Pewatron / Fujikura
Drucksensoren für Pneumatik und Blutdruckmessung
Fortsetzung des Artikels von Teil 2
Das Besondere
Das Problem bei überdimensionierten Produkten sei, dass sie oft zu massiv höheren Kosten führten. Letztlich sei weder dem Pneumatik-Komponenten- noch dem Sensorhersteller geholfen, wenn die budgetierten Stückzahlen ausblieben. »Deshalb ist es absolut essenziell, Sensorik nach dem Leitsatz „fit for use“ zu designen bzw. auszuwählen – das heißt: exakt auf die Anforderungen abgestimmt. Erfolgreiche Firmen schaffen es, ihre Produkte sehr exakt auf die Anforderungen der Applikation und des Marktes auszulegen. Dadurch gelingt es ihnen, sich auch weiterhin gegen Konkurrenten aus Ländern mit weit tieferen Kostenstrukturen zu behaupten. Ein Paradebeispiel für eine perfekt dimensionierte Komponente ist der Fujikura-Drucksensor für Pneumatik-Anwendungen.«
Was macht der Fujikura-Sensor anders als andere?
Auf den ersten Blick ähnliche Sensoren gibt es viele auf dem Markt, und es stellt sich die Frage: Wieso funktioniert der Fujikura-Sensor in Pneumatik-Anwendungen und andere Sensoren nicht? Dazu einige Aspekte.
Bild 2 zeigt den Aufbau des Fujikura-Drucksensors. Daraus ist ersichtlich, welche Materialien bzw. Einzelteile Kontakt mit dem Medium haben: das Gehäuse/der Port, der Sensor-Die (Chip) und der Kleber zwischen dem Sensor-Die und dem Gehäuse. »Das Gehäuse ist unproblematisch, das Öl in der Pneumatik-Luft greift den Kunststoff nicht an«, führt Kistler aus. »Schwieriger ist es beim Kleber. Hier unterscheiden sich die Sensorhersteller. Der Kleber ist entscheidend für die Sensor-Performance. Verändert sich der Kleber über die Zeit, beispielsweise indem er spröde wird, hat das einen Einfluss auf das Sensorsignal. Weil die Sensormembran direkt auf dem Kleber befestigt ist, führt eine Veränderung des Klebers zu einer Drift des Sensorsignals.
Das heißt, es ist entscheidend, dass der Kleber den Zustand, den er bei der Kalibrierung hatte, über die ganze Lebensdauer beibehält.« Entscheidend seien hier die Mixtur, die Menge und der ganze Klebeprozess sowie die richtige Voralterung. »Die wichtigste Komponente ist aber der Sensor-Chip, der Sensor-Die«, so Kistler weiter. »In unserem Fall ist das ein piezoresistiver Drucksensor-Chip. Das Grundmaterial ist Silizium. Auf der Vorderseite sind vier Messwiderstände aufgebracht und als Wheatstone-Brücke angeordnet. Durch Anlegen von Druck verformt sich die Membran und die Messwiderstände verändern ihren Wert durch Dehnung oder Stauchung. Die Rückseite des Sensor-Dies besteht aus Silizium ohne Messwiderstände.
Jobangebote+ passend zum Thema
»Das Problem bei den meisten Sensoren ist, dass die Vorderseite des Sensors mit dem Medium beaufschlagt wird. Je nach Medium werden die Messwiderstände angegriffen bzw. verändern sich. Das Spezielle am Fujikura-Drucksensor ist: Es wird die Rückseite auf der Medienseite verwendet. Da diese aus Silizium besteht und Silizium sehr beständig ist, kann der Sensor mit diversen Medien beaufschlagt werden.« Öl, wie in der Pneumatik, könne dem Sensor nichts anhaben. Aber auch Wasser sei kein Problem – der Sensor werde beispielsweise in Millionen Kaffeemaschinen eingesetzt.
Fazit
Das Sensordesign ist sicher einer der Hauptgründe, weshalb der Fujikura-Drucksensor hohe Marktanteile in der Pneumatik und bei der Blutdruckmessung besitzt. Damit sich aber ein Sensor in einer Applikation über Jahre und Jahrzehnte durchsetzen kann, sind auch ein sehr gutes Preis-Leistungs-Verhältnis und eine gute Qualität unabdingbar. Beides bietet Fujikura trotz – oder gerade wegen – des Produktionsstandorts Japan. Die vorgestellten Applikationen sind nur zwei Beispiele; in vielen weiteren können die Drucksensoren von Fujikura mit ihrem Preis-Leistungs-Verhältnis überzeugen.
- Drucksensoren für Pneumatik und Blutdruckmessung
- Freiheit und Preisvorteile durch externe A/D-Wandlung
- Das Besondere
Lesen Sie mehr zum Thema
Das könnte Sie auch interessieren
Video-Interview A+P Sensors and Power
»Ein konsequenter Schritt«
Ab März 2021
Aus Pewatron wird Angst+Pfister Sensors and Power
Amsys
Kabelloser Differenzdrucksensor
Asset Tracking und Condition Monitoring
IoT-fähige Mulitsensorik ist Trumpf
