Solar versorgtes Präzisionsthermometer - Neue Funktionalität für den rauhen Industriebetrieb

Zielstellung eines Entwicklungsprojektes war die Implementierung eines Messverfahrens mit einem im industriellen Umfeld extrem geringen Energieverbrauch. Dafür geeignet erschien ein Photovoltaik-Thermometer. Ein photovoltaisch versorgtes elektronisches Thermometer weist die Vorteile der elektronischen Thermometer auf, benötigt jedoch keine Hilfsenergiequelle. Bei einem solchen Gerät ist die Integration des Solarmoduls in die Anzeigeeinheit ein wesentliches Merkmal. Da ein zuverlässiger Betrieb des Messgerätes bei Beleuchtung mit Kunstlicht bis hinab zu 50 Lux die Zielgröße ist, beträgt die interne Arbeitsspannung der Elektronik 1,8 V. Das realisierte Messverfahren arbeitet zeitdiskret und hat damit eine pulsförmige Stromaufnahme des Gerätes zur Folge. Eine Integratorstufe zwischen dem PV-Eingang und der Messelektronik gewährleistet eine ausreichende Entkopplung beider Baugruppen. Damit ist eine kontinuierliche Belastung der Solarzelle für eine optimale Ausnutzung der zur Verfügung stehenden Energie gewährleistet. Die mittlere Stromaufnahme des Gerätes liegt bei ca. 25 pA, womit der Verwendungsbereich bis ca. 30 Lux und darunter möglich ist. Kerngedanke für die Gestaltung der Anzeigeeinheit ist die visuelle Analogie zu einem herkömmlichen Zeigerinstrument, was durch eine kreisförmige Ausführung des LCD-Moduls zum Ausdruck kommt. Es konnte eine wesentliche Verbesserung der Einsatzparameter gegenüber herkömmlichen Lösungen erreicht werden. So ist eine punktgenaue Messwerterfassung bei gleichzeitig schnellem Ansprechverhalten des Thermometers möglich. Die Langzeitstabilität der Messung liegt durch die elektronische Messwertaufbereitung wesentlich über einer mechanischen Lösung. Ein weiterer Vorteil des Gerätekonzeptes ist die Anwendbarkeit nur eines Grundmodules auf eine Vielzahl von unterschiedlichen Messbereichen. Die erforderliche Anpassung erfolgt durch einen automatischen Kalibriervorgang während der Stückprüfung in der Produktion. Der praktisch erreichte Messfehler liegt weit unter den Grenzwerten der Klasse 1.