{"id":70653,"date":"2023-09-13T06:00:37","date_gmt":"2023-09-13T04:00:37","guid":{"rendered":"https:\/\/botland.com.pl\/blog\/czujnik-cisnienia-co-to-jest-i-gdzie-jest-wykorzystywany\/"},"modified":"2026-04-08T11:06:27","modified_gmt":"2026-04-08T09:06:27","slug":"drucksensor-was-ist-das-und-wo-wird-er-eingesetzt","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/botland.de\/blog\/drucksensor-was-ist-das-und-wo-wird-er-eingesetzt\/","title":{"rendered":"Drucksensor – Was ist das und wo wird er eingesetzt?"},"content":{"rendered":"Lesezeit<\/span> 4<\/span> min.<\/span><\/span>\t\t
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Drucksensoren<\/strong><\/a> sind heute buchst\u00e4blich \u00fcberall anzutreffen – erfahren Sie mehr \u00fcber ihre Arten, ihr Funktionsprinzip und ihre praktischen Anwendungen.<\/p>\n

Festk\u00f6rper-Drucksensoren sind derzeit die am weitesten verbreiteten Komponenten, die f\u00fcr die Druckmessung in verschiedenen Konfigurationen und Bereichen ausgelegt sind. Diese oft innovativen und stark miniaturisierten Bauteile erf\u00fcllen in vielen Industriezweigen – Automobil, Medizin, Unterhaltungselektronik, Luft- und Raumfahrt<\/strong> und sogar in der Weltraumtechnik<\/strong>– \u00e4u\u00dferst wichtige Funktionen.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Grundlagen der Drucksensoren<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Klassische elektronische Drucksensoren<\/strong> arbeiten in der Regel auf der Grundlage des so genannten piezoresistiven Effekts<\/strong>, bei dem sich der elektrische Widerstand einer aus einem speziellen Material bestehenden Platte unter mechanischer Belastung \u00e4ndert. Bei Drucksensoren wird die Dehnung durch Druck\u00e4nderungen des Mediums, das der Sensor messen soll (Gas oder Fl\u00fcssigkeit), erzeugt – die d\u00fcnne Membran \u00fcbt Druck auf die empfindliche elektrische Struktur aus, und die H\u00f6he der Dehnung h\u00e4ngt direkt von dem auf die Membran ausge\u00fcbten Druck ab. Eine Reihe von Piezowiderst\u00e4nden, die in der Regel in einer Wheatstone-Br\u00fccke<\/strong> verbunden sind, arbeiten in der Regel mit der Membran zusammen, so dass das Signal durch eine einfache Spannungsmessung mit einem Pr\u00e4zisionsverst\u00e4rker und einem Analog-Digital-Wandler<\/strong> \u00fcberwacht werden kann.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Bei der Besprechung \u00fcber die heutigen Drucksensoren kommt man an der MEMS-Technologie<\/strong> (Micro Electro Mechanical Systems) nicht vorbei, die die Integration mechanischer Komponenten wie mikroskopisch kleine Membranen, Hebel<\/strong> oder Federn<\/strong> mit elektronischen Komponenten auf einem einzigen Halbleiterchip erm\u00f6glicht. Dies erm\u00f6glicht die Herstellung sehr kleiner, leichter und dennoch \u00e4u\u00dferst pr\u00e4ziser und zuverl\u00e4ssiger Drucksensoren<\/strong><\/a> (aber auch vieler anderer Sensortypen wie Mikrofone, Beschleunigungsmesser, Gyroskope oder sogar… Temperatursensoren).<\/p>\n

Die MEMS-Technologie<\/strong> hat nicht nur in der Industrie, sondern auch in der Unterhaltungselektronik<\/strong> Einzug gehalten – sie findet sich in jedem Smartphone, jeder Smartwatch<\/strong> oder FPV-Drohne<\/strong>, also \u00fcberall dort, wo die Miniaturisierung einzelner elektronischer Komponenten der Schl\u00fcssel zur Reduzierung von Gr\u00f6\u00dfe und Gewicht des gesamten Ger\u00e4ts ist.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\"\"\t\t\t\t\t\t\t\t<\/a>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t
BMP280 - digitales Barometer, 110kPa Drucksensor I2C\/SPI 3.3V.<\/figcaption>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/figure>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Arten und Anwendungen von Drucksensoren<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Drucksensoren lassen sich in drei Hauptgruppen einteilen, die sich sowohl in ihrem Aufbau als auch in der daraus resultierenden Messmethode und damit in ihrem Anwendungsbereich unterscheiden.<\/p>\n

