2-2020

Sensoren Schneller

Sensoren Schneller Differenzdrucksensor mit zwei Ausgängen für mehr Sicherheit AMSYS erweitert die Serie der einbaufertigen mikromechanischen Silizium-Druckaufnehmer AMS 5812 um einen Drucksensor für den zusätzlichen Bereich 0,4 psi. Atemmaske eines CPAP-Gerätes Bei diesen für die Leiterplattenmontage entwickelten Sensoren handelt es sich um kompensierte und kalibrierte Drucksensoren, die sowohl einen digitalen als auch einen analogen Ausgang haben. Der AMS 5812 ist eine Weiterentwicklung des SM5812 / SM5852. In einer Zeit der strikten Trennung zwischen Analog und Digital kann man sich fragen, warum ein Drucksensor wie der AMS 5812 zwei Ausgänge bietet. Einerseits hat man so die Wahl zwischen zwei unterschiedlichen Ausgangssignalen, andererseits bietet es mehr Sicherheit, denn bei zwei Ausgängen können die Daten über den zweiten Ausgang ausgelesen werden, wenn z. B. ein Bus ausfällt. Der Sensor liefert so Messdaten und das System funktioniert weiter. Diese Eigenschaft ist in sicherheitsrelevanten Anwendungen und auch in der Medizintechnik von großer Bedeutung. Einsatzmöglichkeiten Bei einem CPAP-Gerät gibt es drei Funktionen zu deren Messung Drucksensoren wie die der AMS 5812 Serie eingesetzt werden können: • Flowmeter – zur Kontrolle und Regelung des Luftstroms • Drucksensor – zur Messung des relativen Drucks im Gerät • Füllstandsensor – zur Messung der Füllhöhe im Wassertank Differenzdruck messen Um den positiven Luftstrom im CPAP-Gerät zum Patienten zu messen, verwendet man einen Drucksensor, der im Luftkanal den Differenzdruck über eine Blende messen kann. Der Differenzdruck hängt im Wesentlichen von der Blendengeometrie ab und ist ein Maß für die Luftmenge (Volumenstrom). Zur Bestimmung der Luftkanalinnendruckes wird ein Relativdrucksensor eingesetzt, der den Innendruck (leichter Überdruck) relativ zum Umgebungsdruck bestimmt (typischerweise < 0,6 psi). Letztlich kann mit einem Relativdrucksensor auch der hydrostatische Druck im Wasserbehälter (< 0,3 psi) gemessen werden, wodurch der Füllstand kontrolliert werden kann. Hohe Abtastrate All diese Anforderungen erfüllen die Sensoren der AMS 5812 Serie. Zudem besticht der Sensor durch seine Schnelligkeit mit einer Abtastrate von 1 kHz, bei einer Ansprechzeit des Sensors von typ. 1 ms und einem Stromverbrauch von 2 mA. Der Sensor ist als Dual-In-Line Version (15 x 15 mm) mit Standard-Druckstutzen, ohne Druckanschlüsse zur O-Ring Montage oder mit kundenspezifischen Druckanschlüssen erhältlich. Keine nachträglichen Einstellungen Über eine elektronische Kompensationsschaltung wird werkseitig ein Gesamtfehler (TEB) ±1,5 %FS im Abgleichintervall von -25…85 °C eingestellt. Durch den Abgleich während der Herstellung entfallen für den Anwender nachträgliche Einstellungen oder Zusatzbeschaltungen, so dass man wirklich von einbaufertigen Sensoren reden kann. Und was die beiden Sicherheitsausgänge betrifft, wird das ratiometrische Ausgangssignal der Messzelle durch eine elektronische Zusatzschaltung auf 0,5 bis 4,5 V verstärkt. Der digitale Ausgang ist ein I 2 C-Ausgang, der den Druck und Temperaturwert in einem 15 bit Wert liefert. Optional ist der AMS 5812 auch mit geringeren 3-V-Ausgangssignal verfügbar. Neuer Druckbereich Neu bietet AMSYS den Sensor, neben den verschiedenen Druckbereichen zwischen 0 - 0,075 psi und 0 - 300 psi nun auch für den Druckbereich 0,4 psi an, welcher dem SM5852-004-SR entspricht, mit dem er nahezu identisch ist. Drucksensoren der Serie AMS 5812 Die Sensoren sind in Absolut-, Differenz- oder Relativdruckversion erhältlich. Überdies ist eine bidirektionale Version der Sensoren zur Messung von Unter- und Überdruck schon ab kleinen Drucken von 0,075 psi verfügbar. Anwendungen Typische Anwendungen für die Druckaufnehmer AMS 5812-0004-D finden sich im Bereich der Medizintechnik, z. B. in CPAP-Geräten, in Spirometern, Beatmungsgeräten oder Insuflatoren. Aber auch in der Haus- und Klimatechnik, in Sicherheitssysteme, bei Durchflussmessungen, sowie im Anlagenbau, der Pneumatik und in der Automatisierungsindustrie wird der AMS 5812 häufig eingesetzt. Eigenschaften • Abtastrate von 1 kHz • ratiometrisches und I 2 C Ausgangssignal • individuell linearisiert, kalibriert und temperaturkompensiert AMSYS GmbH & Co. KG info@amsys.de www.amsys.de 68 meditronic-journal 2/2020

