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  • Vorteile LED-Display Druckschalter PSD-30

    Als Produktmanager für den Druckschalter PSD-30 werde ich oft nach den Vorteilen der LED-Anzeige gefragt.

    Die wesentlichen Vorgaben der Kunden für eine Geräteanzeige lauten: langlebig und robust, sowie gute Lesbarkeit des anstehenden Drucks auch aus bis zu 3m Entfernung, auch unter schlechten Lichtverhältnissen.

    Rote LED-Displays sind hierfür nach wie vor die am weitesten verbreitete Technologie im industriellen Umfeld. Hier die wichtigsten Vorteile, die meines Erachtens nach wie vor für die LED-Technologie sprechen:

    • hohe Leuchtstärke
    • guter Kontrast
    • lange Lebensdauer
    • mechanisch robust
    • geringer Stromverbrauch (geringe Eigenerwärmung)
    • weiter Temperaturbereich

    Zusätzliche wurde beim WIKA Druckschalter PSD-30 auf folgende Punkte besonders geachtet, um eine optimale Lesbarkeit auch unter schlechten Lichtverhältnissen zu garantieren:

    • besonders große Ziffernhöhe
    • gute Ausleuchtung der einzelnen Segmente
    • geeignete Kontrastscheibe

     Weitere Details zum PSD-30 finden Sie unter www.wika.de/psd-30 oder in meinem Fachartikel „Leichter Leben“.

  • Form Follows Function – eine sinnvolle Grundregel, auch in der Produktgestaltung

    Produktgestaltung, insbesondere bei industriellen Produkten, ist leider viel zu häufig ein Produkt des Zufalls oder persönlicher Interessen und Vorlieben. Das liegt auch daran, dass es in den Ausbildungs- und Studiengängen der meisten Mitarbeiter in Industrieunternehmen schlichtweg überhaupt nicht vorkommt. Im besten Fall werden sich dann Kompetenzen durch „Anlesen“ und „Abgucken“ – im schlimmsten Fall durch „Ausdenken“ angeeignet. Leider erkennt man das meist auch an den Produkten …

    “Form follows function” ist dabei der in diesem Zusammenhang wohl am meisten missverstandene Satz der Designwelt. Denn er bedeutet nicht, dass sich die Form der Funktion unterordnet, sondern dass diese eine logische Konsequenz aus ihr ist. Die Form ist eben nichts Losgelöstes, kein unnötiger Zierrat und auch kein Nebeneffekt, sondern sinnvollerweise das Ergebnis einer bewussten Gestaltung als Ausdruck der Funktion.

    Leider gibt es aber immer noch genügend Entwürfe, bei denen die Verbindung zwischen Form (= Gestaltung) und Funktion (= Zweck) nicht in Einklang steht bzw. im schlimmsten Fall sogar konträr ist.

    Eine Kaffee-Kanne, die nicht vernünftig ausgießt oder ein Gerät, was umständlich zu bedienen ist sind fundamentale Gestaltungsfehler – und wir sind umgeben von ihnen.

    Ein positives Beispiel für bewusste und funktionale Gestaltung scheint uns bei WIKA mit dem Druckschalter PSD-30 gelungen zu sein. Den Weg dahin, haben wir in einem Artikel skizziert.

    Der Gewinn des iF product design award 2009 bestätigt die ausgezeichnete Gestaltung unseres Druckschalters PSD-30.
    Lesen Sie dazu mehr in unserer Presseinfo oder besuchen Sie doch mal die iF Online Ausstellung.

  • Unterschied zwischen Transmitter und Transducer in der Druckmesstechnik

    Die Frage, wann sagt man Transmitter oder Transducer zu einem Drucksensor und was ist damit eigentlich gemeint, ist so alt wie die Bezeichnungen selbst. Beide Begriffe werden scheinbar austauschbar verwendet – aber stimmt das? Wann sagt man denn Transducer und wann Transmitter und was meinen wir damit?

    Ich verzichte hier ganz bewusst darauf, eine Norm zu zitieren, denn diese sind voll von Begriffen, die (fast) niemand verwendet (z. B. Gliedermaßstab oder Druckmessumformer).

    Deshalb hier mein persönlicher Vorschlag einer Systematik:

    Transducer: eher einfachere Form eines elektronischen Druckmessgerätes, typischerweise mit unverstärktem Ausgang (z. B. mV/V) oder einfachen Signalausgängen (0,5 … 4,5 V ratiometrisch, 0 … 100 mV), selten mit  Normsignal (4 … 20 mA, 0 … 10 V) und praktisch nie mit Digitalausgang, wird häufig gleichgesetzt mit Sensor.

    Sprachlich bedeutet Transducer „Umwandler“. Der Fokus liegt in der Wandlung von einer Signal- bzw. Energieform in eine andere. Daher auch die beinahe Bedeutungsgleichheit mit „Sensor“.

