5-Loch-Sonde mit integrierter Sensorik zur Messung hochfrequenter Druckschwankungen

Conference: MikroSystemTechnik - KONGRESS 2011
10/10/2011 - 10/12/2011 at Darmstadt, Deutschland

Proceedings: MikroSystemTechnik

Pages: 4Language: germanTyp: PDF

Personal VDE Members are entitled to a 10% discount on this title

Authors:
Beutel, Tobias; Niesel, Thalke; Leester-Schädel, Monika; Büttgenbach, Stephanus (Institut für Mikrotechnik, TU Braunschweig, Alte Salzdahlumer Straße 203, 38106 Braunschweig, Deutschland)
Pa?es, Pavel (Department of Measurement, Faculty of Electrical Engineering, Czech Technical University, Prague, Technicka 2, 166 27, Praha 6 - Dejvice, Tschechische Republik)

Abstract:
Bei der hier beschriebenen Anwendung werden mehrere mikrotechnisch hergestellte Silizium-Drucksensoren in einer 5-Loch-Sonde zur Vermessung von Strömungen verwendet. Die Sensoren, wurden von 3D-Mikrokraftsensoren abgeleitet, so dass sie in der Lage sind, Druckdifferenzen zwischen 100 Pa und 120 kPa aufzunehmen. Sie basieren auf dem piezoresistiven Effekt. Die besondere Herausforderung liegt in der Reversibilität der Sensoren und der Linearität der Messsignale für Druckdifferenzen mit wechselndem Vorzeichen. Bei der Konstruktion der mechanischen, der pneumatischen sowie der elektrischen Anschlüsse wurde besonderer Wert auf die Reduzierung der benötigten Schlauchlänge gelegt. Zu diesem Zweck wurden die Drucksensoren innerhalb der Sondenhülle direkt hinter dem Sondenkopf platziert, wodurch die Schlauchlänge auf wenige Zentimeter reduziert werden kann. Die Dämpfung wird dadurch drastisch reduziert und auch hochfrequente Anteile der Druckschwankungen können gemessen werden. Mit dieser Information kann auch der Anstellwinkel (AOA) und der Schiebewinkel (SSA) bestimmt werden. Das System kann in Verbindung mit einem Air Data Computer (ADC) als Frühwarnsystem vor Auftriebsverlust (Stall) eingesetzt werden und so die Sicherheit im Luftverkehr erhöhen.