Sensorik

Allzweckhelfer in der Produktion

Von Jens Bartels · 2021

Darstellung von einem Auto, das in einem Kreis mit technischen Datens steht

Ob Auto, Aufzug oder Maschine: Sensoren finden sich mittlerweile in unterschiedlichsten Anwendungen. Fast jeder physikalisch herstellbare Zustand lässt sich durch einen passenden Messwert-Aufnehmer ausstatten. Die Bauteile machen auch die Fertigung in der intelligenten Fabrik erst möglich und werden immer leistungsfähiger.

Ohne zuverlässige Messdaten kann eine Gesellschaft nicht in Sicherheit leben. Die Qualität von Alltagsprodukten, eine effiziente industrielle Produktion oder die Sicherheit beim Autofahren und Fliegen sind davon abhängig, dass zuverlässig getestet, gemessen und geprüft wird. Darauf verweisen die Macher der aktuellen Studie „Progressive Mess- und Prüftechnik 2030“ des Verbandes der Maschinen- und Anlagenbauer. Zugleich betonen die Experten, dass Messprinzipien und Sensortechnik auch in Zukunft ein Schlüsselfaktor sind, um die Digitalisierung als zentralen Treiber bedienen zu können. So haben sich neue Wirkprinzipien herausgestellt. „Bio- und chemiebasierte Sensoren bieten völlig neue Möglichkeiten für Messtechnik in unterschiedlichen Branchen wie Medizin, Nahrungsmittel oder im Bereich Umwelt-Monitoring“, erklärt Dr. Björn Moller vom Fraunhofer ISI. „Hochverteilte, gedruckte, organische Sensoren schaffen Redundanz und Präzision bei extrem niedrigen Kosten.“

Ohne zuverlässige Messdaten kann eine Gesellschaft nicht in Sicherheit leben. Die Qualität von Alltagsprodukten, eine effiziente industrielle Produktion oder die Sicherheit beim Autofahren und Fliegen sind davon abhängig, dass zuverlässig getestet, gemessen und geprüft wird. Darauf verweisen die Macher der aktuellen Studie „Progressive Mess- und Prüftechnik 2030“ des Verbandes der Maschinen- und Anlagenbauer. Zugleich betonen die Experten, dass Messprinzipien und Sensortechnik auch in Zukunft ein Schlüsselfaktor sind, um die Digitalisierung als zentralen Treiber bedienen zu können. So haben sich neue Wirkprinzipien herausgestellt. „Bio- und chemiebasierte Sensoren bieten völlig neue Möglichkeiten für Messtechnik in unterschiedlichen Branchen wie Medizin, Nahrungsmittel oder im Bereich Umwelt-Monitoring“, erklärt Dr. Björn Moller vom Fraunhofer ISI. „Hochverteilte, gedruckte, organische Sensoren schaffen Redundanz und Präzision bei extrem niedrigen Kosten.“

Sensorik: Verschiedene Messprinzipien

Grundsätzlich bezeichnet Sensorik die Anwendung von Sensoren zur Messung verschiedener physikalischer oder chemischer Eigenschaften. Ein Sensor misst einen Ist-Wert und leitet ihn an ein digitales Datenverarbeitungssystem weiter. Mittlerweile gibt es praktisch für jeden vorstellbaren Problembereich einen passenden Sensor. So gibt es unter anderem optische Sensoren, Schwingungssensoren oder Grundsätzlich bezeichnet Sensorik die Anwendung von Sensoren zur Messung verschiedener physikalischer oder chemischer Eigenschaften. Ein Sensor misst einen Ist-Wert und leitet ihn an ein digitales Datenverarbeitungssystem weiter. Mittlerweile gibt es praktisch für jeden vorstellbaren Problembereich einen passenden Sensor. So gibt es unter anderem optische Sensoren, Schwingungssensoren oder  Temperatursensoren. Sie können Füllstände und Geschwindigkeiten messen, Objekte identifizieren, Funksignale orten und vieles mehr. In der Welt der Fertigung unterstützen intelligente Sensoren dynamische, echtzeitoptimierte und sich selbst organisierende Industrieprozesse. Sie erfassen reale Betriebszustände, wandeln diese in digitale Daten um und stellen sie automatisch der Prozesssteuerung zur Verfügung.Temperatursensoren. Sie können Füllstände und Geschwindigkeiten messen, Objekte identifizieren, Funksignale orten und vieles mehr. In der Welt der Fertigung unterstützen intelligente Sensoren dynamische, echtzeitoptimierte und sich selbst organisierende Industrieprozesse. Sie erfassen reale Betriebszustände, wandeln diese in digitale Daten um und stellen sie automatisch der Prozesssteuerung zur Verfügung.

Sensoren werden immer kleiner

Folgende Entwicklungen lassen sich beim Thema Sensoren beobachten: Sie kommen bei vielen industriellen Anwendungen mit immer kleineren Abmessungen bei gleicher Leistungskraft zum Einsatz. Neben dem Trend zur Miniaturisierung spielt die Digitalisierung eine wichtige Rolle. Intelligente Sensoren müssen mittlerweile nicht nur Daten erfassen, sondern diese Daten im Gleichschritt mit der wachsenden Verbreitung des Internets der Dinge auch für verschiedene Anwendungen interpretieren. Nicht zuletzt werden zunehmend Multi-Sensor-Elemente nachgefragt, die mehrere Arten von Messungen erfassen.Folgende Entwicklungen lassen sich beim Thema Sensoren beobachten: Sie kommen bei vielen industriellen Anwendungen mit immer kleineren Abmessungen bei gleicher Leistungskraft zum Einsatz. Neben dem Trend zur Miniaturisierung spielt die Digitalisierung eine wichtige Rolle. Intelligente Sensoren müssen mittlerweile nicht nur Daten erfassen, sondern diese Daten im Gleichschritt mit der wachsenden Verbreitung des Internets der Dinge auch für verschiedene Anwendungen interpretieren. Nicht zuletzt werden zunehmend Multi-Sensor-Elemente nachgefragt, die mehrere Arten von Messungen erfassen.

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