Beschreibung

Sensoranordnung zur Erfassung von Kennwerten der Umgebung und Verfahren zur Generierung entsprechender Ausgangssignale

Die Erfindung betrifft einen Sensoraufbau und ein Verfahren zur Detektion und Verarbeitung von Umweltparametern, wobei im Wesentlichen Einflussfaktoren aus der Umwelt hinsichtlich deren direkten Einflusses auf den Menschen als auch hinsicht- lieh der Gesamtbeeinflussung durch die Umwelt betrachtet werden .

Die Umgebungsbedingungen, in denen sich der Mensch befindet, haben einen deutlichen Einfluss auf das Wohlbefinden des Men- sehen. Die Anforderungen an den Komfort steigen ständig und damit auch der Aufwand, der z. B. in der Fahrgastkabine eines Kraftfahrzeugs oder in den Innenräumen von Gebäuden aufgewandt wird. Betrachtet werden klimatechnische Maßnahmen, die das subjektive Wohlbefinden des Menschen durch entsprechende Regulierung steigern. Zur Erfassung der Umweltkennwerte werden entsprechende Sensoren benötigt, deren Signale die ver ^¬ schiedenen für das Wohlbefinden relevanten Parameter liefern. Um insgesamt ein Klima anzuzeigen, in dem sich der Mensch wohl fühlen kann, werden Signale generiert, die klimatechni- sehe Maßnahmen anstoßen können.

Bisher wurden diese Wohlfühlparameter nur ansatzweise detek- tiert. Beispiele dafür sind u. a. Temperatursensoren, die als Thermostat in einer Regelschleife betrieben werden und die die Lufttemperatur auf einen voreinstellbaren und vom Menschen angenehmen Wert regeln. Dies gilt beispielsweise für Gebäude oder für Fahrgastkabinen von bestimmten Beförderungsmitteln. Dieser Ansatz ist jedoch von der Aussagefähigkeit sehr eingeschränkt. So wird z. B. eine Temperatur von 2O ⁰ C im Allgemeinen als angenehm empfunden. Wenn jedoch beispielsweise direkte Sonneneinstrahlung, also Strahlungswärme, hinzu ^¬ kommt, kann diese Temperatur als unangenehm warm empfunden werden. Die Wahrnehmung der Temperatur ist beim Menschen auch

bei unterschiedlicher Luftfeuchtigkeit sehr unterschiedlich. Werden beispielsweise sehr hohe Temperaturen bei trockener Luft noch als erträglich empfunden, so sind bei hoher Luftfeuchtigkeit gleiche Temperaturen mit der Empfindung einer unangenehmen Schwüle verbunden.

Die Wahrnehmung einer bestimmten Umgebungsqualität durch Lebewesen bzw. durch Menschen, hängt insgesamt von unterschiedlichen Parametern und deren Quantität ab. Wenn bisher im We- sentlichen durch den Einsatz von Metalloxid-Gassensoren die Summe aller flüchtigen organischen Verbindungen (total vola- tile organic components-TVOC) gemessen wurde, so galt dies als Maß für die gesamte Geruchsbelastung der Luft. Dabei beinhalten die TVOC einerseits hoch geruchsaktive Riechstoffe und zum anderen auch geruchsneutrale flüchtige Stoffe wie ge ^¬ sättigte Kohlenwasserstoffe oder Alkohole. Somit kann die Summenbildung kein repräsentatives Bild des empfundenen Geruchsempfindens darstellen. Technisch betrachtet war diese Vorgehensweise nahezu unabwendbar, da die bei hohen Tempera- turen betriebenen Metalloxid-Gassensoren die TVOC Moleküle cracken, also zerlegen, so dass Molekülbruchstücke vorliegen, die detektiert werden können. Durch Messung der Bruchstücke ist es jedoch kaum möglich zu entscheiden, ob es sich vorher um einen geruchsaktiven Stoff oder um einen neutralen Stoff gehandelt hat.

