Drahtlose Sensoren

Welche Hauptvorteile bietet die Verwendung drahtloser Sensoren?

Sicherheit
Drahtlose Instrumente können für Orte verwendet werden, auf die aufgrund extremer Bedingungen wie hoher Temperatur, hohem pH-Wert oder hohem Druck schwer zugegriffen werden kann. Mithilfe drahtloser Sensoren können Bediener Prozesse in explosionsgefährdeten Bereichen kontinuierlich überwachen und die Daten können einem Bediener in einer Überwachungseinrichtung gemeldet werden, die sich in sicherer Distanz befindet. Eine drahtlose Messung ist außerdem hilfreich, um Daten von schwer erreichbaren Standorten zu erfassen.



Benutzerfreundlichkeit
Drahtlose Sensoren können verwendet werden, um ein Netzwerk zu bilden, mit dessen Hilfe ein Techniker mehrere verschiedene Standorte von einer Station aus überwachen kann. Auf diese Weise kann eine Fabrik zentral überwacht werden. Darüber hinaus erlauben zahlreiche drahtlose Sensoren die Erstellung einer dedizierten Webseite, über die laufend aktualisierte Messdaten weltweit eingesehen werden können.

Kostensenkung
Die drahtlose Prozesssteuerung reduziert die Kosten für die Überwachung und den Betrieb einer Fabrik, denn Verlängerungskabel, Kabelrohre und sonstiges teures Zubehör erübrigen sich.

Sämtliche drahtlosen Produkte von OMEGA erweitern den Funktionsumfang herkömmlicher drahtgebundener Sensoren und Regler. OMEGAs umfangreiche Palette an Produkten umfasst u. a. drahtlose Messgeräte und Transmitter mit eingebauten Displays, Alarmfunktionen und regelbaren Ausgängen. Der Umstieg auf drahtlose Messinstrumente bringt Vorteile bezüglich Bedienkomfort und Funktionsumfang.

Drahtlose Messumformer
Transmitter erfassen mithilfe industrietauglicher Sensoren wie etwa Thermoelementen, Drucktransmittern, Durchflussmessern etc. eine bestimmte Messgröße eines Prozesses und übertragen die Daten anschließend per Funksignal an einen Empfänger.

Drahtlos-Empfänger
Empfänger dienen zum Empfangen und Auswerten der per Funk übertragenen Daten. Der Empfänger liest das Funksignal aus und wandelt es sodann in das gewünschte Ausgangssignal wie etwa ein Schaltsignal, ein Analogausgangssignal oder einen Digitalwert für ein Display um; einige Empfänger ermöglichen zudem das Exportieren von Daten in anspruchsvolle Softwareprogramme.

Drahtlose Regler
Ähnlich wie Empfänger dienen auch Regler zum Empfangen und Analysieren der von einem drahtlosen Transmitter übertragenen Daten. Darüber hinaus sind drahtlose Regler jedoch auch in der Lage, auf der Basis der erfassten Messwerte aktiv in Prozesse einzugreifen. Wenn zum Beispiel ein Ofen zu heiß wird, kann ein Regler den Temperaturanstieg erkennen und ein Signal zum Abschalten einiger Heizelemente senden.

Drahtlose Datenlogger
Datenlogger stellen eine besondere Art drahtloser Messgeräte dar, denn sie bieten dem Anwender eine ganz neue Dimension an Flexibilität. Drahtlose Datenlogger ermöglichen die Fernüberwachung von Temperaturen an jedem beliebigen Ort sowie die spätere Übertragung der aufgezeichneten Messdaten zwecks Auswertung, sobald ein Empfänger zur Verfügung steht. Diese drahtlosen Miniatursensoren eignen sich bestens für Anwendungen, in deren Rahmen ortsungebundene Objekte wie etwa Lebensmittel transportiert werden. Durch Hinzufügen eines drahtlosen Datenloggers zum Inhalt eines Transportbehälters kann der Verkäufer oder Spediteur beispielsweise nachweisen, dass die Produkte entlang der gesamten Kühlkette bis hin zum Großhändler oder Supermarkt angemessen gekühlt wurden.

Transceiver
Transceiver vereinen Sender und Empfänger in einem Gerät. Dank der Möglichkeit zum Empfang und Weiterversand von Signalen lässt sich mit drahtlosen Transceivern die Reichweite drahtloser Messnetzwerke erheblich vergrößern.

Auswahl eines drahtlosen Sensors

Bei der Auswahl eines drahtlosen Messinstruments gilt es, eine ganze Reihe von Faktoren zu berücksichtigen.

Art der Messung: Von größter Bedeutung ist selbstverständlich die Kenntnis der zu erfassenden Messgröße. Drahtlose Transmitter (die Funktionen zur drahtlosen Messung und Regelung von Prozessen vereinen) sind i. d. R. auf eine ganz spezifische Messgröße zugeschnitten. Folglich gibt es dedizierte Sensoren für die Messung von Temperatur, Druck, Durchfluss etc., die es der Messgröße entsprechend auszuwählen gilt.

Genauigkeit und Ansprechzeit: Mit welcher Genauigkeit müssen die Messungen erfolgen und in welchen Zeitintervallen sollen die Messwerte aktualisiert werden? Die Genauigkeit drahtloser Sensoren entspricht zumeist derjenigen ihrer drahtgebundenen Pendants; allerdings werden die Messwerte i. d. R. nur alle paar Sekunden übertragen, um die Batterie zu schonen. Wenn eine Messung in Echtzeit erforderlich ist, so muss dies bei der Auswahl des drahtlosen Transmitters berücksichtigt werden, denn einige Modelle bieten u. U. nicht die benötigte Ansprechzeit.

Bereich: Die Reichweite drahtloser Sensoren variiert beträchtlich. Einige Modelle sind für Anwendungen in Innenräumen und geringe Reichweiten von z. B. nur 100 m ausgelegt, während andere Sensoren in der Lage sind, Daten über mehrere km hinweg an einen Empfänger zu senden. Unabhängig von der theoretisch möglichen Reichweite eines Sensors wird die tatsächliche Reichweite jedoch stets durch diverse Hindernisse eingeschränkt. So führt die Übertragung des Signals durch Maschinen, Wände und sonstige Strukturen hindurch automatisch zu einer Verschlechterung der Signalstärke und Reichweite. Infolgedessen ist die Reichweite ein und desselben Messumformers beim Einsatz in Innenräumen i. d. R. erheblich geringer als bei der Signalübertragung im Freien über unverbautes Gelände hinweg.

Frequenz: Auch die Funkfrequenz ist ein wichtiger Aspekt bei der Sensorauswahl. Die vom Gesetz für die Funknutzung ohne zusätzliche Genehmigung freigegebenen Frequenzbereiche variieren je nach Land und Region. In den USA sind die beiden Hauptfrequenzen für die Signalübertragung in Fabriken 915 MHz und 2,4 GHz (WiFi). Da diese Frequenzen im für industrielle, wissenschaftliche und medizinische Zwecke gedachten Frequenzbereich liegen, benötigen Anwender hierfür keine Funkgenehmigung. In Europa übertragen drahtlose Geräte ihre Signale i. d. R. auf den Frequenzen 868 MHz oder 2,4 GHz. Aufgrund der gesetzlichen Vorschriften sind einige Produkte mitunter nur in bestimmen Ländern oder Regionen erhältlich.