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Vortrag

Entwicklung eines energieautarken Miniatursensorsystems zur Steckzyklenzählung

Mittwoch (22.05.2019)
14:45 - 15:05 Uhr
Bestandteil von:


Für den sicheren Betrieb von Steckverbindern ist darauf zu achten, dass die Anzahl der designspezifischen Steckzyklen des Verbinders nicht überschritten wird. Bisher kann die Anzahl der bereits erfolgten Steckzyklen eines Verbinders nicht ausreichend gut erfasst und dokumentiert werden. Dies ist jedoch notwendig, um den Austausch der Komponente nach Erreichen der erlaubten Steckzyklen veranlassen zu können.

Ziel des im vorliegenden Paper realisierten Projektes war die Entwicklung eines autarken, miniaturisierten Messsystems, mit dem bei jedem Steckzyklus einer Verbindungskomponente die Anzahl der bereits erfolgten Steckzyklen in einem elektronischen Speicher erfasst und hochgezählt wird. Dies ermöglicht das Ausgeben einer Warnmeldung, wenn eine erlaubte Anzahl von Steckzyklen für den Stecker überschritten wird, um anschließend den Austausch der Komponente veranlassen können.

Zu diesem Zweck wurde eine Systemlösung entwickelt, welche in einen Steckverbinder integriert werden kann und die eine zuverlässige Ermittlung der erfolgten Steckzyklen von Steckverbinder-Komponenten erlaubt.

Das System besteht aus einem piezoelektrischen Wandlerelement, welches während des Steckvorgangs ausreichend elektrische Energie erzeugt, so dass eine nachgeschaltete Elektronik betrieben werden kann. Die Elektronik besteht aus analogen Bauelementen zur Konditionierung der generierten Spannung und einem Mikrocontroller für das Hochzählen des Speicherwertes. Besonderes Augenmerk wurde auf die Zuverlässigkeit des Zählvorgangs gelegt, um doppelte Zählvorgänge aufgrund überschüssiger Energie bei variierenden Steckvorgängen zu vermeiden.

Für das Auslesen der am Steckverbinder bereits getätigten Steckzyklen wurde ein Smartphone-Anwendungsprogramm entwickelt, mit der der Speicher des Messsystems am Steckverbinder mittels NFC ausgelesen werden kann.

Sprecher/Referent:
Thomas Klesse
Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS
Weitere Autoren/Referenten:
  • Martin Oemus
    Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS
  • Jörn Augustin
    Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS
  • Dr. Peter Neumeister
    Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS
  • Dr. Lars Schubert
    Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS
  • Dr. Frank-Peter Schiefelbein
    Siemens AG

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