Kostengünstige Ansätze zur Realisierung von Sensoren, die die beschriebene Unterscheidung durchführen können, sind nicht bekannt. Neben der unspezifischen Erfassung der Riechstoffe besteht der Nachteil der bisher verwendeten Lösungen darin, dass damit nur ein sehr eingeschränkter Einfluss auf das menschliche Wohlbefinden erfasst wird. Sogar Umgebungsluftanteile wie der Kohlendioxidgehalt oder beispielsweise die re ^¬ lative Feuchte, die beide einen wesentlichen Einfluss auf das Wohlbefinden des Menschen ausüben, werden bisher nicht erfasst. So können Kohlendioxidgehalte mit mehr als 1000 ppm zur Ermüdungserscheinungen beim Menschen führen. Feuchtigkeitsgehalte zwischen 40 und 60 % relativer Feuchte bedeuten

für den Menschen ein auch bei unterschiedlichen Temperaturen in der Regel angenehmes Klima.

Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung einer Sensorkonfi- guration, die wesentliche physikalische und/oder chemische Einflussparameter der Umgebung von Menschen erfasst, wobei entsprechende Signale generiert werden, die die subjektive Wahrnehmung der vorliegenden Umgebung mit entsprechenden Parametern wiedergeben.

Eine Lösung ergibt sich aus den Merkmalskombinationen entsprechend den Patentansprüchen 1 bzw. 13.

Vorteilhafte Ausgestaltungen können den Unteransprüchen ent- nommen werden.

Zu generierende Signale bilden die Eingabeparameter für mo ^¬ derne Klimatisierungssysteme. In diesem Zusammenhang besteht das Ziel darin, eine Umgebung zu schaffen, die für den sich darin aufhaltenden Menschen als angenehm empfunden wird.

Angegeben wird ein Sensoraufbau, der über die Messung mehre ^¬ rer Einflussfaktoren/Parameter erfasst, wie ein Mensch die Umgebungsbedingungen wahrnimmt. Dazu wird ein Aufbau aus meh- reren Einzelsensor-Komponenten mit Signalverarbeitungs- Elektronik vorgeschlagen. Die sich aus den Einzelsensor- Komponenten ergebenden Signale einzelner Parameter geben einzelne Messgrößen an, die für sich genommen kein umfassendes Signal generieren, mit dem eine Umgebung beschreibbar ist, die vom Menschen insgesamt einzuschätzen ist. Anhand bestimmter Auswertestrategien werden aus mehreren Einzelsignalen Größen generiert, die angeben, wie die Umgebung vom Menschen wahrgenommen wird. Dazu werden grundsätzlich zwischen den unterschiedlichen Parametern vorhandene Querabhängigkeiten, entsprechende Wirkungsparameter oder auch Querempfindlichkei ^¬ ten bei Kombinationen verschiedener Einzelsignale berücksichtigt.

Die von Sensoren ermittelten Konzentrationen oder Gehaltsangaben werden hier als , absolute' Messgrößen bezeichnet. Werden zwei Sensoren zur Messung der gleichen Größe eingesetzt, jedoch mit unterschiedlichen Sensorprofilen, beispielsweise aufgrund bestimmter Störfaktoren, so wird dies als , korres ^¬ pondierende' Messung bezeichnet.

