Skalierbares piezoelektrisches Sensorarray mit Auswerteschaltung zur Erfassung von Masseteilchen in leitungsgeführten Luftströmen (Skapie-Sensor)
Konferenz: Sensoren und Messsysteme 2010 - 15. ITG/GMA-Fachtagung
18.05.2010 - 19.05.2010 in Nürnberg
Tagungsband: Sensoren und Messsysteme 2010
Seiten: 7Sprache: DeutschTyp: PDF
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Autoren:
Hoberge, Sebastian Meyer zu; Drüe, Siegbert; Hilleringmann, Ulrich (Universität Paderborn, Fachgebiet Sensorik, Warburgerstr. 100, 33098 Paderborn, Deutschland)
Jochheim, Carsten (Müller-Elektronik GmbH & Co. KG, Franz-Kleine-Straße 18, 33154 Salzkotten, Deutschland)
Inhalt:
Das Einsatzgebiet des hier vorgestellten Sensorsystems liegt in der Erfassung von bewegten Masseteilchen in leitungsgeführten Luftströmen. Trifft ein Zählobjekt auf die piezoelektrisch abgelesene Sensorfläche, generiert das entsprechende Sensorelement einen relativ stark gedämpften hochfrequenten Schwingungsimpuls, welcher von einer speziellen Auswerteschaltung in einen scharfen Impuls umgewandelt wird. Je nach Dimensionierung der Sensorelemente können Zählfrequenzen von über 20 kHz pro Element erzielt werden. Bei größeren Detektionsflächen vergrößert sich die benötigte Anzahl von Sensorelementen. Treffen die zu zählenden Massekörper geometrisch gleichverteilt auf das Sensorarray, erhöht sich die zeitliche Auflösung multiplikativ mit der Anzahl der verwendeten Sensorelemente. Die binären Ausgangssignale der Auswerteschaltung können beispielsweise als asynchrone Unterbrechungen von einem Mikrocontroller erkannt werden. Aufgrund der Skalierbarkeit des Sensorarrays und des variablen Aufbaus der Piezosensorelemente sind unterschiedlichste Einsatzgebiete für dieses System denkbar.