Sensorstörungen

Sensorstörungen sind Abweichungen oder Störungen in der Ausgabe eines Sensors gegenüber dem tatsächlichen Messwert. Sie können die Genauigkeit, Präzision und Zuverlässigkeit eines Messsystems beeinträchtigen und treten sowohl in Einzelmessungen als auch in regelmäßig gemessenen Signalen auf. Typisch sind vorübergehende oder dauerhafte Abweichungen, die man weder durch einfache Kalibrierung noch durch Sichtprüfung erkennt.

Ursachen liegen in elektromagnetischer Beeinflussung (EMI/EMC), Temperaturdrift, Alterung der Bauteile, mechanische Beanspruchung, Vibration, Feuchtigkeit, Staub oder Kriechströme. Ebenso können unzureichende Versorgungsspannung, Rauschen im Signalweg, Kreuzstörungen durch benachbarte Sensoren oder unsachgemäße Verkabelung Störungen verursachen. Sensorstörungen können kabelgebunden oder drahtlos auftreten und sich auf unterschiedliche Messprinzipien wie Widerstand, Kapazität, Induktion oder optische Signale auswirken.

Sie zeigen sich als Offset- oder Gain-Fehler, konstante oder zeitliche Drift, Nichtlinearität, Hysterese, Rauschen, Quantisierungsfehler oder Aussetzer. Manchmal treten Störungen intermittierend oder als falsche Spannungs- oder Signalampegel auf, wodurch Folgeprozesse mit falschen Eingaben arbeiten.

Die Auswirkungen reichen von reduzierter Messgenauigkeit bis zu Instabilität in Regelkreisen. Zur Erkennung dienen Kalibrierungen, Fehlerselbstprüfungen der Sensorik, Plausibilitätsprüfungen, Sensorfusion und statistische Auswertungen von Messreihen. In sicherheitskritischen Anwendungen kommen Redundanz, Fault-Detection- und Prognosemodelle zum Einsatz.

Zur Verminderung gehören sorgfältige Schirmung, Erdung und abgeschirmte Kabelführung, Differenzsignale, saubere Masseführung, Rausch- und Spulenfilter, stabile Spannungsversorgung und Temperaturkompensation. Layout-Optimierung, Entkopplung, Kalibrierpläne und regelmäßige Wartung erhöhen Langzeitstabilität. In vielen Systemen wird zudem eine Redundanz oder Selbstdiagnose genutzt, um Störungen frühzeitig zu erkennen und zu handhaben.