Sensoren Kleinster Encoder für Anwendungen in der Medizintechnik und Robotik Maccon lanciert den nach eigenen Angaben weltweit kleinsten absoluten Encoder mit nur 16 mm Außendurchmesser. der weit hinter sich. Noch dazu: die Rückführung mit BiSS-C oder SSI ist absolut d. h. beim Einschalten des Systems ist der Rotor winkel sofort bekannt. Kapazitives Messprinzip Der DS-16 setzt auf das kapazitive Messprinzip und ist somit unempfindlich gegenüber EMV-Störungen. Diese können in der Nähe von Leistungselektronik auftreten bzw. in bestimmten medizinischen Anwendungen wie z. B. MRI-Technik (Kernspintomographie). Durch das holographische Messprinzip, dass das Signal über die volle Wirkfläche des Gebers ableitet, ist die Genauigkeit weniger montageempfindlich als bei optischen Winkelmesssystemen. Der DS-16 hat keine Glasscheibe und keine Lichtquelle / Lichtempfänger und ist daher unempfindlich gegenüber Staub, Feuchtigkeit, Schock und Vibration. MACCON GmbH www.maccon.de Der neue kapazitive Encoder DS-16 des Herstellers Netzer mit nur 16 mm Außendurchmesser und mit absoluter Rückführung zielt auf Anwendungen in der Medizintechnik und Robotik. Bislang mussten Ingenieure für Winkel messsysteme in dieser Baugröße auf Potentiometer bzw. auf inkrementelle Encoder zurückgreifen. Abgesehen von seiner kompakten Baugröße bietet der DS-16 auch mit 16 Bit eine hohe Auflösung und mit 0,035° eine hohe Winkelgenauigkeit. Mit einem Gewicht von nur 4 g und der genannten Auflösung/Genauigkeit lässt der DS-16 konventionelle Lösungen wie Potentiometer, Hall-Sensor- Arrays bzw. inkrementelle Enco- Der Hohlwellenrotor benötigt keine Eigenlagerung und kann direkt auf die Achse montiert werden („schwimmender Rotor“). Mit der Software „Electric Encoder Explorer“ der Fa. Netzer kann der DS-16 Encoder schnell kalibriert werden. Die Software bestätigt die Richtigkeit des eingestellten Abstands zwischen Rotor und Stator sowie die Konzentrizität. Der Vertrieb von Netzers kapazitiven Sensoren im deutschsprachigen Raum erfolgt über die Fa. Maccon. ◄ meditronic-journal 2/2020 69