Der Aufbau einer Sensoranordnung zur Erfassung einer Vielzahl von Einflussfaktoren beinhaltet entweder mindestens einen absolut messenden Sensor oder mindestens zwei korrespondierende Sensoren, von denen einer durch andere Parameter stark beeinflussbar ist, wie beispielsweise die Temperaturmessung mit Wärmestrahlungseinfluss und die Temperaturmessung ohne Wärme- strahlungseinfluss . Vorgesehen sind insbesondere folgende Einzelsensoren:

Sl Sensor zur Messung der Temperatur ohne Wärmestrahlungseinfluss, S2 Sensor zur Messung der Temperatur mit Wärmestrahlungseinfluss,

53 Sensor zur Messung der absoluten Luftfeuchtigkeit,

54 Sensor zur Messung des Kohlendioxidgehalts der Luft,

55 Sensor/Sensoren zur Messung der Geruchsbelastung der Luft,

56 Sensor zur Messung der Luftströmung.

Dabei sind die Sensoren Sl und S2 Sensoren, die mit der Temperatur eine Kenngröße messen, die von anderen Kenngrößen wie Wärmestrahlung oder Feuchte beeinflussbar ist. Die Sensoren S3 bis S6 messen absolute Werte, die beispielsweise von Wär ^¬ mestrahlung oder Feuchte nicht beeinflusst werden.

Weiterhin ist eine Auswerteeinheit vorhanden, auf die von den Einzelsensoren generierte Sensorsignale aufgelegt werden.

Durch entsprechende Verknüpfung zweier oder mehrerer Signale der Einzelsensoren werden Ausgangssignale generiert, die

durch Berücksichtigung einer subjektiven Komponente angeben, wie sich ein Mensch in dieser Umgebung fühlen würde.

Aus den Einzelsensor-Signalen werden zunächst folgende Aus- gangssignale generiert:

- Durch Verknüpfung der Signale Sl und S2 kann eine wahrgenommene Temperatur abgeschätzt werden, die Komponenten der realen Temperatur ohne Einfluss von Wärmestrahlung und der subjektiven Temperatur mit dem Einfluss von Wärmestrahlung beinhaltet.

- Durch die Verknüpfung von Temperatursignalen mit dem Signal S3, welches eine gegebene Feuchte angibt, kann der Einfluss von vorhandener Feuchte auf die wahrgenommene Temperatur abgeschätzt werden.

Werden die Einflüsse von Luftströmung, wie sie in der realen Umwelt regelmäßig vorhanden ist, berücksichtigt, so ergeben sich weitere Arten von Ausgangssignalen:

- ein Feuchtesignal S3 wird zusätzlich mit dem Signal aus der Messung der Luftströmung S6 verknüpft, so dass der gegenseitige Einfluss beider Parameter sichtbar wird,

- das Signal einer wahrgenommenen Temperatur wird zusätzlich verknüpft mit dem Signal zur Messung der Luftströmung, da die Wahrnehmung der Temperatur beim Menschen von der Luftbewegung abhängt, die wiederum mittelbar über die Feuchtigkeit, beispielsweise auf der Haut, einen Einfluss auf die wahrgenommene Temperatur ausübt .

Ein Signal für eine wahrgenommene Geruchsbelastung ergibt sich aus der mindestens einen Messung von Geruchsbelastungen der Luft, wobei beispielsweise flüchtige Kohlenwasserstoffe, Sulfide wie H2S, CS2, oder flüchtige Oxide wie SO2, NOX er- fasst werden. Bei einzelnen Sensorelementen kann eine Schwellwertüberwachung stattfinden. Bei mehreren Sensorelementen werden die unterschiedlichen Signale miteinander verknüpft, um ein Maß für die Wahrnehmung der Geruchsbelastung zu erhalten.

Die insgesamt wahrgenommene Luftqualität hängt von dem Sen ^¬ sorsignal ab, welches eine Messung des Kohlendioxidgehalts der Luft darstellt und verknüpft wird mit dem Messwert für die absolute Feuchtigkeit. Die Menge an Kohlendioxid gibt an, inwieweit die umgebende Luft verbraucht ist. Ist beispiels ^¬ weise der Grenzwert lOOOppm bereits erreicht, so sind Gegen ^¬ maßnahmen einzuleiten.

