März 2018

Druck-Sensoren

Medienresistente Druck-Sensoren für Anwendungen mit aggressiven Kraftstoffen

TDK hat auf Basis seiner innovativen Sensor-Plattform für hoch genaue Druckmessungen neue und besonders robuste Kraftstoff-Druck-Sensoren entwickelt. Diese bieten eine hohe Medienresistenz und unterstützen die Fahrzeughersteller beim Erfüllen neuer gesetzlicher Vorgaben.

Druck-Sensoren, die selbst bei ständigem Kontakt mit aggressiven Medien präzise arbeiten und eine hohe Lebensdauer erreichen, sind zwingende Voraussetzung für zuverlässige Druckmessungen und insbesondere für zum Teil vorgeschriebene Onboard-Diagnosesysteme. In vielen der heute eingesetzten Druck-Sensoren, die mit Kraftstoffen in Kontakt kommen, werden Elastomere als Verbindungselement zwischen Sensor-Element und weiterführender Peripherie verwendet. Der Schwachpunkt dabei: Die Kraftstoffe können mit diesen Elastomeren reagieren, worunter die Messgenauigkeit sowie die Langzeitstabilität leiden. Verschärft wird die Situation noch durch die Vielzahl von weltweit eingesetzten Kraftstoff-Varianten und den verschiedensten Additiven.


Zuverlässige und genaue Messung dank fortschrittlicher Druck-Sensor-Technologie

Das innovative TDK Design für Tankdrucksensoren geht hierbei einen anderen technologischen Weg: Kunststoffe und Elastomere, die mit Kraftstoff in Berührung kommen, werden durch sehr beständige, glasbasierte Materialien mit angepasstem thermischem Ausdehnungskoeffizienten ersetzt (Abbildung 1). Sie bieten den Vorteil, dass keine Aufquellungen und Versprödungen auftreten, wodurch Messungenauigkeiten aufgrund von Drift oder sogar Leckagen ausgeschlossen sind. 



Abbildung 1: Bei der fortschrittlichen TDK Druck-Sensor-Plattform für Kraftstoffanlagen werden sehr beständige Materialien mit angepasstem Ausdehnungskoeffizienten eingesetzt, wodurch ein Aufquellen von Material und Verbindungen ausgeschlossen ist. Dadurch ergeben sich vielfältige Einsatzmöglichkeiten auch bei Temperaturen von bis zu 125 °C.


In Summe sind diese Sensoren äußerst resistent gegenüber Kraftstoffen und haben eine sehr enge Signaltoleranz von weniger als ±1% FS in einem breiten Temperaturbereich von -40 °C bis +125 °C. Selbst bei Temperaturschwankungen wird diese enge Toleranz beibehalten. Damit bietet TDK eine fortschrittliche Druck-Sensor-Plattform für die verschiedensten Anwendungen in Kraftstoffanlagen. Dabei können die unterschiedlichsten applikationsspezifischen Optionen bezüglich Gehäuse oder Anschlüssen realisiert werden. 


Langzeitstabilität und höchste Medienresistenz

Basierend auf seiner Druck-Sensor-Plattform hat TDK einen innovativen Tankdruck-Sensor entwickelt (Abbildung 2), der beispielsweise in Hybrid-Fahrzeugen die steigenden Ansprüche an Leckage-Erkennung erfüllt und gleichzeitig neue Maßstäbe bei der Messgenauigkeit setzt.

 

Abbildung 2: Neben der hohen Langzeitstabilität des Messsignals und höchster Medienresistenz über die gesamte Lebensdauer bietet der neue Sensor eine hohe Messgenauigkeit von 0,2 Prozent.


Tankdruck-Überwachungssysteme verhindern das unkontrollierte Entweichen von Kraftstoff­dämpfen in die Umwelt und messen, wenn Hybridfahrzeuge im Elektrobetrieb arbeiten oder Fahrzeuge abgestellt werden. Diese Systeme müssen auch kleinste Abweichungen von Druck und Temperatur erkennen. Mit einer verbesserten Kalibrierungsmethode, die speziell für die Leckage-Erkennung entwickelt wurde, ist es TDK gelungen, bei der Relativdruck-Messung eine Genauigkeit von bis zu 0,2 Prozent zu erreichen.

Der neue Drucksensor ermöglicht die Relativdruckmessung in dem für Applikationen in Hybridfahrzeugen typischen Bereich von -100 mbar bis + 350 mbar. Er verfügt über eine digitale Schnittstelle mit SENT-Protokoll und ermöglicht neben der Druckmessung auch die Aufnahme von Temperaturwerten. Basierend auf der robusten Druck-Sensor-Plattform von TDK bietet der neue Sensor eine hohe Langzeitstabilität des Messsignals und höchste Medienresistenz über die gesamte Lebensdauer.

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