Herausforderungen für Instrumentenbatterien

Welche Herausforderungen entstehen in Bezug auf Batterien für Testgeräte und Instrumente?

Das Messen ist eine unverzichtbare Grundlage in wissenschaftlichen und ingenieurwissenschaftlichen Disziplinen. Ohne präzise Messungen als Grundlage ist jegliche darauffolgende Arbeit zu Ungenauigkeiten oder Unwirksamkeit verdammt. Daher ist es entscheidend wichtig, dass Test- und Messgeräte zuverlässig konsistente und genaue Messungen liefern. Hier erklärt Rob Brown, Marketing Executive beim Batterie- und Akkuhersteller Accutronics, welche Rolle Batterien in zuverlässigen Instrumenten spielen – und welche Herausforderungen Entwickler berücksichtigen sollten.

Nur wenige Wochen nach dem Start des Hubble-Weltraumteleskops im Jahr 1990, das 4,7 Milliarden Dollar gekostet hatte, bemerkte das NASA-Team, dass die vom Teleskop zurückgesendeten Bilder nicht so scharf wie erwartet waren. Die Ursache des Problems lag im optischen System des Teleskops, da der äußere Umfang des Primärspiegels um 2.200 Nanometer zu flach war.

Eine Untersuchung zu den Umständen dieses Fehlers identifizierte einen Reflexions-Nullkorrektor, d. h. ein Gerät zum Testen und Formen von nicht-sphärischen Spiegeln. Dieses Gerät wurde speziell für die Konstruktion des Teleskops installiert, aber sein Objektiv lag dabei um 1,3 mm außerhalb der korrekten Position.

Der winzige Unterschied beeinträchtigte die Nutzbarkeit des Teleskops erheblich, bis der Fehler drei Jahre später korrigiert werden konnte. Die Reparatur machte außerdem eine Reihe teurer Raketenstarts erforderlich, um die Instrumentierung zu ersetzen.

Obwohl die meisten Instrumentanwendungen natürlich näher gelegen sind, zeigt das Beispiel des Hubble-Weltraumteleskops, dass selbst geringfügige Messungs­abweichungen erhebliche Folgen haben können.

Konstrukteure, die Test- und Messgeräte entwickeln, wollen Präzision garantieren, indem sie hochwertige Komponenten spezifizieren und sicherstellen, dass ihre Entwürfe zweckmäßig und funktionell sind. Eine dieser Komponenten ist die Stromquelle.

Die Stromversorgung ist nicht immer der erste Aspekt, den Konstrukteure in Betracht ziehen, wenn sie überlegen, wie die Zuverlässigkeit und Genauigkeit von Tests und Instrumentierung gewährleistet werden kann. Sollte es jedoch zu einem plötzlichen Stromausfall kommen – entweder aufgrund eines Fehlers im Stromnetz oder wegen eines Batterieausfalls – würden alle Ergebnisse verloren gehen. Gleichermaßen könnten Unregelmäßigkeiten in der Stromversorgung, die an ein Digitalgerät weitergegeben werden, die erfassten Messungen beeinflussen.

Bei der Auswahl der optimalen Stromquelle ist es wichtig, den beabsichtigten Anwendungsbereich des Geräts und seine Betriebsumgebung zu berücksichtigen. Wenn das Gerät bedient wird, tragbar ist oder regelmäßig verwendet wird, kann ein zweiter Akku nützlich sein, der dem Benutzer Informationen wie den Akku- und Ladezustand übermittelt und ihn darüber informiert, wann der Akku aufgeladen oder ausgetauscht werden muss.

Wird das Gerät zudem an einem Ort eingesetzt wird, an dem natürliche Energie aus Sonne oder Wind zur Verfügung steht, ist es sinnvoll, diese zu nutzen. Beispielsweise könnte eine Wetterstation einen sekundären Akku verwenden, der über Solar- oder Windenergie aufgeladen wird und somit viele Jahre ohne menschliches Eingreifen betrieben werden kann.

Während einige Geräte sich den Luxus erneuerbarer Energie erlauben können, müssen andere wie zum Beispiel Seismometer am Meeresboden (zur Messung von Erdbeben und anderen seismischen Aktivitäten) lange Zeit an abgelegenen Orten arbeiten, an denen sie nur begrenzten Zugang zu Strom haben und weder aufgeladen noch ersetzt werden können. In solchen Umgebungen sind primäre (nicht aufladbare) Batterien mit niedrigen Selbstentladungsraten unerlässlich, um über einen Zeitraum von mehreren Wochen oder Monaten Strom bereitzustellen. Die Batterien müssen außerdem robust genug sein, um hohem Druck und Stößen standhalten zu können.

Obwohl die oben angeführten Anwendungen sehr verschieden sind und sie unterschiedliche Formen der Stromversorgung erfordern, haben sie dennoch eines gemeinsam: sie benötigen alle zuverlässige und leistungsstarke Batterien. Sollten die Batterien plötzlich ausfallen, wären keine Messwerte verfügbar, was die Forschungs- oder Überwachungsaktivitäten der Geräte stören würde.

Eine der größten Herausforderungen für Batterien in Test- und Messgeräten ist, dass es keinen einzelnen Satz typischer Herausforderungen gibt. Beispielsweise muss ein tragbares Messgerät für Fahrzeugemissionen eine völlig andere Betriebsumgebung bewältigen als ein Seismometer.

Aus diesem Grund ist es häufig erforderlich, maßgeschneiderte intelligente Batterien zu entwickeln, die den spezifischen Herausforderungen eines bestimmten Anwendungs­bereichs gerecht werden, wenn Accutronics mit Konstrukteuren an Testgerät- und Instrumentprojekten zusammenarbeitet.

Dank unserer jahrelangen Erfahrung in der Entwicklung und Fertigung intelligenter Batterien, die den komplexen Anforderungen vieler verschiedener Testumgebungen gerecht werden müssen, kann Accutronics auch für Sie eine Batterie entwickeln, die zuverlässige Leistung liefert und branchenführende Funktionalität bietet. Der Accupro Dienst des Unternehmens baut auf dieser Erfahrung auf, um maßgeschneiderten Batterien oder Ladegeräte zu entwerfen, entwickeln und herzustellen, die Ihren Anwendungsanforderungen und Ihrem Zeitplan für die Produktentwicklung genau entsprechen.

Wenn wir Wissenschaft und Technik als die Art und Weise verstehen, wie wir die Welt um uns herum beobachten, dann sind genaue Messungen die Methode, mit der wir diese Beobachtungen durchführen. Hochwertige Komponenten, einschließlich Batterien, sind unerlässlich, um sicherzustellen, dass solche Messungen exakt sind und auch in Zukunft exakt bleiben.

www.accutronics.co.uk

  Fordern Sie weitere Informationen an…