Ein Signal für eine wahrgenommene Luftbewegung ergibt sich, indem das Signal zur Messung der Luftströmung verknüpft wird mit dem Signal der Temperaturmessung ohne Wärmestrahlungsein- fluss. Eine Luftströmung wird vor allem dann als störend empfunden, wenn deren Temperatur abseits der Körpertemperatur liegt. Eine Luftströmung von 37 ⁰ C empfindet der Mensch bei ^¬ spielsweise als nicht störend. Ein Signal für eine wahrgenom ^¬ mene umfassende Umgebungsqualität berücksichtigt beispiels ^¬ weise die Signale für eine wahrgenommene Temperatur unter Be ^¬ rücksichtigung der Wärmestrahlung, eine wahrgenommene Tempe- ratur unter Berücksichtigung der Wärmestrahlung und der Luftströmung, eine wahrgenommene Feuchte unter Berücksichtigung der Temperatur mit und/ohne Wärmestrahlungseinfluss, eine wahrgenommene Geruchsbelastung, eine wahrgenommene Luftquali ^¬ tät, eine wahrgenommene Luftbewegung. Derartige Ausgangssig- nale können durch unterschiedliche Verknüpfungen oder auch

Durchsetzen verschiedener Schwellwerte oder Toleranzbereiche für bestimmte Umwelteinflüsse stellvertretend ausgegeben wer ^¬ den oder es kann auch ein Gesamtsignal für die Umweltqualität so wie sie vom Menschen idealerweise empfunden wird, gene- riert werden.

Das System gibt somit sowohl ein Signal für eine wahrgenomme ^¬ ne Umgebungsqualität an, wodurch ein Maß für die Dringlichkeit, eine Aktion einer Klimatisierungseinheit anzuregen, vorhanden ist. Diese Dringlichkeit ist insofern sinnvoll, da auch Abhilfemaßnahmen wie eine kräftige Belüftung vom Menschen als störend empfunden werden können. Des Weiteren werden die oben genannten Einzelsignale ausgegeben, die im Sinn

einer Differentialdiagnose die genaue Auswahl der entspre ^¬ chend nötigen Einzelreaktionen des Klimatisierungssystems steuern. Eine zu hoch empfundene Feuchte bei ansonsten sinn ^¬ voller Temperatur erfordert z. B. eine aktive Entfeuchtung der Zuluft der Klimaanlage. Falls die Temperatur jedoch zu tief liegt, lässt sich für diesen Fall besser eine Tempera ^¬ turerhöhung vollziehen, und eine zu hohe Geruchsbelastung erfordert beispielsweise eine Erhöhung des Luftdurchsatzes bei ansonsten gleichen Parametern.

Die im Einzelnen generierten Sensormesswerte können einzeln oder in Kombination so genannte Wohlfühlparameter darstellen bzw. beschreiben. Durch Verknüpfung von Sensormesswerten S kann beispielsweise nicht nur der direkte Messwert, sondern auch dessen zeitliche Veränderung in die Auswertung mit einbezogen werden. Der Grund hierfür liegt in der menschlichen Eigenschaft, nicht nur auf den Absolutwert eines Geruchs, sondern wesentlich auf Veränderung eines Geruchniveaus zu reagieren. Dies begründet sich darauf, dass ein Geruch stark wahrgenommen wird, wenn er auftritt, jedoch mit der Zeit beim Menschen ein Gewöhnungseffekt eintritt.

Für bestimmte Verknüpfungen oder Gruppierungen von Messungen bestimmter Parameter ergeben sich bestimmte Ausgangssignale.

Die Signalgenerierung kann beispielsweise nach folgenden Algorithmen erfolgen.

1. Lineare Gewichtung: Zur linearen Verknüpfung der Messwerte der Sensoren wird deren zeitliche Ableitung addiert:

A = Ci ₁ • S ₁ + a ₂ • S ₂ + ... + O ₁ ^ dS ₁ 1 dt + a ₂ » dS ₂ 1 dt + ...

