Beschreibung des Automatisierungsproblems
Die Prüfung der Temperaturstabilität von Sensorsystemen stellt viele Entwicklungs- und Prüflabore vor organisatorische und technische Herausforderungen. Besonders bei Bimetall-Temperatursensoren müssen Schaltpunkte und deren Verhalten über lange Testreihen mit wiederkehrenden Temperaturzyklen hinweg präzise dokumentiert werden.
In der Praxis bedeutet dies häufig:
- zyklische Aufheiz- und Abkühlprozesse über viele Stunden oder Tage
- parallele Erfassung von Temperaturverlauf und Schaltvorgängen
- reproduzierbare Testbedingungen über mehrere Prüfschränke hinweg
- zuverlässige Datenprotokollierung für Validierung und Qualitätsnachweis
Ohne eine geeignete Testautomatisierung für Prüfstände entsteht schnell ein hoher manueller Aufwand. Gleichzeitig steigt das Risiko für Messfehler, inkonsistente Daten oder unterbrochene Testläufe.
Ein Hersteller von Bimetall-Folien-Temperatursensoren suchte daher nach einer Lösung, um die automatisierte Temperaturstabilitätsprüfung für bestehende Produkte sowie Neuentwicklungen zuverlässig umzusetzen.
Technologien und Systemkomponenten für die Implementierung
Für den Aufbau der automatisierten Temperaturprüfstände wurde das System M!OS eingesetzt. Die Plattform überwacht in den Prüfschränken die vollständigen Temperaturzyklen und dokumentiert gleichzeitig das Verhalten der Sensoren. Ein zuvor eingesetztes Engineering Sample hatte bereits gezeigt, dass sich M!OS als Embedded Testplattform für Prüfstandautomatisierung eignet. Im finalen Aufbau kommen nun stabile Seriengeräte zum Einsatz, die speziell für Dauerläufe und industrielle Testumgebungen ausgelegt sind.
M!OS übernimmt mehrere zentrale Aufgaben innerhalb des Testsystems:
- Überwachung der Temperaturzyklen während Aufheiz- und Abkühlphasen
- Erfassung der Schaltpunkte der Bimetall-Folien parallel zur Temperaturkurve
- Messdatenerfassung und Logging für Langzeittests
- Autarker Betrieb der Testsysteme ohne permanente Bedienereingriffe
- Steuerung der Energiezufuhr für automatisches aufheizen und abkühlen
Für die Datenprotokollierung stehen mehrere integrierte Logging-Modi zur Verfügung:
- Speicherung der Messdaten im nichtflüchtigen Speicher (Logging to NVM)
- direkte Ausgabe der Messwerte über ein Terminal-Interface
- parallele Auswertung von Temperaturkurven und Schaltvorgängen
Empfohlener Ansatz zur Lösung des Automatisierungsproblems
Der entwickelte Prüfstand basiert auf einem autark arbeitenden Testsystem für zyklische Temperaturtests, das die vollständige Testlogik direkt im M!OS-System abbildet. Durch die Kombination aus automatisierter Prüfstandsteuerung, integrierter Datenerfassung und stabiler Hardwareplattform entsteht ein zuverlässiges Testsystem für Temperaturdauerläufe.
Die wichtigsten Vorteile dieses Ansatzes:
Robuste Dauerlaufumgebung
- zuverlässiger Betrieb auch bei sehr langen Testreihen
- stabile Hardwareplattform für kontinuierliche Messdatenerfassung
- reproduzierbare Prüfbedingungen über mehrere Testzyklen hinweg
Präzise und nachvollziehbare Testdaten
- exakte Protokollierung der Temperaturverläufe und Schaltpunkte
- konsistente Datenspeicherung für spätere Analyse
- belastbare Ergebnisse für Produktvalidierung und Qualitätsnachweise
Einfache Bedienung im Laborbetrieb
- schnelle Einrichtung neuer Testreihen
- geringe Fehleranfälligkeit bei der Testdurchführung
- eigenständige Nutzung durch Laborpersonal ohne Programmieraufwand
Über das M!OS-System
M!OS ist eine modulare Plattform zur Automatisierung technischer Test- und Entwicklungsumgebungen. Sie wurde speziell für Anwendungen entwickelt, bei denen Hard- und Software eng miteinander verzahnt sind.
Zu den zentralen Eigenschaften der Plattform gehören:
- offene Schnittstellen für individuelle Hardwareintegration
- plattformunabhängige Systemarchitektur
- robuste Auslegung für industrielle Dauerläufe
- flexible Logging- und Automatisierungsfunktionen
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