Unitronic / Gassensorik

»Künstliche Nase« analysiert Luftbestandteile

2. Februar 2017, 14:31 Uhr | Nicole Wörner

Eine Art »künstliche Nase« soll künftig die Messung und Auswertung von Gasen deutlich vereinfachen: Das von Unitronic entwickelte Sensormodul USM-VGSA ist in der Lage, mit einem einzigen herkömmlichen Metalloxidsensor eine Vielzahl organischer und anorganischer Verbindungen selektiv zu erkennen.

»Das ‚Virtuelle multifunktionale Gassensor-Array‘, kurz VGSA, verwendet einen einzigen, kostengünstigen Miniatur-Gassensor auf Basis eines oxidischen Halbleiters, der mithilfe einer neuartigen Auswertung die verschiedenen Gase voneinander unterscheiden kann«, erklärt Unitronic-Abteilungsleiter Eduard Schäfer.

Die Art des Gases…

...ermittelt der Sensor anhand der gasinduzierten Verzerrung periodischer Temperatursprünge.

»Die Funktion der ‚künstlichen Nase’ basiert auf bestimmten Aspekten, wobei sich jeder einzelne Aspekt aufgrund seiner chemischen Zusammensetzung unterschiedlich auf das Sensorelement auswirkt«, erläutert Schäfer. »Das Eindringen der Gase in die sensitive Wirkschicht des Sensors ist bei jedem Gas anders.«

Um die Messgenauigkeit zu steigern,..

...verwendet der USM-VGSA eine intelligente Temperierung, weil es für jedes Gas eine optimale Temperaturumgebung gibt, die optimale Messergebnisse liefert. Zusätzlich zu der Temperaturmodulation wertet das Modul die komplexe Leitfähigkeit (Impedanz) des Sensors aus, die ein Gas hervorruft.

Das Modul nutzt ein spezielles, hochempfindliches Auswertungsverfahren mit neuartigen Algorithmen und Techniken, die mithilfe eines einzelnen Halbleitersensors mehrere einzelne Sensorsignale erzeugen – was quasi einem virtuellen Sensorarray entspricht.

Für die Ermittlung relevanter Ergebnisse…

...wertet der VGSA 48 unterschiedliche Sensor-Einflussgrößen aus und extrahiert diese aus der Sensorschicht. Auf diese Weise entsteht ein virtuelles 48-Sensoren-Array.