Geschichte des piezoelektrischen Beschleunigungssensors

MEHR ERFAHREN
BESCHLEUNIGUNGSSENSOREN

Man kann wohl ohne Übertreibung sagen, dass die gesamte Disziplin der Schall- und Schwingungsmessungen auf diese und andere von Per Brüel und seinem Partner Viggo Kjaer entwickelten Innovationen zurückgeführt werden kann. Die Gründung von Brüel & Kjaer in Nærum, Dänemark, im Jahr 1942 war der erste Schritt auf dem Weg in die Welt der Schall- und Schwingungstechnik.

Diese frühen Innovationen schufen die Grundlage für die vielen Techniken zur Schall- und Schwingungsmessung, die zur Entwicklung und Überwachung von heute von uns genutzten so unterschiedlichen Produkten wie Smartphones, Autos, Waschmaschinen und Flugzeugen eingesetzt werden.

Aus bescheidenen Anfängen mit einer kleinen Produktlinie von Spannungsmessgeräten, erweiterte Brüel & Kjaer im Laufe der Jahre schnell seine Produktpalette, die heute über 200 Messgeräte, Sensoren und Analysesoftware umfasst.

Innovation im Bereich Beschleunigungssensoren seit 1942

Der Typ 4301 stand am Anfang einer langen Reihe von weltweit erstklassigen technologischen Innovationen. Bevor wir uns jedoch mit dem ersten kommerziellen Beschleunigungssensor aller Zeiten befassen, werfen wir einen genaueren Blick auf einige der vielen, von Brüel & Kjaer entwickelten technologischen Innovationen. Die nachstehende Tabelle gibt einen vollständigen Überblick über die bahnbrechenden technologischen Erfindungen, die weltweit noch immer in Prüf- und Messtechnikanwendungen zum Einsatz kommen.