    Transmitter: meist mehr Funktionalität als Transducer, praktisch immer mit Verstärker für Normsignale (4 … 20 mA, 0 … 10 V), auch Bussignale (Profibus-DP etc.), häufig weitere Funktionen (Nullpunkt- oder Spanneeinstellung, „Turn-down“, etc.), meist genormte Steckverbinder oder robuste Kabelausgänge

    Sprachlich bedeutet Transmitter „Geber, Sender, Übertrager“ und die Übermittlung von Information steht im Vordergrund.

    Dies ist ein Vorschlag – und je mehr sich daran orientieren, desto einheitlicher wird das Verständnis der Begriffe und dann auch deren Verwendung.

  • Definition der Schutzart IP 68 in Theorie und Praxis

    Definition der Schutzart IP 68 in Theorie und Praxis

    Leider werden wir viel zu selten gefragt, wie die Schutzart IP 68 bei unseren Drucksensoren und Pegelsonden spezifiziert ist, d. h. wie tief ein solches Gerät untergetaucht werden darf.  Dabei ist das nicht nur eine sehr sinnvolle, sonder sogar eine zwingend notwendige Frage, denn die Schutzart IP 68 wird im Gegensatz zu fast allen anderen Schutzarten in der IEC 60529 nur beschrieben, nicht aber mit konkreten Werten spezifiziert:

    1. Die „6“ an der ersten Stelle bedeutet, dass das Gerät staubdicht ist.
    2. Die „8“ an der zweiten Stelle bedeutet, dass das Gerät für dauerndes Untertauchen in Wasser geeignet ist.

    Nicht beschrieben wird allerdings, wie tief ein solches Gerät untergetaucht werden darf. Was auch absolut Sinn macht, denn ob ein Gerät in einen Wassertank mit 1 m Höhe getaucht wird, oder für Messungen in 300 m Tiefe am Meeresboden verwendet wird, macht halt einen gewaltigen Unterschied. Gemäß Norm müssen daher der Hersteller und der Anwender die Bedingungen für IP 68 definieren.  Allerdings muss die Schutzart IP 68 immer besser sein, als die Schutzart IP 67, d. h. das Gerät muss mindestens 1 m  tief untergetaucht werden dürfen.

    In der Praxis bedeutet dies, dass wir für unsere Drucksensoren und Pegelsonden je nach Anwendungsgebiet unterschiedliche Eintauchtiefen angeben. Diese fangen bei 3 m an und können bis zu 300 m betragen. D. h. je nach Einsatzzweck, werden hier ganz unterschiedliche Tauchtiefen spezifiziert.

    Wenn Sie also für Ihre Anwendung die geeignete Lösung suchen, fragen Sie am besten unseren Customer Support um Rat.

  • Unterschied Kalibrieren und Justieren von Drucksensoren

    Die Definition Kalibrieren/ Kalibrierung und Justieren/ Justage wird im täglichen Sprachgebrauch gerne vermischt. Was ist eigentlich der Unterschied, speziell in Bezug auf Drucksensoren?

    Kalibrieren:
    Die vergleichende Messung eines Prüflings mit einem Vergleichsnormal zur Überprüfung der spezifizierten Klassengenauigkeit nennt man Kalibrieren.

    Justieren:
    Die Kalibrierung eines Prüflings und anschließende Korrektur (z. B. durch Nullpunkt- und/oder Spanneverstellung), wenn die spezifizierte Klassengenauigkeit nicht eingehalten wird, nennt man Justieren.

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  • RoHS-konform ungleich bleifrei

    RoHS-konform wird in der Praxis oft mit „bleifrei“ gleichgesetzt. Dies ist jedoch ein weit verbreiteter Irrtum. Die RoHS-Richtlinie 2002/95/EG soll den Einsatz von gefährlichen Stoffen (unter anderem Blei) minimieren, schließt einen geringen Anteil aber nicht gänzlich aus.

    Eine der großen Hürden bei der Umsetzung der Richtline war die Umstellung auf bleifreies Lot, da die Grenzwerte (0,1 Gewichtsprozent der untrennbaren Bauteile) ein Bleilot nicht zulassen. Dies ist wohl auch der wichtigste Grund für die immer wieder aufkommende Verwechslunge/Gleichsetzung.

    Details zur Richtlinie finden Sie im Blog-Artikel „Was bedeutet eigentlich RoHS?„

  • Wie verhält sich ein Drucksensor im Überlastbereich, also außerhalb des Messbereichs?

    Schon oft wurde ich bei Schulungen gefragt, wie das Verhalten eines Drucksensors außerhalb des spezifizierten Messbereichs, also im Überlastbereich ist, und was passiert, wenn die Überlastgrenze eines Drucksensors überschritten wird.

    Dieser Sachverhalt wird in dem Buch „Elektronische Druckmesstechnik“ so dargestellt:

    „Drücke im Überlastbereich hinterlassen zwar keine bleibenden Schäden am Sensor, allerdings können die im Datenblatt spezifizierten Fehlergrenzen überschritten werden. Erst Drücke oberhalb der Überlastgrenze, im so genannten Zerstörbereich, können zu irreversiblen Schäden am Messgerät führen. Dabei ist es unerheblich, ob der Druck dauerhaft oder nur kurzzeitig anliegt. Ab dem spezifizierten Berstdruck muss mit der vollständigen Zerstörung der druckbeaufschlagten Teile und dem plötzlichen Austritt des Druckmediums gerechnet werden. Diese Betriebsbedingungen sind deshalb durch sorgfältige Auslegung unbedingt zu vermeiden.“

    Die Überlastgrenze und der Berstdruck werden in allen WIKA-Datenblättern für Drucksensoren angegeben.

