Sensorik

Berührungslose Sensoren verändern das Design

| Autor / Redakteur: Gwenn Gmeinder* / Ines Stotz

Die Weiterentwicklung intelligenter Technologien ermöglicht die Entwicklung und das Design ästhetisch überzeugender, zuverlässiger und energieeffizienter Haushaltsgeräte – nicht zuletzt dank des zunehmenden Einsatzes berührungsloser Sensoren.
Die Weiterentwicklung intelligenter Technologien ermöglicht die Entwicklung und das Design ästhetisch überzeugender, zuverlässiger und energieeffizienter Haushaltsgeräte – nicht zuletzt dank des zunehmenden Einsatzes berührungsloser Sensoren. (Bild: Abgeda, flickr.com (CC BY-ND 2.0))

Firmen zum Thema

Intelligente Technologien, die ursprünglich für industrielle Anwendungen entwickelt wurden, haben längst ihren Weg in den Alltag der Konsumenten gefunden. In zahlreichen Haushaltsgeräten sind heute anstelle der früher üblichen mechanischen Schalter, Schütze und Relais Mikroprozessoren am Werk, die mittels berührungsloser Sensoren zum Beispiel Geschwindigkeit, Temperatur oder Füllmenge kontrollieren.

Die wachsende globale Nachfrage gab den Anstoß für diesen Wandel, der durch die Weiterentwicklung der Mikroprozessor-Steuerung möglich wurde. Heute kommen berührungslose Sensor-Technologien bereits in vielen Haushaltsgeräten zum Einsatz. Immer mehr Haushaltsgeräte werden heute mit Mikrocontrollern ausgestattet. Auf der Basis vorliegender Marktdaten wird daher geschätzt, dass in 2017 weltweit 990 Mio. Haushaltsgeräte gefertigt werden. Sensortechnologien finden sich heute in kleinen und großen Haushaltsgeräten sowie Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen. Wie Abbildung 2 zeigt, sind Sensoren heute an zahlreichen Stellen in den Geräten im Einsatz.

4 Faktoren für den Einsatz von Sensoren in Haushaltsgeräten

Der Einsatz von berührungslosen Sensoren in Haushaltsgeräten wurde sowohl von einer logischen Weiterentwicklung der Hersteller, die intelligente Technologien zur Verbesserung ihrer Produkte nutzen, als auch von Konsumenten und ihrem Wunsch nach effizienteren Geräte vorangetrieben. 4 Faktoren haben zu dieser Entwicklung beigetragen:

  • 1. Mikroprozessorbasierte Erfassungs- und Kontrollsysteme machen große mechanische Schütze/Relais und Schaltertechnologien überflüssig. Intelligente Sensorik in modernen Geräten benötigt intelligente Niederspannungs-Schalt-/Messvorrichtungen mit geringem Eigenstromverbrauch. Berührungslose (Touch-)Sensoren eignen sich hier hervorragend für den Ersatz der mechanischen Einheiten. Kostengünstige Optionen, die sowohl digitale als auch ratiometrische Ausgänge bieten, sind ebenfalls vorteilhaft.
  • 2. Steigende Energiepreise und gesetzliche Vorschriften fordern energieeffizientere Geräte. Der Einsatz von Sensoren in vielfältigen Anwendungen, wie intelligenten Stromnetzen, Gebäuden und Steuerungen von industriellen Prozessen, ermöglicht eine effizientere Nutzung der Ressourcen und eine Reduzierung der Treibhausgasemissionen. Moderne effiziente Geräte mit integrierten Sensoren verbrauchen deutlich weniger Energie und Wasser, womit sich auch die zu entsorgenden Abwassermengen minimieren.
  • 3. Die weltweite Nachfrage nach effizienteren, energiesparenden und dabei kostengünstigen Geräten steigt in Asien, Südamerika und anderen Kontinenten weiter an.
  • 4. Gebäudeautomation und Verbraucherfreundlichkeit steigern den Bedarf an Haushaltsgeräten mit intelligenter Sensortechnologie. Moderne Häuser werden immer abhängiger von intelligenten Technologien. Entsprechend wächst der Bedarf an intelligenten Geräten mit berührungslosen Sensoren zur Unterstützung zukünftiger Smart-Home-Infrastrukturen, da sie synchronisierte Kommunikation und Steuerung ermöglichen.

Intelligente Sensoren für moderne Geräte

Zwei beliebte Typen von berührungslosen Sensoren, die in Haushaltsgeräten zum Einsatz kommen, sind Reed-Schalter und Hall-Effekt-Sensoren, die beide magnetisch aktiviert werden. Als berührungslos werden sie deshalb bezeichnet, weil das Schaltgerät keinen physischen Kontakt mehr mit dem Gerät benötigt, um den Ausgang zu verändern.

• Reed-Schalter sind aufgrund ihrer Einfachheit und zuverlässigen Leistung eine beliebte Wahl für Anwendungen mit geringer Leistungsaufnahme. Sie kommen häufig in Kühlschrank- oder Backofen-Türen zum Einsatz, um zu erkennen, ob die Tür offen oder geschlossen ist. Je nachdem sendet der Sensor ein Signal an die Steuereinheit, die entsprechend die LED-Beleuchtung im Gerät an- oder ausschaltet. Da Reed-Schalter hermetisch dicht sind, sind sie vor den in Haushaltsgeräten üblichen extremen Temperaturen sowie vor Feuchtigkeit und Nässe geschützt. Auf ihre Kontaktsicherheit oder Betriebsdauer haben diese Faktoren somit keinen oder nur geringen Einfluss.

• Hall-Effekt-Sensoren werden häufig für die Geschwindigkeitserfassung in Waschmaschinen eingesetzt. Die Drehgeschwindigkeit der Trommel wird durch einen mehrpoligen Magneten (16 oder 32 Pole) überwacht, der an der Motorwelle befestigt ist und über einem Hall-Effekt-Sensor rotiert. Das erfasste digitale Geschwindigkeitssignal wird an die Steuereinheit übertragen, die wiederum die Motorgeschwindigkeit für die verschiedenen Programmabschnitte regelt. Hall-Effekt-Bauteile sind programmierbar und können für die digitale, analoge und direktionale Geschwindigkeitserfassung genutzt werden.

Inhalt des Artikels:

Kommentare werden geladen....

Kommentar zu diesem Artikel abgeben

Anonym mitdiskutieren oder einloggen Anmelden

Avatar
  1. Avatar
    Avatar
    Bearbeitet von am
    Bearbeitet von am
    1. Avatar
      Avatar
      Bearbeitet von am
      Bearbeitet von am

Kommentare werden geladen....

Kommentar melden

Melden Sie diesen Kommentar, wenn dieser nicht den Richtlinien entspricht.

Kommentar Freigeben

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

Freigabe entfernen

Der untenstehende Text wird an den Kommentator gesendet, falls dieser eine Email-hinterlegt hat.

Dieser Beitrag ist urheberrechtlich geschützt. Sie wollen ihn für Ihre Zwecke verwenden? Infos finden Sie unter www.mycontentfactory.de (ID: 43814544 / Sensorik)