzlichen Applikationen einzusetzen: Sie konnten zeigen, dass mit einer fachgerechten A/D-Wandlung bis zu 16 bit Auflösung des analogen Signals möglich sind. Deshalb wird dieser Sensor heute überall dort verwendet, wo eine hohe Auflösung und/oder eine schnelle Abtastrate gefordert ist – bei günstigen Kosten, kompakten Baumaßen und hoher Zuverlässigkeit.

Standard mit Grenzen: digitale Signalverarbeitung

»Die meisten vergleichbaren Produkte auf dem Markt verwenden für die Signalkonditionierung einen ASIC eines renommierten Herstellers«, erklärt Phillipp Kistler, Product Manager von Pewatron. »In diesem Konzept wird das analoge Signal in ein digitales umgewandelt, bevor es im digitalen Signalprozessor (DSP) weiterverarbeitet wird – ein Prinzip, das unterdessen zu einem Quasi-Standard bei den MEMS-Drucksensoren geworden ist und von Fujikura auch in der AG2/AP2-Sensorfamilie genutzt wird.« In der analogen Version dieses Konzepts wird das digitale Signal dann wieder D/A-gewandelt und in der digitalen Version direkt über eine SPI- oder I2C-Schnittstelle ausgegeben. »Dieses Konzept hat absolut seine Berechtigung und ist für viele Anwendungen die richtige Lösung«, so Kistler. »Die Signalverarbeitung im DSP-Block des ASIC eröffnet mächtige Möglichkeiten, die allerdings wieder durch die Rechenleistung definiert bzw. begrenzt werden.«

Die ASIC-Hersteller dimensionieren ihre Produkte so, dass sie den größten Teil des Marktes und der Applikationen abdecken können: eine gute Lösung mit gutem Preis-Leistungs-Verhältnis. Liegen die Kundenanforderungen jedoch über denen dieser Mainstream-Applikationen, stößt das Konzept an seine Grenzen. Diese Lücke schließt Fujikura nun mit der AG3/AP3-Serie, die einen völlig anderen Ansatz verfolgt als die Produkte der Mitbewerber.

Rein analoge Signalkonditionierung und Kennlinienkorrektur

»Die Digitalisierung ist nicht immer die bessere Lösung«, führt der Experte aus. »Manche altbewährten Konzepte haben weiterhin ihren Charme und bieten entscheidende Vorteile.« Bei der AG3/AP3-Serie heißt das Zauberwort „voll analoge Signalkonditionierung“: Der ASIC von Fujikura verzichtet ganz auf die A/D-D/A-Wandlung und somit auf eine digitale Signalverarbeitung. Nicht nur der ganze Signalpfad ist rein analog, sondern auch die Temperatur- und Kennlinienkorrektur. Dank neuester Analogtechnik wird so eine herausragende Signalqualität erreicht.