1943	Typ 4301		Weltweit erster, von Per V. Brüel im Jahr 1943 entwickelter kommerzieller piezoelektrischer Beschleunigungssensor aus Seignettesalzkristallen . Typ 4301 - Weltweit erster Beschleunigungssensor
1957	Typ 4310		Anfang der 1950er Jahre wurde von B. Jaffe ein starker piezoelektrischer Effekt in Bleizirkonat-Titanat (PZT) entdeckt, was Ausgangspunkt für die Entwicklung des ersten Bleizirkonat-Titanat-Beschleunigungssensors von Brüel & Kjaer war.
1971	Typ 8305		Der Referenz-Beschleunigungssensor von Brüel & Kjaer auf Basis eines invertierten, zentrierten Kompressionstyps mit Quarzkristallpiezoelement sorgte für eine hohe Genauigkeit bei der Kalibrierung Typ 8305 - Referenz-Beschleunigungssensor
1974	Typ 4366		Dieser Beschleunigungssensor aus Titan war der erste, der auf der patentierten Delta-Scher™-Bauart von Brüel & Kjaer basiert. Noch heute im Einsatz, gilt die Konstruktion als eine der klassischen Bauarten für Beschleunigungssensoren Typ 4366 - Weltweit erster auf dem Delta-Scher™-Typ basierender Titan-Beschleunigungssensor
1977	Typ 4374		Erster Miniatur-Beschleunigungssensor in Plan-Scher-Bauart – Erweiterung des Frequenzbereichs des Scher-Typs von Brüel & Kjaer Typ 4374 - Erster Miniatur-Plan-Scher-Beschleunigungssensor
1985	Typ 4390		Weltweit erster Beschleunigungssensor mit integriertem Vorverstärker (Constant Voltage Line-Drive, CVLD) Typ 4390 - Weltweit erster Konstantspannungs-Beschleunigungssensor
1985	Typ 8317		Erster und hochzuverlässiger, für die permanente Schwingungsüberwachung in explosionsgefährdeten Umgebungen geeigneter industrieller Delta-Scher-Beschleunigungssensor von Brüel & Kjaer Typ 8317 - Erster Delta-Scher-Beschleunigungssensor
1996	Typen 4507 und 4508		Weltweit erste Familie von Modal-Beschleunigungssensoren Typ 4507 - Weltweit erster Modal-Beschleunigungssensor
1998	Typ 4506		Der weltweit erste OrthoShear™-Triaxial-Beschleunigungssensor – eine seismische Masse für optimiertes Grundrauschen und Orthogonalität Typ 4506 - Weltweit erster OrthoShear™-Triaxial-Beschleunigungssensor
1999	Typ 4507-B		Eine weitere Weltneuheit – ein Beschleunigungssensor mit integriertem TEDS (Transducer Electronic Data Sheet) Typ 4507-B - Weltweit erster TEDS-Beschleunigungssensor
2005	Typ 4524-B		Erster Miniatur-Triaxial-Beschleunigungssensor mit integriertem TEDS Typ 4524-B - Weltweit erster Miniatur-TEDS-Beschleunigungssensor
2008	Typ 4526		ThetaShear™-CCLD-Beschleunigungssensor für Anwendungen bis 180 °C – die höchste Temperatur für einen Beschleunigungssensor mit eingebautem Vorverstärker in der Industrie Typ 4526 - Beschleunigungssensor für den Einsatz im sehr hohen Temperaturbereich in der Industrie
2012	Typ 8347-C		Industrieller Beschleunigungssensor mit breitem Temperaturbereich (–196 bis +482 °C) und mit konstanter Leistung bei Temperaturschwankungen aufgrund der Scher-Bauart Typ 8347-C - Beschleunigungssensor mit großem Temperaturbereich
2012	Typ 4527		Dieser universelle CCLD-Triaxial-Beschleunigungssensor bietet den breitesten Temperatur- (bis 180 °C) und Dynamikbereich Typ 4527 - Beschleunigungssensor mit dem größten Temperaturbereich
2015	Typ 4527-C		Erster triaxialer Ladungs-Beschleunigungssensor mit nur einem Stecker Typ 4527-C - Erster Beschleunigungssensor mit nur einem Stecker
2015	Typen 4535-B, 4524-B und 4508-B		Einige der ersten Beschleunigungssensoren mit Datenmatrix. Einsatz mit Transducer Smart Setup für die nahtlose Übertragung von Sensordaten an PULSE Reflex™ Typen 4535-B, 4524-B und 4508-B - Die ersten Beschleunigungssensoren mit Datenmatrix

Der weltweit erste kommerzielle Beschleunigungssensor

Im Jahr 1943 entwickelte Per V. Brüel den weltweit ersten kommerziellen piezoelektrischen Beschleunigungssensor Typ 4301. Er wurde mit Seignettesalzkristallen hergestellt und hatte eine Empfindlichkeit von 35–50 mV/g und eine Resonanzfrequenz von 2–3 kHz.

dem Jahr 1943 Links: Prototypzeichnungen von Typ 4301. Rechts: Foto des eigentlichen Beschleunigungssensors.

MEHR ERFAHREN:
SENSOREN 

In den 1950er Jahren wurden die Seignettesalzkristalle durch keramische Elemente ersetzt. Dies führte zu einer Verdoppelung der Empfindlichkeit des Beschleunigungssensors und Erhöhung seiner Resonanzfrequenz auf 5 kHz.

Später erweiterte Brüel & Kjaer seine Produktlinie um Kompressions-Beschleunigungssensoren, die 1964 weiter modifiziert wurden. Ergebnis war die Einführung einer neuen Serie mit reduzierter Anfälligkeit für Gehäusebelastung und Grunddehnung. Von 1968 bis 1975 wurden weitere Verbesserungen des Kompressionstyps vorgenommen.

Die Entwicklung und Innovation von Sensoren liegt sozusagen in der DNA von Brüel & Kjaer. Mit unserer in vielen Fällen patentierten Technologie und unübertroffener Genauigkeit sind wir heute führend in der Branche.