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  1. Absolute Sensoren <\/span>messen den Druck relativ zu einem (ann\u00e4hernd) idealen Vakuum, was sie f\u00fcr Anwendungen wie die Luft- und Raumfahrtindustrie unentbehrlich macht, wo es notwendig ist, Druck in extrem niedrigen Bereichen zu messen. In der Praxis werden diese Bauteile h\u00e4ufig zur Druckmessung in HLK-Anlagen oder Prozess\u00fcberwachungssystemen eingesetzt, wo es wichtig ist, den Druck unabh\u00e4ngig von wechselnden atmosph\u00e4rischen Bedingungen konstant zu halten. In \u00e4hnlicher Weise setzen auch barometrische Sensoren (Luftdrucksensoren) den Wert des aktuellen Luftdrucks in Beziehung zu einem bei der Herstellung festgelegten internen Standard. Diese wiederum werden in einer Reihe von meteorologischen Ger\u00e4ten zur \u00dcberwachung des Luftdrucks (f\u00fcr eine genauere Wetter\u00fcberwachung und -vorhersage) sowie in tragbaren Ger\u00e4ten oder Drohnen (zur Messung der H\u00f6he \u00fcber dem Boden) verwendet.<\/li>\n
  2. Relativsensoren <\/span>messen den Druck in einem geschlossenen Raum (z. B. einer Vakuumkammer oder einem Luftbeh\u00e4lter) im Verh\u00e4ltnis zum atmosph\u00e4rischen Druck. Typischerweise ist diese Art von Bauteil mit einem speziellen pneumatischen Anschluss in Form eines Zapfens mit kleinem Durchmesser (normalerweise 1,8…3,0 mm) ausgestattet, an den ein Silikonschlauch oder ein anderes flexibles Rohr mit geeigneter Gr\u00f6\u00dfe angeschlossen werden muss. Im Automobilbereich werden sie zur \u00dcberwachung von Reifendruck, Bremssystemen oder Motor\u00f6ldruck eingesetzt. Im medizinischen Bereich werden sie jedoch in Blutdruck\u00fcberwachungsger\u00e4ten (einschlie\u00dflich aller Oberarm- und Handgelenk-Blutdruckmessger\u00e4te, die mit einer aufblasbaren Manschette ausgestattet sind) oder in Ger\u00e4ten zur \u00dcberwachung des intrakraniellen Drucks auf Intensivstationen verwendet.<\/li>\n
  3. Differenzsensoren <\/span>messen die Druckdifferenz zwischen zwei Punkten. In technischer Hinsicht unterscheiden sie sich nicht grundlegend von den relativen Sensoren, mit Ausnahme eines Details: Sie sind nicht mit einem, sondern mit zwei pneumatischen Anschl\u00fcssen ausgestattet, die zu den Kammern auf beiden Seiten der Membran f\u00fchren. Die Komponenten dieser Gruppe werden in einer Vielzahl von Branchen und Technologien eingesetzt und sind in L\u00fcftungs- und Klimaanlagen zur \u00dcberwachung des Luftstroms und in der petrochemischen Industrie zur \u00dcberwachung des Fl\u00fcssigkeitsstroms unverzichtbar. In der Medizin werden sie in Dialyseger\u00e4ten eingesetzt, wo die genaue Messung der Druckdifferenz f\u00fcr den korrekten und sicheren Betrieb des Ger\u00e4ts unerl\u00e4sslich ist.<\/li>\n<\/ol>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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    Drucksensoren f\u00fcr meteorologische und H\u00f6henmessungsanwendungen<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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    Barometrische Sensoren sind eine spezielle Gruppe von absoluten Sensoren, die zur Messung des atmosph\u00e4rischen Drucks bestimmt sind. In Anbetracht des breiten Anwendungsspektrums wollen wir uns zwei beliebte barometrische Sensoren n\u00e4her ansehen – den BMP280 und den BME388<\/strong>.<\/p>\n

    BMP280<\/h3>\n

    Der Bosch BMP280<\/strong> ist ein digitaler barometrischer Drucksensor, der eine au\u00dfergew\u00f6hnliche Messgenauigkeit in einem kleinen, energieeffizienten System bietet. Er ist f\u00fcr die Messung des atmosph\u00e4rischen Drucks im Bereich von 300 bis 1.100 hPa ausgelegt, mit einer Messgenauigkeit von 0,12 hPa. Der BMP280 hat eine hohe Aufl\u00f6sung (0,16 Pa\/LSB) und kann bis zu 157 Hz abtasten. Der Sensor wird mit einem Spannungsbereich von 1,71 V bis 3,6 V betrieben und eignet sich daher f\u00fcr eine Vielzahl von Anwendungen, einschlie\u00dflich kompakter batteriebetriebener Ger\u00e4te. Der BMP280 verwendet die seriellen Schnittstellen I2C und SPI.<\/p>\n

    BME680<\/h3>\n

    Der BME680<\/strong> ist ein weiterer Bosch-Sensor, der nicht nur ein barometrischer Drucksensor ist, sondern auch ein Sensor der die relative Luftfeuchtigkeit und die Lufttemperatur messen kann. Der BME608 hat einen Druckmessbereich von 300 bis 1100 hPa, mit einem Rauschen von bis zu 0,12 Pa (RMS), w\u00e4hrend die Messbereiche f\u00fcr Luftfeuchtigkeit und Temperatur jeweils 0% … 100% RH (mit einer Genauigkeit von \u00b13% RH) und -40 … 85 \u00b0C (mit einer Genauigkeit von \u00b10,5 \u00b0C). Der BME680 wird mit 1,71 V bis 3,6 V versorgt und bietet – wie der BMP280 – Anschlussm\u00f6glichkeiten \u00fcber I2C und SPI. Seine Abtastrate betr\u00e4gt bis zu 182 Hz und die Abmessungen seines Miniatur-LGA-Geh\u00e4uses betragen 3,0 x 3,0 x 0,93 mm.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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