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www markttechnik de Nr 17 2022 20 Fokus|Sensorik Industriemaschinen und Autos eignen « Dass Sensoren für Konsumgüter schlechtere Werte erzielten und qualitativ nicht so hoch lägen würde nun nicht mehr stimmen Im Gegenteil »Wir stehen jetzt vor dem Problem dass selbst die teuren für die Kalibrierung vorgesehenen Industriesensoren nicht mehr ausreichen um unsere neue BMP581-Generation dagegen kalibrieren zu können « Und dass die Stückzahlen die abgesetzt werden können im Industriebereich viel kleiner sind als auf dem Konsumgütermarkt? »Kein Problem die kleineren Stückzahlen können wir über unsere Vertriebspartner bedienen« antwortet Finkbeiner Abnehmer gebe es genug Erstens intern – beispielsweise Bosch Rexroth – und zweitens ergäben sich am Markt vielfältige Möglichkeiten worum sich vor allem die Distributoren kümmern werden Wobei neben der hohen über die Temperatur stabilen Präzision die niedrige Leistungsaufnahme ein immer wichtigeres Argument sei Einfach mit der Spannung hochzugehen um die Präzision der Sensoren zu verbessern sei im Industrieumfeld oft möglich »aber auch keine Kunst« so Finkbeiner Jetzt könnten die Anwender beides – niedrige Leistungsaufnahme und hohe Genauigkeit – in einem Sensor kombiniert bekommen 7 6 µg – der tausendste Teil einer Stechmücke Doch wozu die hohe Genauigkeit gerade für Konsumgüter? Bisher wurden die Drucksensen vor allem in der Lokalisierung im Inneren von Gebäuden eingesetzt Da ging es um Höhenunterschiede von Metern Die neuen Sensoren messen Differenzen von nur noch 20 cm damit können sie einzelne Treppenstufen auflösen Das bedeutet Der BMP581 ist in der Lage einen Gewichtsunterschied von 7 6 µg zu messen – dem Tausendstel des Gewichts einer Stechmücke »Das ist atemberaubend und entspricht einer Membranauslenkung von 5 pm bzw einer Kapazitätsänderung im Bereich von Attofarad aF was wiederum eine Anzahl von 126 Elektronen bedeutet« so Finkbeiner Damit spricht er schon an was sich grundlegend im Innenleben der neuen Sensorgeneration gegenüber ihren Vorgängern geändert hat Sie arbeiten nicht mehr auf Grundlage des piezoresistiven Effekts sondern kapazitiv Dieses neue Messprinzip benötigt inhärent weniger Leistung für die Messung und erlaubt es bessere Kompensationsschaltungen zu integrieren Beides führt zu der insgesamt höheren Leistungsfähigkeit hinsichtlich Messgenauigkeit und Stromaufnahme vor allem aber auch zu der oben erwähnten guten Stabilität über die Temperatur Denn über eingebaute Referenzmessungen kann der Sensor unterscheiden ob es sich um ein echtes Signal handelt oder nur um eine Temperaturdrift Komplett neue Sensortechnik – in nur drei Jahren marktreif Das eigentlich Neue ist also dass Bosch Sensortec zum ersten Mal für die Drucksensoren auf die kapazitive Technik setzt Vor drei Jahren war die Entscheidung dafür gefallen »Dass wir innerhalb dieser kurzen Zeit eine ganz neue Technologie und neue Prozesse für die Fertigung der Drucksensoren entwickeln konnten macht uns sehr stolz« freut sich Finkbeiner Denn normalerweise würde erst einmal ein Jahr ins Land ziehen bis die speziellen Anlagen angeschafft seien die für eine neue Sensortechnologie erforderlich sind Dann müssen sie stabil laufen um danach die Prozesse darauf einzufahren und schließlich die ersten Produkte darauf fertigen zu können »Normalerweise dauert das insgesamt fünf Jahre« so Finkbeiner Dass Bosch Sensortec diese Zeit um zwei Jahre abkürzen konnte liege am umfangreichen Knowhow innerhalb von Bosch So fertigt das Unternehmen in der Fab in Reutlingen schon seit Langem Inertialsensoren für Autos auf Basis der kapazitiven Technik Darauf konnte Bosch Sensortec jetzt aufbauen wie Finkbeiner erläutert »Wir mussten nur relativ wenige spezifische Maschinen in den neuen Prozess einbringen um die gewünschte Performance herauszuholen und können mit relativ geringem Risiko schrittweise vorangehen Umgekehrt können dann in einem späteren Schritt die Inertialsensoren für die Industrie und Automotive wieder von unserer Erfahrung profitieren So schließt sich der Kreis « Dennoch bedeutete die Entwicklung drei Jahre harte Arbeit und einen hohen Aufwand Denn neben den neuen kapazitiven MEMS-Sensoren die wie gehabt in der Fab in Reutlingen gefertigt werden musste auch das erforderliche ASIC entwickelt werden dessen Fertigung Foundries übernehmen Zudem kommt es bei Sensoren besonders auf eine ausgeklügelte Gehäusetechnik an Das sei ebenfalls ein Kern-Knowhow von Bosch Sensortec Auch hier konnte das Unternehmen auf den langjährigen Erfahrungen und der Partnerschaft mit den Packaging-Partnern aufbauen eine Revolution in der Packaging-Technik sei dazu nach den Worten von Finkbeiner nicht erforderlich gewesen Der BMP581 der mit I 2 C-I3Cund SPI-Schnittstellen 3-Draht 4-Draht ausgestattet ist steht ab sofort zur Verfügung ha ■ Stefan Finkbeiner CEO von Bosch Sensortec „ Die Präzision der neuen barometrischen Drucksensoren ist atemberaubend Zusammen mit der niedrigen Leistungsaufnahme können wir ganz neue Anwendungsgebiete erschließen die weit über das Smartphone hinausgehen “ Die neuen barometrischen Drucksensoren vom Typ BMP581 sind so genau dass sie die Höhe von Treppenstufen messen können Bi ld er Bos ch Sen so rt ec