Bei der Herstellung von Wasserstoff-Sensoren geht es darum, die Temperatur genau richtig einzustellen. Wenn die Wärmeabfuhr nicht richtig funktioniert, geht die chemische Stabilität verloren – und damit auch die Genauigkeit der Sensoren. Wir bauen unsere Heizvorrichtungen so, dass sie auch in extremen Bedingungen funktionieren können. Doch ehrlich gesagt ist die Temperaturregulierung gar nicht das Schwierigste. Das eigentliche Problem ist die elektrische Isolierung.
Warum wir jeden einzelnen Sensor testen
In solch präzisen Anwendungen kann bereits eine winzige Menge an Leckstrom dazu führen, dass eine ganze Charge an Sensoren beschädigt wird – oder schlimmer noch: dass das Steuerboard zerstört wird. Deshalb führen wir keine „Stichprobenprüfungen“ durch. Jeder einzelne Sensor durchläuft vor dem Versand eine vollständige Prüfung auf Spannungsfestigkeit und Isolierwiderstand. Wir bringen die Isolierung bis an ihre Grenzen, um sicherzustellen, dass es keine Löcher in der Isolierschicht oder Risse im Quarz gibt. Wenn der Sensor diesen Test nicht bestehen kann, landet er im Müll. Es ist zwar viel Arbeit, aber es ist besser, als später mit katastrophalen Kurzschlüssen konfrontiert zu werden, wenn alles bereits in der Produktionslinie verbunden ist.
Umgehen mit hohen Spannungen
Um die für eine schnelle Fertigung benötigte Hitze zu erzeugen, muss man hohe Spannungen verwenden. Doch das setzt enorme Belastungen auf die elektrischen Anschlüsse. Um Kurzschlüsse zu verhindern, verwenden wir verstärkte Dichtungen sowie hochwertige Isolatoren. Achten Sie darauf, dass der Gehäusekörper ordnungsgemäß geerdet ist. Andernfalls kann die hohe Spannung schaden – und es können ungenaue Messwerte auftreten oder die Sicherungsrelais ohne erkennbaren Grund auslöschen.
Der Kompromiss: Geschwindigkeit vs. Stabilität
Heizvorrichtungen mit hoher Leistdichte sind gut, denn sie erreichen schnell die gewünschte Temperatur – dadurch kann man mehr Produkte herstellen. Doch es gibt einen Nachteil: thermischer Schock. Wenn man diese Heizvorrichtungen zu schnell einsetzt, ohne eine kontrollierte Erhöhung der Temperatur, kann das zum Zerbrechen des Substrats führen. Ich empfehle immer, diese Heizvorrichtungen mit einem PID-Regler zu kombinieren, damit man die Zieltemperatur nicht überschreitet. Achten Sie außerdem auf Ihr Kühlungssystem – es muss in der Lage sein, die Umgebungstemperatur zu bewältigen. Andernfalls wird der Isolierwiderstand im Laufe der Zeit abnehmen, da die Materialien durch die ständige Hitze verschleißen.