Ученые из KIT и Университета прикладных наук Карлсруэ активно участвуют в разработке гибридных датчиков, которые объединяют процессы измерения и анализ их информационных технологий.
Датчики также могут обнаруживать мешающие газы, такие как пропен или угарный газ, и, таким образом, исключать ложные срабатывания. Это возможно, потому что гибридные датчики имеют не только микросхему датчика обнаружения газа, но также вычислительную мощность и алгоритмы для оценки данных измерений. «Сочетание интеллектуального процесса оценки с физическим измерением является основой разработки», объясняет доктор Хьюберт Келлер, руководитель проектов по моделированию и измерениям в Институте прикладной информатики в KIT.
Чрезвычайно чувствительный
Очень чувствительные и, следовательно, высоконадежные гибридные датчики могут повысить безопасность кабельных каналов. Их способность обнаруживать газовые смеси и определять индивидуальные концентрации газа может также использоваться для обнаружения токсичных плесневых газов при мониторинге пищевых продуктов, для предупреждения о наличии взрывоопасных газов в бункерах для удобрений или для обнаружения утечек в трубопроводах природного газа. «Гибридные датчики могут использоваться повсеместно как система с одним датчиком или как сеть, а также в сочетании с классическими подходами к безопасности, такими как инфракрасные камеры», - подчеркивает Келлер.
«Для разработки датчика мы используем эффект, при котором многие газы очень по-разному реагируют с газочувствительными оксидами металлов в зависимости от температуры», - говорит профессор доктор. Хайнц Колер из Института сенсорных и информационных систем (ISIS) в Университете прикладных наук Карлсруэ - технологии и экономика. «Мы использовали этот эффект для создания саморазогреваемого сенсорного чипа с регулируемой температурой с четырьмя отдельными датчиками - массивом датчиков». Матрица датчиков снова циклически нагревается и охлаждается, и, когда электрическое сопротивление или проводимость измеряются одновременно, выдает четыре разных, специфических сигнатуры проводимости, и их оценка дает информацию о составе и концентрации газа там. В текущем номере торгового журнала Sensors &The Transducers Journal сообщает ученым о своих новаторских исследованиях в области гибридных сенсорных технологий.
Награжден дважды
В результате объединения сенсорной технологии и метода анализа участвуют компьютерные ученые и математики из KIT, а также ученые из Университета прикладных наук Карлсруэ - технологии и экономики, а также два промышленных партнера в рамках проекта гибридного датчика, финансируемого Федеральным министерством образования и науки в течение трех лет, на сумму около 1,3 миллиона евро. Платформа разработана. Международно признанный процесс уже получил две награды Best Paper Awards на международных конференциях за выдающийся вклад в исследования. (JV)