    Quellenangabe:
    Eugen Gaßmann und Anna Gries: Elektronische Druckmesstechnik, Grundlagen, Anwendungen und Geräteauswahl; Süddeutscher Verlag onpact GmbH; München 2009 (ISBN 978-3-937889-95-5; Band 323 aus der Reihe „Die Bibliothek der Technik“).

  • Aktive und passive Temperaturkompensation bei Drucksensoren

    Was ist bzw. wie funktioniert eigentlich eine aktive bzw. passive Temperaturkompensation von Drucksensoren? Höherwertige Drucksensoren, vor allem im Präzisionsbereich, sind so gut wie immer mit einer individuellen Temperaturkompensation versehen.  Was aber ist der Unterschied zwischen der aktiven bzw. der passiven Kompensation dieser Temperaturfehler?

    Passive Temperaturkompensation:

    Während des  Herstellungsprozesses werden Teile der Kennlinie des Drucksensors bei verschiedenen Temperaturen gemessen.  Anschließend werden durch passive Elemente (Widerstände) in der Elektronik des  Sensors oder durch Korrekturen an extra dafür bestimmten Widerstandsstrukturen direkt auf dem Sensorelement selbst (z. B. durch Laser-Trimmen) die zuvor ermittelten Temperaturfehler kompensiert. Da die dazu eingesetzten (passiven) Widerstandselemente ein annähernd lineares Temperaturverhalten haben, lassen sich damit allerdings auch nur Fehler 1. Ordnung kompensieren. Temperaturfehler höherer Ordnung, d. h. starke Krümmung der Kennlinie unter Temperatur, können damit praktisch nicht kompensiert werden.

    Aktive Temperaturkompensation:

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  • Ziele VDMA-Einheitsblatt für Fluidsensoren, Teil 1 Druckschalter

    Als Vertreter von WIKA habe ich an der Erstellung des VDMA-Einheitsblatt für Fluidsensoren 24574-1 Teil 1 Druckschalter mitgearbeitet. Was waren die Ziele dieses VDMA-Arbeitskreises?

    Ganz einfach: der VDMA-Standard hat das Ziel der Vereinfachung der Nutzung von Druckschaltern durch Standardisierung von Menüführung, Bedienung und Anzeige. D. h. wichtigstes Ziel war es, dem Anwender den Einsatz von Druckschaltern möglichst einfach zu machen- und zwar herstellerübergreifend. Mit

    Kundenunterstützung wurden deshalb im Arbeitskreis die wichtigsten Begriffe und Parameter beschrieben und vereinheitlicht und so eine möglichst intuitive und bedienerfreundliche Menüführung mit drei Tasten definiert.

    Das Ergebnis dieser Arbeit – eine einfache und selbsterklärende 3-Tastenbedienung ohne Hilfsmittel – können Sie am WIKA Druckschalter PSD-30 gerne selbst testen.

    Der Druckschalter PSD-30 von WIKA wurde übrigens für sein klares Design mit dem begehrten iF product design award ausgezeichnet.

    Weitere interessante Details zum PSD-30 finden Sie unter www.wika.de/psd-30, sowie Informationen zu den VDMA-Einheitsblättern unter www.vdma.org

  • Wie ist das Funktionsprinzip eines resistiven Drucksensors?

    Die Funktionsweise eines resistiven Drucksensors ist denkbar einfach. Der Drucksensor wandelt die mechanische Größe Druck in ein proportionales elektrisches Signal um. Dazu besteht der Drucksensor typischerweise aus einem stabilen Grundkörper und einer (dünnen) Membran. Die Membran ist dabei das wichtigste Element zur Messung des Drucks und ist mit auf Dehnung und Stauchung empfindlichen Widerstandsstrukturen, sog. Dehnungsmessstreifen (DMS) ausgerüstet.

    Unter dem Einfluss des Drucks verformt sich nämlich die Membran. Dadurch werden die auf ihr aufgebrachten Dehnungsmessstreifen gedehnt bzw. gestaucht und ihr elektrischer Widerstand ändert sich. Diese Widerstandsänderung ist direkt proportional zum Druck. Werden die Widerstände z. B. in einer Wheatstone’schen Messbrücke zusammengeschaltet, kann das sich ergebende elektrische Signal abgegriffen und an eine Auswerteeinheit weitergeleitet werden.

    Mehr Informationen dazu gibt es auch in diesem Buch:
    Eugen Gaßmann und Anna Gries: Elektronische Druckmesstechnik, Grundlagen, Anwendungen und Geräteauswahl; Süddeutscher Verlag onpact GmbH; München 2009 (ISBN 978-3-937889-95-5; Band 323 aus der Reihe „Die Bibliothek der Technik“).