Sensor meldt zichzelf

Een sensor die zichzelf meldt via een radioverbinding, maar dan alleen als er echt iets te melden is. Siemens heeft een voeler ontwikkeld die zijn energie haalt uit de gemelde gebeurtenis zelf.

De toepassingsmogelijkheden zijn legio: alarmering, lichtschakelaar, deuropener, bewaking van deuren, ramen of een kluis, het aflezen van gas- en watermeters, de bewaking van de temperatuur van diepvriesproducten.

Sensoren zijn de zintuigen van de elektronica. Iedereen is dag in dag uit omgeven door dit soort voelers, zoals brandmelders of sensoren in de airbag. Een netaansluiting voorziet deze voelers van energie. Een andere groep sensoren haalt zijn energie uit een zender die in de buurt van de sensor gehouden wordt. Dat gebeurt bijvoorbeeld in transponders die in dieren geïnjecteerd worden om ze te identificeren.

De nieuwe sensoren die Siemens ontworpen heeft, zijn gemaakt van piëzo-elektrische of pyro-elektrische materialen, die een elektrische spanning afgeven wanneer er druk op wordt uitgeoefend of wanneer de temperatuur verandert. Deze materialen zijn bijvoorbeeld ook toegepast in de ontsteking van een aansteker of bij een bewegingsmelder die reageert op temperatuur.

De door het piëzo- of pyro-elektrische materiaal opgewekte spanning wordt overgebracht op een vonkbaan die bij een bepaalde vast ingestelde waarde doorslaat. De bij het doorslaan opgewekte hoogfrequente energie wordt vervolgens overgebracht op een oppervlaktegolfsensor. Deze geeft vervolgens aan het hoogfrequentiesignaal zowel zijn identificatiecode alsook de sensorinformatie mee. Het op deze wijze gemoduleerde hoogfrequente signaal wordt met een kleine antenne verzonden en door een ontvanger opgevangen en geanalyseerd.

Elke sensor meldt zich spontaan met zijn code en draagt tegelijkertijd de gebeurtenis zelf en de meetgegevens mee over. Tot nu toe konden met eenvoudige antennes afstanden van 20 meter worden overbrugd; met verbeterde sensoren en antennes is naar verwachting zelfs een afstand van 100 meter haalbaar. Het hele proces duurt maar enkele miljoensten van seconden.

De sensor is vooral milieuvriendelijk: hij heeft een lange levensduur en bedrading of batterijen zijn overbodig.