Untersuchung der Eigenschaften von optischen Gassensoren und Korrektur von Querempfindlichkeitseffekten

Stipendiatin/Stipendiat: Dr. Olga Zhelondz

Im Rahmen des Stipendiums werden Schritte in drei Richtungen untergenommen. Ganz wichtig ist die Untersuchung kommerziell erhältlicher CO2-Sensoren. Dafür wurden Marktforschungen durchgeführt und die Langzeituntersuchung einiger ausgewählten Sensoren gestartet. Die zweite Richtung ist die Untersuchung und Modellierung der Eigenschaften von einzelnen optischen Komponenten. Das hängt zusammen mit der Untersuchung des Verhaltens des gesamten Sensorsystems und der Erarbeitung von Strategien für die Kalibrierung und nachträgliche mathematische Korrektion der Einflüsse auf die Sensoreigenschaften. Dies bildet die Grundlage für die Verringerung der Einflusse von Einfluss- und Störgrößen und somit die Verbesserung der Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Sensoren.Es wurde eine Marktanalyse durchgeführt, und zehn auf dem Markt erhältlichen CO2-Sensoren für Langzeituntersuchungen ausgewählt. Nach einer parallel für alle zehn Sensoren durchgeführten Kalibrierung wurde festgestellt, dass die Sensorkennlinien stark von der spezifizierten Sensorkennlinie abweichen. Die Exemplarstreuung der Sensoreigenschaften der untersuchten CO2-Sensoren ist deutlich erkennbar. Die Sensoren fordern zusätzliche Korrektur des Nullpunktes und der Empfindlichkeit der Sensorkennlinie, außerdem sind die Temperatureinflüsse auf die Empfindlichkeit relativ groß. Das alles macht eine exemplarspezifische Kalibrierung jedes Sensors durch den Hersteller erforderlich. Da diese aber sehr zeit- und kostenaufwendig ist, wird ein Kalibrierverfahren benötigt, dieses zu einem eine gute Messunsicherheit gewährleistet, und zu dem anderen zu einer Reduzierung der Anzahl der benötigten Stützpunkte führt.

Förderzeitraum:
01.01.2003 - 31.12.2005

Institut:
Universität der Bundeswehr München

Institut für Mess- und Automatisierungstechnik

Betreuer:
Prof. Dr. Michael Horn

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Korrektur von Querempfindlichkeiten der Gassensoren
Korrektur von Querempfindlichkeiten der Gassensoren