Bei Sauerstoffanwendungen in kontrollierter Atmosphäre ist in einigen Fällen vor allem eine lange und stabile Lebensdauer des Sensormoduls wesentlich, während in anderen Fällen eine ausreichend hohe Signalauflösung über eine grosse Bandbreite an Sauerstoffkonzentrationen wichtig ist.
Die amperometrische zirkoniumdioxidbasierte Sauerstoffsensorserie FCX-U von Sensorik-Spezialisten Pewatron soll beides bieten: Neben einem stabilen Betrieb über eine lange Lebensdauer (> 3 Jahre) wird je nach gewähltem Sensorelement im Allgemeinen auch eine hohe Signalauflösung von <10–200 ppm garantiert. Pewatron hat ein digitales und sehr kompaktes Sauerstoffsensormodul zur Steuerung des FCX-U-Elements entwickelt, das ein rauscharmes serielles Ausgabesignal bei 10 Bit ermöglicht. Das Modul kann beispielsweise zur Sauerstoffüberwachung in Lagereinrichtungen für potenziell gefährliche Chemikalien und Gase eingesetzt werden, bei denen der Sauerstoffgehalt gesenkt werden muss, um Explosionen bzw. Bränden vorzubeugen. Im Gegensatz dazu gibt es aber auch Anwendungen, bei denen für den sicheren Betrieb der Anlagen ein ausreichend hoher Sauerstoffanteil gewährleistet sein muss.
Das mit einem amperometrischen Zirkoniumdioxidsensor ausgestattete Sauerstoffsensorelement FCX-U ist für zwei verschiedene Messbereiche erhältlich: 0…25 Vol.-% (FCX-UC) und 0…95 Vol.-% (FCX-UWC). Die Wahl des Sensorelements ist abhängig von der genauen Anwendung. Für sicherheitsrelevante Anwendungen ist der FCX-UC-Sensor für 25 Vol.-% die beste Wahl, da dieser in einem Bereich von 1000 ppm bis zu 25 Vol-% sehr stabil eingesetzt werden kann.
Der FCX-UWC mit 95 Vol.-% hingegen ist eine gute Wahl für Sauerstoffkonzentratoranwendungen, da die Signalauflösung des amperometrischen Sensors bei Sauerstoffkonzentrationen > 70 Vol.-% sehr hoch ist. Der Messbereich der Sensorvariante FCX-UWC kann beispielsweise zwischen 20 Vol.-% (Luft) und 95 Vol.-% eingestellt werden, um eine höchstmögliche Signalauflösung zu erreichen und die Sensorüberprüfung in der Luft zu erleichtern. Bei der MLD-Elektronik handelt es sich um OEM-Produkte mit digitaler serieller Ausgabe, die Funktionen zur Steuerung und Anzeige der Sauerstoffkonzentration bieten. Durch einen entsprechenden Befehl kann entweder die permanente Ausgabe der Sauerstoffkonzentration oder die Ausgabe in bestimmten Zeitintervallen zwischen 0,1 und 9,9 Sekunden eingestellt werden.
Der Sensor lässt sich per Befehl ein- und ausschalten. Der Nullpunkt und der Skalenendwert lassen sich ebenfalls über entsprechende Befehle anpassen. Die MLD-Elektronik misst nur 48 x 38 mm und nimmt weniger als 26 mm an Höhe ein (einschliesslich Potenziometer und Sauerstoffsensor). Dank dieser kompakten Bauform lässt sich das Modul direkt in die jeweiligen Anwendungen integrieren, die dadurch einen noch geringeren Platzbedarf haben. Für den einfachen Einbau in bestehende Racks kann die OEM-Elektronik auch entweder in Metall- oder Plastikgehäusen geliefert werden.