2. Nichtlineare Gewichtung:

A = Ci ₁ • S ₁ " + Ci ₂ • S ₂ ² + .... + O ₁ (OS ₁ l dt) ^bl + a ₂ (dS ₂ 1 dt) ^b2 + ...

3. Bei freier Wahl von Parametern, beispielsweise aus einer Wertetabelle mit festgelegten Verknüpfungen ergibt sich:

A = f(S _l ,S ₂ ,...,dS _l /dt,dS ₂ /dt,...)

wobei die Formelzeichen Folgendes bedeuten:

A - Ausgangssignal, a - Wertungskonstante, S - Sensorsignal, b - Exponent .

Im Folgenden werden anhand von schematischen die Erfindung nicht einschränkenden Figuren Ausführungsbeispiele beschrie ^¬ ben :

Figur 1 zeigt eine schematische übersicht einer Sensoran- Ordnung zur Erfassung von Umweltparametern zur Generierung von Einzelsignalen, die einer Auswerteeinheit zuführbar sind, die durch entsprechende Auswertelogik Ausgangssignale generiert,

Figur 2 zeigt die Abschirmung eines Sensorelementes von der Strahlungseinwirkung durch eine Abdeckung,

Figur 3 zeigt die radialsymmetrische Anordnung von Tempera- tursensoren zur richtungsunabhängigen Messung, sowohl mit strahlungsreflektierender Beschich- tung als auch mit strahlungsabsorbierender Be- schichtung.

Der Aufbau einzelner Komponenten innerhalb der Sensoranord ^¬ nung ergibt sich wie folgt:

Sensor 1 wird dargestellt durch einen konventionellen Temperatursensor freier Bauart, der mit Luft in thermischem Kon- takt steht, jedoch keine Einflüsse von Strahlung, beispiels ^¬ weise Sonnenstrahlung, detektiert. Realisiert wird dies ent ^¬ weder durch eine im infraroten Bereich hoch reflektierende

Oberfläche, wodurch Strahlung gespiegelt wird oder aber durch eine Blende im Gehäuse des Sensors, die Strahlung abhält.

Sensor 2 ist ein Temperatursensor freier Bauart, der jedoch eine stark absorbierende Oberfläche aufweist, idealerweise eine schwarze Oberfläche. Dadurch nimmt dieser Sensor zusätz ^¬ lich zur Lufttemperatur Strahlungswärme auf, falls diese vor ^¬ handen ist und falls der Strahlungszutritt zum Sensor möglich ist. Dieser Sensor sollte von der Umgebung thermisch isoliert sein, damit die aufgenommene Wärmestrahlung eine signifikante Erwärmung des Messelementes bewirkt und nicht sofort an das Gehäuse abgegeben wird.

Sensor 3 stellt ein Sensorelement dar, welches den Feuchtege- halt der Luft misst. Dies ist insbesondere der Feuchte-

Partialdruck . Der Sensor kann beispielsweise aus einem konventionellen Sensor, aufbauend auf einem Polymer, welches kapazitiv oder mittels Leitfähigkeitsmessung ausgelesen wird, einem feuchtesensitiven Feldeffekttransistor, beispielsweise einem SGFET, oder einem keramischen Sensorelement, bestehen.

Sensor 4 der Sensoranordnung misst den Kohlendioxidgehalt der Umgebungsluft, wobei beispielsweise ein Festkörper-Gassensor eingesetzt wird, der dargestellt werden kann durch einen gas- sensitiven Feldeffekttransistor mit kohlendioxidsensitiver

Schicht. Einsetzbar ist auch ein optischer Gassensor, der auf der wellenlängenspezifischen Lichtabsorption von Kohlendioxid im nahen Infrarot- oder in mittleren Infrarotbereich basiert.

