Geschichte des piezoelektrischen Beschleunigungssensors

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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.

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.

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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.