Sensoranwendungen

Sensoren machen unser Leben sicherer und effizienter. Sie bilden die Sinne der cyberphysikalischen Systeme (CPS, Internet der Dinge und Dienste) bei der Vernetzung von Menschen und Technik mit der Umgebung.

Als Fühler werden sie wichtiger Bestandteil einer vernetzten, intelligenten Welt innerhalb der vierten industriellen Revolution. Dabei dringen immer mehr Sensoren auch in Extrembereiche vor. Industrielle Messumgebungen sind häufig gekennzeichnet durch extreme Störeinflüsse oder raue Umgebungsbedingungen.

Zu diesen Extrembedingungen zählen hochfrequente und elektromagnetische Störungen, Magnetfelder, Hochspannung, Blitzeinschlags- und Explosionsgefahr.




EMV Messungen

Die Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) kommt zukünftig immer stärker auf Unternehmen zu, Produktgestaltung und Produktqualität müssen zunehmend danach ausgerichtet werden.

Das gilt vor allem für Elektrofahrzeuge. Eine wirksame Abschirmung ist einer der Schlüsselfaktoren für die Elektromobilität. Hier kommen elektromagnetische Felder in einem Ausmaß in den Fokus, das es bei der bisherigen Entwicklung von Fahrzeugen nicht gab.




Hochspannungsmessungen

Der Netzausbau zu Smart-Grids erfordert intelligente Einspeisepunkte in Hochspannungsnetze. Im Smart-Grid müssen an sehr vielen Stellen bei Hochspannung verschiedenste Größen gemessen und überwacht werden. Das sind nicht nur die elektrischen Parameter des Netzstroms, sondern auch Betriebs- und Zustandsinformationen von Transformatoren, Umrichtern und Schaltanlagen. Solche Messungen erfordern bei Spannungen größer 4 kV sehr aufwändige und teure Sicherheitsvorkehrungen, um Mensch und Technik vor Stromschlägen zu schützen. Mit dem Ausbau der erneuerbaren Energien wird an sehr vielen Standorten auf Mittelspannungsebene (20 kV) ins Netz eingespeist.

Für das Smart Grid ist an jedem Einspeisepunkt ein sog. Umrichter notwendig, der die Spannung z.B. einer Solaranlage auf Netzspannung anhebt. Die Ansteuerung der Transistoren in diesen Hochspannungs- Umrichtern ist für Spannungen über 4 kV sehr aufwändig. Die aktuell verwendeten Ansteuerungen begrenzen den Wirkungsgrad des Umrichters. Unsere Systeme sind auch hier ein Enabler für hocheffiziente Umrichter, indem es die zahlreichen Beschränkungen der aktuellen Technologien zur Ansteuerung der Transistoren aufhebt. Ein höherer Wirkungsgrad der Umrichter bedeutet automatisch höhere Gewinne beim Einspeisen von Strom.

Die Entwicklung der Elektromobilität bringt, neben Herausforderungen von EMV, hohe elektrische Spannungen bis 1 kV an Batterien, Motoren und Steuergeräten mit sich. Gleiches gilt für Schienenfahrzeuge, wo Spannungen von bis zu 25 kV an Oberleitungen auftreten.




Sicherheitstechnik

Dank eingebauter Selbstüberwachung sowie Schnellabschaltung im Fehlerfall kann ein sicherer, funkenfreier Betrieb im Ex-Schutz-Bereich gewährleistet werden. Es ist es in vielen Anwendungen preiswerter als klassische Maßnahmen zum Explosionsschutz. Zudem bietet das System gegenüber herkömmlichen geschirmten Leitungen deutlich größere Kabellängen von bis zu 1 Kilometer.

Für die Sicherheitstechnik bietet LUMILOOP eine abhör- und manipulationssichere Anbindung von Sensoren und low-power Kameras.

Für explosionsgefährdete Bereiche wie Tank- oder Lackieranlagen sind derzeit aufwändigste Schutzmaßnahmen nötig, um Sensoren einsetzen zu können. Weitere Extrembereiche wie der Bergbau profitieren vom Explosionsschutz.

Für die Luftfahrt sind LUMILOOP-Systeme wegen des geringen Gewichts der Glasfaser-Kabel und der Explosionssicherheit für Sensoren an und in Treibstofftanks interessant.

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