Winziger Temperatursensor mit HF-Versorgung

10. Dezember 2015, 11:53 Uhr
Winziger Temperatursensor mit HF-Versorgung
Winziger Temperatursensor mit HF-Versorgung
Für Anwendungen zum Beispiel in der Haustechnik hat der Doktorand Hao Gao an der Technischen Universität in Eindhoven einen drahtlosen Temperatursensor mit einer Größe von nur 2 Quadratmillimeter und einem Gewicht von 1,6 mg entwickelt. Der Sensor, der auf 65-nm-Technologie basiert und so klein ist wie ein Sandkorn, wird mit den hochfrequenten Wellen eines Drahtlos-Netzwerks, dessen Teil er ist, versorgt. Dadurch ist keinerlei Kabelverbindung erforderlich und eine Batterie braucht auch nicht gewechselt zu werden.

Der Sensor hat zurzeit eine Reichweite von 2,5 cm, die Forscher wollen ihn jedoch innerhalb eines Jahres so weit verbessern, dass er 5 m überbrücken kann. Zum Sensor gehört ein speziell entwickelter Router mit einer Antenne, die gerichtet die HF-Wellen zur Versorgung des Sensors abstrahlt. Durch diese gezielte Energieübertragung kommt der Router mit wenig Energie aus und auch die Sensoren zeichnen sich durch einen extrem geringen Energiehunger aus. Dennoch funktioniert der Sensor auch, wenn er unter einer Schicht Lack, Putz oder Beton angebracht ist.

Im Sensor befindet sich unter anderem eine Antenne, die die vom Router übertragene Energie einfängt. Die Energie wird im Sensor gespeichert. Wenn sie ausreichend ist, wird der Sensor eingeschaltet, eine Temperaturmessung vorgenommen und ein Signal zum Router geschickt, dessen Frequenz abhängig von der ermittelten Temperatur ist. Der Router ist in der Lage, aus der Frequenz die gemessene Temperatur abzuleiten.

Mit dieser Technologie ist es auch möglich, andere drahtlose Sensoren zu entwerfen, die zum Beispiel Bewegung, Licht oder Feuchtigkeit erfassen. Der Anwendungsbereich ist breit und reicht von Bezahlsystemen und drahtloser Identifikation bis zur Haustechnik und industriellen Produktionssystemen. Teuer soll das nicht werden: Bei Massenproduktion rechnet man mit einem Preis von 20 Cent pro Sensor.

Foto: Bart van Overbeeke
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