Temperatursensoren

Fit fürs All

Sensoren für den Weltraum müssen spezielle Eigenschaften erfüllen. IST bietet ESCC-qualifizierte Dünnschicht-Pt-Temperatursensoren an, die von -200 bis +200 °C einsetzbar sind.

Vier Jahre lang dauerten die Evaluierungs- und Qualifizierungstests, bevor die qualifizierte Sensorserie von IST das erste Zertifikat von der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) erhielt. Seither muss sie periodisch rezertifiziert werden. Die zertifizierten Sensoren eignen sich auch für andere High Reliability (Hi-Rel)-Anwendungen, etwa in der Luftfahrt.

Hi-Rel Temperatursensoren

Die Innovative Sensor Technology (IST) AG ist derzeit der einzige Anbieter von ESCC-qualifizierten (European Space Components Coordination) Pt-Temperatursensoren. Die RTDs sind mit verschiedenen Widerständen von Pt100 bis Pt2000 erhältlich. Sie können in einem Temperaturbereich von - 200 bis + 200 °C eingesetzt werden und sind als Toleranzklasse B (IEC 60751 F0.3) klassifiziert. Die Temperatursensoren sind sowohl als Engineering Model (EM) als auch als Flight Model (FM) erhältlich. IST bietet auch Anpassungen der Sensoren an, wie etwa verlängerte Drähte, ebenfalls ESCC-qualifiziert.

Verglichen mit den traditionell verwendeten, drahtgewickelten Sensoren weisen Dünnschichtsensoren mehrere Vorteile auf. Einerseits bieten sie eine weniger empfindliche Oberfläche, die beschädigt werden kann, wenn der Sensor ständigen thermischen Zyklen und gelegentlichen Vibrationen ausgesetzt ist. Andrerseits ist das Ausfallrisiko bei drahtgewickelten Sensoren viel höher als bei Dünnschichtsensoren. Seine Robustheit verdankt der Sensor der Dünnfilmtechnologie, bei der die Platinwiderstandsstruktur fest mit der Keramikoberfläche des Sensors verbunden ist. Der Sensor eignet sich dadurch für Anwendungen mit häufigen Temperaturschwankungen und Vibrationen.

Die Sensoren von IST sind winzig, aber genau

Verlängerte Drähte

Neben HiRel ESCC-zertifizierten Dünnschicht-Platin Temperatursensoren hält IST auch die ESCC-Qualifikation für deren Drahtverlängerungen inne. Die HiRel Pt-Temperatursensoren sind mit einem Widerstand von 100 bis 2 000 Ω, in Temperaturbereichen von - 50 bis + 150 °C oder - 200 bis + 200 °C erhältlich und können als einfache Komponente oder mit Drahtverlängerungen bezogen werden.

Ob mit reinen Platindrähten oder mit Drahtverlängerungen, alle Sensoren Varianten sind sowohl als Flight Model (FM) als auch als Engineering Model (EM) erhältlich. Die Verlängerungsdrähte können in gewünschten Längen bis zu 10 000 mm geliefert werden – mit verdrillten 2-adrigen Verlängerungsdrähten, mit verdrillten 4-adrigen Verlängerungslitzen sowie mit oder ohne Abschirmung und Ummantelung.

Es gilt die allgemeine ESCC-Spezifikation Nr. 4006/015. Details zu den verschiedenen Sensorvarianten sind in der ESCC Qualified Parts List (QPL) gelistet

IST Sensoren sind schon seit Jahrzehnten im Weltall. Missionen, an welchen IST-Sensoren an Bord waren, sind Rosetta, Euclid, Juice, ExoMars, Plato, Flex oder Solar Orbiter. Viele weitere Starts sind bereits geplant.

IST bietet auch die passende Verdrahtung an

Langjährige Tests

Die abgeschlossenen Tests zeigen, dass die Sensoren für Raumfahrtanwendungen geeignet sind. Sie liefern stabile Messergebnisse bei 70 000 Zyklen von - 200 bis + 200 °C, was beweist, dass die Sensoren gegen thermische Zyklen resistent sind. Auch der Temperaturkoeffizient des Widerstands (TCR) erfuhr während der Tests nur unwesentliche Änderungen und die Sensoren erwiesen sich als sehr driftstabil.

Weitere Vorteile dieser Sensoren sind deren kleine Baugrösse (L x B x H: 2,2 x 2,0 x 1,1 mm), das geringe Gewicht und eine hohe Robustheit.

Bilder: iST AG