Thermografie: Der Wärmeverlust bei der linken Haushälfte (mit Dämmung) beträgt nur einen Bruchteil des Verlusts auf der rechten Seite (gelbe und rote Flächen verraten den Wärmedurchgang) – KI-generiert
Fast ausschließlich alle Wärmestrom-Sensoren, die auf dem Markt verfügbar sind, arbeiten nach dem Seebeck-Effekt. Im CiS Forschungsinstitut wurde ein Temperatursensor entwickelt, der eine andere Technologie verwendet. Dieser Sensor verfügt als funktionale Einheit über in Reihe geschaltete Temperaturdioden, die zudem über eine Brückenschaltung betrieben werden. Gegenüber den bis jetzt käuflichen Varianten weist die Neuentwicklung gleich mehrere Vorteile auf: erstens hat der Sensor einen größeren Signalhub. Zweitens kann man auch absolute Temperaturen messen. Drittens ist er erheblich preisgünstiger.
Zudem ergibt sich die Möglichkeit der Selbstdiagnose, z.B. durch den Betrieb der Dioden in Sperrrichtung, um zu prüfen, ob nach wie vor ein diodentypisches Verhalten vorliegt. Die ursprüngliche Variante, den Sensor auf Basis eines Waferstapels zu realisieren wurde durch ein Layout mit zwei gegenüberliegenden Leiterkarten und einer dazwischenliegenden Quarzglasschicht ergänzt. Damit wurde ein schnelles und preisgünstiges Herstellungsverfahren entwickelt. Die Funktion der Chips wurde durch unabhängige Messungen des Fraunhofer Institutes Freiburg (IPM) überprüft.
Der neuartige Wärmestromsensor bildet eine solide Ausgangsbasis für die Entwicklung kundenspezifischer Lösungen und Anwendungen im Bereich der stetig wachsenden industriellen Oberflächentemperatur- sowie Wärmestrommesstechnik.
Die beschriebenen Forschungs- und Entwicklungsarbeiten wurden im Forschungsprojekt „Si -Heat Flux Sensor“ (Si-HFS) durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE) gefördert.
FKZ: 49MF220105
