Zirkonium-Sensormodule mit Standard-Ausgangssignalen

Mit den beiden Sauerstoffsensormodulen FCX-ML und FCX-MC hat Pewatron zwei neue Standard-OEM-Serienmodule auf den Markt gebracht. Je nach Anwendung und Steuerschnittstelle des Kunden, kann entweder das eine oder das andere Modul besser geeignet sein. Für das Modul FCX-ML benötigt der Kunde zusätzliche Elektronik für die Steuerschnittstelle, falls für das Endprodukt eine Zertifizierung wie zum Beispiel die CE-Zertifizierung notwendig ist. Im Modul FCX-MC sind bereits Komponenten verbaut, die ohne zusätzliche Steuerelektronik einige Zertifizierungsanforderungen erfüllen.

Bei den Produkten der Reihe FCX-ML handelt es sich um einfache Module mit einer rauscharmen Verstärkerschaltung, welche das µA-Signal aus dem Sensor in ein Standardausgabesignal im Bereich von 4-20 mA umwandelt. Ausserdem verfügt das Modul über eine hochpräzise eingebaute Spannungs- und Stromstärkeregelung für das Heizelement. Das FCX-ML-Modul gewährleistet damit eine ähnliche Genauigkeit wie das Sensorelement selbst. Die Auflösung ist je nach Anwendung vom Sensorelement oder der Verstärkung abhängig. Zum Beispiel bietet das FCX-ML-Modul in Kombination mit einem FCX-UC-Sensor eine sehr hohe Auflösung und Genauigkeit bei etwa 10-25 % O2, wohingegen die Auflösung bei Sauerstoffkonzentrationen von weniger als 5 % gering ist. Andererseits bietet das Modul FCX-ML in Kombination mit einem FCX-UL-Sensor bei 5000 ppm bis 5 % O2 eine hohe Auflösung und Genauigkeit, kann aber in Umgebungsluft kein Ausgangssignal ausgeben.

Die OEM-Module der Serie FCX-ML verfügen über ein integriertes Sensor-/Durchflussgehäuse auf der Leiterplatte sowie Schlauchanschlüsse, wodurch der Kunde es auf einfache Weise in Anwendungen mit erzwungener Strömung einbauen kann. Standard ist ebenfalls ein FCX-ML-Modul, bei dem der Sauerstoffsensor in die Platine integriert wurde, das aber nicht über ein Strömungsgehäuse verfügt. Dieses Modul bildet die Grundlage für einen Sauerstofftransmitter, bei dem der Kunde normalerweise nur ein Gehäuse und die benötigte Verkabelung bereitstellen muss, um den fertigen Transmitter einsetzen zu können. Ein weiteres beliebtes Produkt, das standardmässig zum Pewatron-Angebot an OEM-Modulen gehört, ist eine Kombination aus Platte und Sensor, die durch 30 cm Kabel verbunden werden. Der Sensor selbst wird entweder als unabhängiges Element für den kundenspezifischen Einbau oder zusammen mit einem Durchflussgehäuse für Anwendungen mit erzwungener Strömung angeboten.

Alle OEM-Standardmodule der Serie FCX-MC bieten die gleichen Konfigurationsmöglichkeiten wie die FCX-ML-Module, d. h. mit im Durchflussgehäuse integriertem Sensor oder mit Sensor auf der Leiterplatte bzw. als Standalone-Sensor oder als Sensor im Durchflussgehäuse, der über 30 cm Kabel mit der Leiterplatte verbunden ist. Der Unterschied zwischen dem FCX-MC- und dem FCX-ML-Modul besteht darin, dass das FCX-MC-Modul zusätzliche Steuertechnik enthält. Beim Modul FCX-ML erfolgt die Verstärkung des Sensorsignals direkt über eine Verstärkerschaltung, wohingegen sich beim Modul FCX-MC ein Mikrokontroller auf der Leiterplatte befindet, durch den sich Heizelement- und Sensorsignal genauer steuern lassen und das Speichern von Werten in einem EEPROM möglich wird. In gewissem Masse überwacht der Mikrokontroller die Sensorfunktion und ermöglicht zudem verschiedene analoge und digitale Ausgabesignale in unterschiedlichen Formaten. Das OEM-Modul FCX-MC bietet standardmässig ein lineares Ausgabesignal von 4-20 mA. Bei Heizfehlern wird als Ausgabesignal 0 mA ausgegeben, was auf einen kaputten Sensor hindeutet. Auch mit dem OEM-Modul FCX-MC lassen sich Einstellungen über ein Anzeigefeld steuern und ändern. Beim OEM-Modul FCX-MC sind Einstellungen wie die Kalibrierungs- und die Reset-Funktion über das Anzeigefeld möglich.

Zusammenfassend sind die OEM-Module also in zwei Formaten erhältlich. Einerseits als Modul FCX-ML mit Heizelementsteuerung und Sensorsignalverstärkung, um ein Standardausgabesignal zu gewährleisten, wobei das Ausgabesignal einer logarithmischen Funktion entspricht.  Andererseits als Modul FCX-MC, welches eine Verstärkung und Linearisierung des Ausgabesignals gewährleistet, einschliesslich verschiedener Funktionen, um das Modul optimal zu nutzen. Beide Typen werden standardmässig mit Diffusionslösungen oder Lösungen für erzwungene Strömungen und/oder Verbindungskabeln zwischen Sensor und Leiterplatte bzw. mit einem direkt in die Leiterplatte integrierten Sensor geliefert. Neben diesen Spezifikationen bietet Pewatron natürlich noch weitere, individuelle Lösungen für kundenspezifische Anforderungen an.

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