Sensor 5 dient zur Messung der Geruchsbelastung und kann mehrfach vorhanden sein. Gemessen wird die Geruchsbelastung der Luft, die durch unterschiedliche Stoffe gegeben sein kann. Wenn mehrere Sensorelemente verwendet werden, dann sind diese derart ausgelegt, dass sie auf verschiedene Typen von Kohlenwasserstoffen unterschiedlich reagieren. Dies geschieht z. B. indem Rezeptoroberflächen mit verschiedener katalyti- scher Aktivität oder verschiedenen acidischen Verhalten im Sinne des Lewis-Säure/Base-Konzept verwendet werden. Die Sen-

soren sind Gassensoren auf der Basis geheizter halbleitender Metalloxide oder gassensitive Feldeffekttransistoren. Unterschiedliche katalytische Aktivität wird erzielt, indem unter ^¬ schiedliche Mengen einer Dispersion eines Katalysators auf Basis von Platinmetallen auf ein Basismetalloxid wie bei ^¬ spielsweise Snθ2, Ga2<03, SrTiOß, aufgebracht werden. Unter ^¬ schiedliche Acidität der Rezeptoroberflächen wird erzielt, indem unterschiedliche Metalloxide wie beispielsweise Galli ^¬ umoxid, Wolframoxid, Zinnoxid, Niobdenoxid verwendet werden.

Der Sensor 6 dient der Messung der Luftströmung und ist ein Strömungsdetektor auf Basis eines geheizten Elementes, wel ^¬ ches strömungsabhängig gekühlt wird. Es basiert auf dem strö ^¬ mungsabhängigen Wärmetransport der Luft. Alternativ kann auch ein mechanisch arbeitendes System vorgesehen sein.

Der Sensoraufbau ist durch ein Gehäuse 12 vor Umwelteinflüs ^¬ sen geschützt. Gehäuseöffnungen 13 zur Ankoppelung an die Umgebung sind jeweils an den einzelnen Sensoren 1-6 vorhanden. Weitere Konstruktionskriterien des Gehäuses 12 sind wie folgt:

- Ein Eintrittskanal zum Sensor 1 ermöglicht einen möglichst guten Wärmekontakt zur Umgebung und kann gegebenenfalls mit einem Gitter als Berührungsschutz versehen sein, wobei für den Sensor 1 gilt, dass durch entsprechende Vorrichtungen wie eine Blende der Zutritt von Strahlungsenergie zum Temperatursensor 1 unterbunden wird.

- Der Eintrittskanal für den Sensor 2 wird durch eine öff ^¬ nung realisiert, damit eine möglichst gute Kontaktierung zur Umwelt gegeben ist. Als Berührungsschutz wird auch hier ein Gitter oder eine Abdeckung vorgesehen, wobei jedoch Abschattungen für Infrarotstrahlung nicht eingebaut sind. Sensor 2 misst damit die Umgebungstemperatur unter Berücksichtigung von auftreffender Wärmestrahlung.

- Die Eintrittskanäle für die Sensoren 3, 4 und 5, entspre ^¬ chend einem Feuchtsensor, einem Kohlendioxidsensor und Sensoren für die Geruchsbelastung, sind entweder mit Gittern oder mit Membranen beispielsweise aus Wasser absto- ßendem Polymer wie Teflon, Polyethylen oder Polypropylen oder beispielsweise mit Poren in der Größenordnung von 1- 20 μm versehen. Wesentlich ist, dass ein Gaseinlass ermög ^¬ licht wird, jedoch der Schutz der empfindlichen Sensorelemente vor Umwelteinflüssen wie Staub oder Aerosolen ver- hindert wird.

- Für den Sensor 6 ist eine öffnung vorzusehen, die weitgehend ungehinderten Gasaustausch zulässt und nur einen Berührungsschutz des Sensorelementes aufweist. Da Sensor 6 die Luftströmung misst, sind Strömungswiderstände zu mini ^¬ mieren .

