Genauigkeitsangaben bei Drucksensoren richtig deuten

drucksensoren

Eine Vielzahl von genauigkeitsrelevanten Angaben beschreibt die Genauigkeit, die selbst nicht so existiert, wie wir sie im üblichen Sprachgebrauch benutzen.  Etwa 68,27 % der Geräte die man als Anwender nutzt halten den typischen Wert der „Genauigkeit“ ein.  

Paradoxerweise ist ein Drucksensor mit 0,5 % Fehlerquote bei maximaler Nichtlinearität nach Grenzwerteinstellungen, so genau wie ein Drucksensor mit 0,1 % nach Nichtlinearität nach Kleinstwerteinstellungen.

Im Folgenden werden Eigenschaften beschrieben, die zu Abweichungen der Messdaten führen können. Zu beachten ist, dass deren Verwendung nicht normiert ist. Dies bedeutet beispielsweise, dass drei gleiche Angaben zur Nichtlinearität drei völlig unterschiedliche Genauigkeiten beschreiben können.

 

Nichtlinearität

Am häufigsten genannte Genauigkeitsangabe ist die Nichtlinearität. Diese definiert die extremste Abweichung zwischen der Kennlinie von der Referenzgeraden. Nach Grenzpunkteinstellung, geht bei der Nichtlinearität die Referenzgerade durch den Anfang und das Ende der Kennlinie. Im Vergleich dazu gibt es die BFSL-Methode (Best Fit Straight Line), wobei der Referenzgerade so ausgerichtet ist, dass sie die maximale positive und maximale negative Abweichung gleich groß ist.

                Die Nichtlinearität nach Grenzwerteinstellung bietet hiermit den betragsgemäß größtmöglichen Fehler, doch ist sie für Anwender am leichtesten nachvollziehbar, auch wenn die Kleinstwerteinstellung in den meisten Fällen einen präziseren Wert liefert.

 

Messabweichung

Die Messabweichung, die dem wahren Wert am nächsten kommt, ist die Messabweichung. Der Grund dafür ist die Möglichkeit folgendes sofort ablesen zu können:

  • Messabweichung am Anfang und Ende des Messbereichs
  • Nichtlinearität
  • Hysterese
  • Nichtwiederholbarkeit

Die größte Differenz zwischen der tatsächlichen und der idealen Kennlinie ist die Messabweichung. Hierbei definiert die Hysterese die maximale Varianz im Auf- und Abwärtsgang.

Die Hysterese und die Nichtwiederholbarkeit kann man leider weder völlig beseitigen noch minimieren.

 

Beseitigen von Ungenauigkeiten

Nullpunktfehler beseitigen

Der Nullpunktfehler lässt sich im drucklosen Zustand ablesen. Dieser wird als Offset in dessen Auswerteinheit eingepflegt.

 

Spannenfehler beseitigen

Um den Spannenfehler zu eliminieren, wird vorausgesetzt, dass der Druck am Messbereichsende exakt angefahren ist. Hierfür wird eine Druckreferenz benötigt die zumindest dreimal genauer ist als die gewünschte Genauigkeit.

Nichtlinearität beseitigen

Nichtlinearität lässt sich minimieren indem beispielsweise an Hand von Stützpunkten, in der nachgeschalteten Elektronik, Fehler herausgerechnet werden. Für diese Technik wird allerdings ein extrem präzises Normal vorausgesetzt.

 

Die Genauigkeit von Sensoren kann von einer Vielzahl von Faktoren beeinflusst werden. Aus diesem Grund ist eine umfassende Analyse vorab empfehlenswert. So können mögliche Fehlerquellen vorab identifiziert und eliminiert werden. Dies gilt für die Installation des Messgerätes selbst, aber auch vorab für die Umstände unter der die Genauigkeit im Datenblatt generiert wurde.

                Abschließend kann man sagen, dass sich die Mühe lohnt, die man in die Genauigkeit seiner Messgeräte steckt. Man erhöht nicht nur die Sicherheit, sondern liefert auch Präzision und störungsfreie Kontinuität.

Temperaturkoeffizient

Alle Genauigkeitsangaben, so wie sie hier beschrieben wurden, wurden bei Raumtemperatur definiert. Möchte man allerdings bei Temperaturen messen, die über oder unter der Raumtemperatur liegen, muss man zusätzlich mit dem Temperaturfehler, auch Temperaturkoeffizient genannt, rechnen. Ein Messgerät, das bei Raumtemperatur hinreichend Genauigkeit bietet, kann schon ab 10 K einen doppelt so großen Fehler anzeigen.

Langzeitdrift

Was passiert zwischen der Produktionsstätte eines Messgerätes und der Ankunft beim Anwender? Bereits Lager und Transport können die Genauigkeit permanent manipulieren. Das Messgerät kann sich auch mit der Zeit verändern, durch eventuelle magnetische Störungen oder durchgehende Vibrationen am Messort. Aus diesem Grund empfehlen Hersteller jährlich kalibrieren zu lassen, um den so genannten Drift zu erfassen, die Veränderung des Geräts.

