Mechanische Sensorintegration Vier Grundregeln für das Design-in

Der Sensor sollte in einem Bereich ohne Wärmequellen wie beispielsweise Mikrocontroller platziert und idealerweise thermisch entkoppelt werden, um einen Temperatur-Offset zu verhindern.
Der Sensor sollte in einem Bereich ohne Wärmequellen wie beispielsweise Mikrocontroller platziert und idealerweise thermisch entkoppelt werden, um einen Temperatur-Offset zu verhindern.

Das Design batteriebetriebener Geräte wird immer mehr zur Herausforderung. Was Entwickler über Konnektivität, Energiemanagement und über Software- und Sensorintegration wissen müssen, erklärt Daniel Lehmann, R&D-Ingenieur von Sensirion.

Um die Leistungsfähigkeit von Umweltsensoren – zum Beispiel Feuchte- und Temperatursensoren – voll nutzen zu können, gilt es, einige wichtige mechanische Konstruktionsregeln zu beachten. Denn ungünstige Gehäuse- und Leiterplattendesigns können zu unerwarteten Temperatur- und Feuchtigkeitsabweichungen führen und die Reaktionszeit erhöhen. Wichtig: Die mechanische Integration der Sensoren sollte so früh wie möglich in einem Projekt berücksichtigt werden. Die Komplexität der Integration wird zunehmen, je später das Gehäuse entworfen wird.

Die Beachtung der folgenden vier Grundregeln erleichtert die Integration:

1.     Wichtig ist, dass der Sensor so weit wie möglich der Umgebung ausgesetzt ist und große Öffnungen im Gehäuse verwendet werden. Das garantiert ein schnelles Ansprechen des Systems, und der Einfluss des Gehäuses lässt sich minimieren.

2.     Das Sensorgehäuse sollte von den anderen Teilen des Gerätes isoliert sein, um den Offset des integrierten Systems zu reduzieren.

3.     Im Sinne einer verkürzten Reaktionszeit sollte das Volumen um den Sensor herum – das sogenannte Totvolumen – minimiert werden.

4.     Der Sensor sollte in einem Bereich ohne Wärmequellen wie beispielsweise Mikrocontroller platziert und idealerweise thermisch entkoppelt werden, um einen Temperatur-Offset zu verhindern. Reicht eine mechanische Lösung nicht aus, um das Problem zu lösen, bietet Sensirion auch eine softwarebasierte Kompensation an.

Weitere Informationen zum Thema Design-In hat Sensirion im »Sensirion Design Guide« zusammengefasst, der im Downloadcenter der Sensirion-Webseite zum Download verfügbar ist.