Wesentliche Vorteile der beschriebenen Sensoranordnung und des entsprechenden Auswerteverfahrens bestehen darin, dass Einflussparameter der Umgebung in Signale umwandelbar sind, die einzeln erfassbar und derart kombinierbar sind, dass unter Berücksichtigung von gegenseitiger Beeinflussung verschiedener Parameter ein Temperatur-, ein Feuchte-, ein Ge- ruchsbelastungs-, ein Luftqualität-, ein Luftströmungssignal oder ein gesamtes Umgebungsqualitätssignal erzeugbar ist, welches ein Maß für das Wohlbefinden eines Menschen beinhal ^¬ tet und somit eine gezielte Ansteuerung von Klimatisierungs ^¬ einrichtungen möglich ist, um regelmäßig einen optimalen Umgebungszustand in einem klimatisierten Raum zu erreichen.

Beschriebene Systeme können zum ersten Mal ein umfassendes sensorisches Bild der Umgebung darstellen, womit voraussagbar ist, wie ein Mensch eine gegebene bzw. eingestellte Umge ^¬ bungsbedingung empfinden wird.

Durch die Verfügbarkeit mehrerer Signale kann einem klima ^¬ technischen System eine eindeutige und differenzierte Hand-

lungsanweisung zur Herstellung eines optimalen Klimas gegeben werden .

Die Auswahl der Bestückung der Sensoranordnung erfolgt ent- sprechend der Wertigkeit der zu messenden physikalischen Parameter, die zur Steuerung von Umgebungsparametern, beispielsweise in einem klimatisierten Raum auszuwählen sind und auf deren Grundlage Regelmaßnahmen angestoßen werden.

Für die Beurteilung von Geruchsbelastungen können beispielsweise bestimmte Leitkomponenten detektiert werden:

- Azeton kann beispielsweise eingeordnet werden in die Stoffgruppen VOC: Lösungsmittel, mit einer Geruchsschwelle von 100 ppm und einem Grenzwert von 500 ppm,

- Ammoniak tritt in der Landwirtschaft auf mit einer Ge ^¬ ruchsschwelle von 5 ppm und es existiert ein Grenzwert von 50 ppm,

- Schwefelwasserstoff weist eine Geruchsschwelle von 0,1 ppm auf bei einem Grenzwert von 10 ppm,

- Stickstoffdioxid zählt zu den Verbrennungsabgasen und weist eine Geruchsschwelle von 0,5 ppm auf bei einem Grenzwert von 5 ppm, - Methylamin ist mit dem Grenzwert 10 ppm verbunden und Ozon mit dem Grenzwert 0,1 ppm.

Figur 1 zeigt die Gesamtübersicht der in einem Gehäuse 12 be ^¬ findlichen Sensoranordnung, bestehend aus den Sensoren 1-6. Jeder Sensor generiert ein Einzelsensorsignal S1-S6. Die Aus ^¬ werteeinheit 10 liefert entsprechend vorgegebener Algorithmen oder einer bestimmten Logik Ausgangssignale 11.

Figur 2 zeigt die Anordnung von zwei ungleichen Sensoren, beispielsweise Temperatursensoren, wobei Wärmestrahlung 6 durch eine Abdeckung 9 vom im Bild linken Sensor fern gehalten wird. Zur identischen Ausführung der beiden Sensoren weisen beide eine Wärmestrahlung absorbierende Oberfläche 7 auf.

Der im Bild rechte Sensor wird somit durch die Umgebungstemperatur beheizt und zusätzlich durch die einfallende Wärme ^¬ strahlung 6.

Figur 3 zeigt jeweils einen Schnitt durch einen kugelförmigen Sensor Sl, S2, wobei Sl mit einer Wärmestrahlung reflektierenden Beschichtung 8 und S2 mit einer Wärmestrahlung absorbierenden Beschichtung 7 belegt ist. Somit ist eine richtungsabhängige Temperaturmessung ausgeschlossen.