 

 

  • Druckbereiche 1,6, 3, 10, 15, 30, 80, 125, 250, 350 bar
  • Absoluter Bezug
  • 0,2 bis 4,7 Vdc Spannungsausgang
  • Gesamtgenauigkeit einschließlich thermischer Effekte ± 1% Spanne
  • Frequenzantwort bis 1 kHz
  • Konstruktion aus 316L Edelstahl
  • Kompensierter Temperaturbereich -40 °C bis 125 °C / Kurzzeitiger Einsatz von -55 °C bis 150 °C
Datenblatt

  • Rennsporterprobte Technologie
  • Hohe Temperaturbeständigkeit bis 350°F (175°C)
  • Verstärkter oder Millivolt-Ausgang
  • Konstruktion aus Edelstahl oder Titan
  • Vollständig EMC-geschützt
  • Flexible mechanische/elektrische Schnittstellenoptionen
Datenblatt

Druck's 4400T ist der neue Höhepunkt im Motorsportsensorbereich und kombiniert Druck- und Temperaturmessungen. Zu den wichtigsten Merkmalen des 4400T gehören:

  • Rennsporterprobte Technologie
  • Hohe Temperaturbeständigkeit bis 185°C
  • 14,5 mm Durchmesser
  • Verstärkter Ausgang
  • Edelstahlkonstruktion
  • Vollständiger EMC-Schutz
  • PT1000-Temperaturfühler
Datenblatt

  • 3 in 1 Sensor: Absolutdruck, Temperatur und Luftfeuchte im Raum
  • Modbus-RTU, Ethernet oder M-Bus Schnittstelle
  • Alarmrelais - Grenzwert über Tasten einstellbar (max. 60VDC, 0,5 A)
  • Optional: 2 x 4…20 mA Analogausgang, 1 x Alarmrelais z. B. für Taupunkt und Temperatur
Datenblatt
Bedienungsanleitung

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  • 2 in 1 Sensor: Druck und Temperatur
  • Mediumberührende Teile aus Edelstahl zum universellen Einsatz in Gasen und Flüssigkeiten
  • Einfache Einbindung in Steuerungen, Prozessleittechnik und Energiemanagementsysteme über digitale Schnittstellen
  • Modbus-RTU, Ethernet oder M-Bus Schnittstelle
  • Alarmrelais - Grenzwert über Tasten einstellbar (max. 60VDC, 0,5 A)
  • Optional: 2 x 4…20 mA Analogausgang, 2 x Alarmrelais für Druck und Temperatur
Datenblatt
Bedienungsanleitung

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  • Für extreme Einsatzbedingungen
  • Signalstabilität dank CANopen®
  • Zuverlässig und genau
  • Kundenspezifische Lösungen
  • Hohe Produktionskapazitäten
Datenblatt
Bedienungsanleitung
Bedienungsanleitung
Bedienungsanleitung

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  • Edelstahlkonstruktion 316L
  • Zertifizierungen für den Einsatz in Gefahrenzonen, z. B. in explosionsgefährdeten oder stark staubbelasteten Bereichen
  • Exzellente Langzeitstabilität
  • I²C Digitalausgang für I2C Bus
  • 3V Spannungsversorgung mit niedrigem Energieverbrauch und Stromsparmodus (Sleep Mode)
Datenblatt
Bedienungsanleitung

  • Bereich von 350 mbar bis 70 bar
  • Gesamtgenauigkeit bis zu ± 0,1 % FS
  • Konstruktion aus Edelstahl oder Titan
  • Breiter Temperaturbereich von – 40 ° C bis + 80 ° C
  • geringe Stromaufnahme
  • Filtereinstellung vom Kunden definierbar
  • Hervorragende Langzeitstabilität
  • Kompatibel mit flüssigen Druckmedien, die mit Edelstahl 316L, Hastelloy C276 oder Titanium kompatibel sind
Datenblatt
Bedienungsanleitung

  • Edelstahlkonstruktion
  • Exzellente Langzeitstabilität
  • niedriger Energieverbrauch mit Power Cycle-Funktion
  • verschiedene Filter verfügbar
Datenblatt
Bedienungsanleitung

  • nur 12,5 mm Durchmesser
  • kompatibel zu einer Vielzahl von Druckmedien
  • geeignet für Langzeitmessungen und Dauertests
  • robuste Ausführung für rauhe Umgebungen und Vibrationsbelastung
  • niedrige Betriebskosten
Datenblatt

  • TERPS-Technologie
  • Typ: Resonanz
  • Technologie: Silizium
  • Genauigkeit bis zu 0,01 % vom Messbereichsendwert über den kompensierten Temperaturbereich
  • Langzeitstabilität bis zu 0,01 % / Jahr vom Messbereichsendwert
  • RPS: Ausgangssignal Frequenz / Diode (TTL) mit niedrigem Grundrauschen
  • DPS: Ausgangssignal wahlweise RS 232, RS 485, CAN-Bus oder USB (jetzt neu für 8000 und 8100!)
  • DRUCK TERPS Smartphone App für Android
  • LabVIEW Treiber verfügbar
  • Niedrige Beschleunigungsauswirkungen
Datenblatt
Produktkatalog

  • Nenndrücke: 0 ... 100 mbar bis 0 ... 60 bar
  • Genauigkeit: 0,35% (Opt. 0,25%) FSO
  • Ausgangssignal: RS485 mit Modbus RTU Protokoll
  • Reset-Funktion
  • Keramikmembrane
  • hohe Überlastfähigkeit
Datenblatt
Bedienungsanleitung

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