Sensorübersicht

Für die CAN-Wetterstation werden die drei Meßgrößen Druck, Temperatur und Feuchte benötigt. Folgende Prinzipien sind für die jeweilige Meßgröße bekannt:

Druck

Drucksensoren können im wesentlichen in vier verschiedene Wirkprinzipien aufgeteilt werden:

• Resistive Drucksensoren
• Piezoresistive Drucksensoren
• Piezoelektrische Drucksensoren
• Induktive Drucksensoren
• Kapazitive Drucksensoren

Der für die Messung des Umgebungsdrucks interessante Meßbereich liegt zwischen 870 und 1100 mbar. Hierfür eignen sich die kapazitiven Drucksensoren sehr gut, die es bereits mit Auswerte- und Kompensationselektronik gibt. Mit dieser Elektronik liegt der Meßfehler unterhalb 0,4 mbar. Mit einer zusätzlichen Linearisierung können die Meßfehler unterhalb 0,04 mbar gebracht werden.

Temperatur

Temperatursensoren sind in vielen Varianten am Markt eingeführt und behaupten sich in den unterschiedlichsten Einsatzgebieten. Dabei kommen im wesentlichen zum Einsatz:

• Thermoelektrische Temperatursensoren
• Resistive Temperatursensoren
• Andere Temperatursensoren, wie Quarze, Transistoren, etc.

Für die Messung der Umgebungstemperatur sind die resistiven Temperatursensoren interessant, da sie im Bereich von -40° C bis +85° C eine gute Empfindlichkeit besitzen. Man unterscheidet weiter zwischen Positive Temperature Coefficient (PTC) und Negative Temperature Coefficient (NTC) Sensoren. Problematisch ist besonders bei den NTC die starke Nichtlinearität. Diese muß z.B. durch Widerstandsnetzwerke und Rechnung kompensiert werden.

Relative Feuchte

 

• Resistive Feuchtesensoren
• Kapazitive Feuchtesensoren

Hier ist den kapazitiven Feuchtesensoren der Vorzug zu geben. Bei resistiven Feuchtesensoren kommen poröse Keramiken zum Einsatz, die ohne Reinigung eine schlechte Langzeitstabilität haben. Die meßbare relative Feuchte liegt im Bereich von 0 bis 100%. Ohne Kompensation bleibt der Fehler bei kapazitiven Sensoren unterhalb 1,5% relativer Feuchte. Allerdings muß auf jeden Fall eine Kompensation der Temperaturabhängigkeit vorgesehen werden.