Was ist ein UV-Sensor?
UV-Sensoren sind Sensoren, die ultraviolette Strahlung erkennen.
Ultraviolette Strahlung gilt als gesundheitsfördernd, wenn man sich ihr in Maßen aussetzt und wird für Gesundheitsanwendungen genutzt. Eine weitere Anwendung für ultraviolette Strahlung ist die Sterilisation von Geräten, da sie ebenfalls eine sterilisierende Wirkung hat.
Da UV-Strahlung jedoch nicht mit dem Auge wahrgenommen werden kann, werden in UV-Bestrahlungsgeräten UV-Sensoren verwendet. In den letzten Jahren haben die sterilisierende Wirkung von UV-Licht und UV-härtenden Harzen Aufmerksamkeit erregt und UV-Bestrahlungsgeräte werden zunehmend nicht nur in der Industrie, sondern auch im privaten Bereich eingesetzt. Es gibt verschiedene Arten von UV-Sensoren, von denen einige Modelle die Intensität und die Gesamtzahl ausgeben.
Anwendungen von UV-Sensoren
Geräte, die künstlich ultraviolette Strahlung abgeben, werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, die von kleinen Gesundheitsgeräten bis hin zu industriellen Anwendungen reichen. Solche Geräte sind immer mit einem UV-Sensor ausgestattet.
Der Zweck besteht darin, die Intensität der UV-Strahlung zu kontrollieren, da zu viel UV-Strahlung für den menschlichen Körper schädlich ist.
Zu den industriellen Anwendungen gehören die folgenden Anwendungen:
- Herstellung von UV-härtenden Harzen
- Anwendung innerhalb von Halbleiterfertigungsanlagen
- Identifizierung und Druck von Banknoten
- Anwendung in Maschinen für Sonnenstudios
- Anwendung in Geräten zur Behandlung von Fußpilz aufgrund der sterilisierenden Wirkung von ultraviolettem Licht
- Anwendung in Luftreinigern
Funktionsweise der UV-Sensoren
Der Hauptbestandteil des UV-Sensors ist die UV-Silizium-Fotodiode. Wenn die Fotodiode mit Licht bestrahlt wird, das ultraviolette Strahlung enthält, fließt ein elektrischer Strom. Der Stromwert ändert sich in Abhängigkeit von der Intensität des ultravioletten Lichts, so dass die Menge des ultravioletten Lichts durch Messung des Stromwerts erfasst wird.
Fotodioden unterscheiden sich je nach ihrer Struktur in Bezug auf die Ansprechgeschwindigkeit und andere Merkmale. Es gibt Schottky-, PN- und Photoleiterstrukturen, die alle ihre eigenen Eigenschaften haben und je nach Anwendung ausgewählt werden sollten.
Es gibt Sensoren mit optischen Filtern, da die Dioden nicht auf Sonnenlicht oder Glühlampenlicht reagieren. Es gibt auch Sensoren, die UV-Strahlung erkennen, indem sie den Anteil des sichtbaren Lichts von der Differenz zwischen einem UV-Sensor mit hoher Empfindlichkeit und einem mit geringer Empfindlichkeit abziehen.
Einige Sensoren verwenden eine Photomultiplier-Röhre anstelle einer Photodiode als UV-Lichtempfangselement.
Weitere Informationen zu UV-Sensoren
1. Markt für UV-Sensoren
Das Interesse an Umweltsensoren, einschließlich UV-Sensoren, nimmt zu und der Weltmarkt wird voraussichtlich 10 Milliarden USD übersteigen. Bei der globalen Marktgröße von sechs untersuchten Arten von Industriesensoren machen Gassensoren den größten Anteil aus, gefolgt von magnetischen Sensoren und UV-Sensoren an dritter Stelle.
Während in der Vergangenheit die Hauptanwendungen für die Ultraviolettmessung im Katastrophenschutz und in der Industrie lagen, wird die Nachfrage nach Sensoren aufgrund der Ausweitung der allgemeinen Anwendungen steigen: 2024 wird sie voraussichtlich 14 Milliarden USD betragen und auch die Gesamtnachfrage nach UV-Sensoren wird voraussichtlich steigen.
2. UV-Sensoren für den Einsatz in der Sterilisation
UV-Sensoren machen sich die sterilisierende Wirkung von ultraviolettem Licht zunutze und werden in letzter Zeit häufig in öffentlichen Einrichtungen wie Flughäfen und gewerblichen Einrichtungen wie Restaurants eingesetzt. Daher gibt es mehr Gelegenheiten für den allgemeinen Verbraucher, mit UV-Generatoren in Kontakt zu kommen, als je zuvor.
Da die Nachfrage nach Entkeimung an Orten, die von der Öffentlichkeit genutzt werden, zunimmt, muss gemessen werden, ob das UV-Licht stark genug für die Entkeimung ist, während gleichzeitig sichergestellt wird, dass keine schädlichen Wellenlängen des UV-Lichts austreten. UV-Sensoren sind daher wichtig für diesen Zweck.
3. Flammendetektion mit UV-Sensoren
Zu den Produkten, bei denen UV-Sensoren zum Einsatz kommen, gehören Flammensensoren, die schwache ultraviolette Strahlung in Flammen erkennen. Sie werden u. a. an Orten eingesetzt, an denen eine sofortige Branderkennung erwünscht ist, wie z. B. in Bekleidungs- und Bettwarenläden und in Raucherbereichen, wo die Gefahr der Ausbreitung von Flammen besteht. Sie werden auch zur Flammenerkennung in Kesselbrennern eingesetzt.
Flammensensoren gibt es in einer Vielzahl von Erfassungsmethoden, z. B. Wärme und Infrarot, aber sie haben ihre eigenen Herausforderungen, z. B. das Fortschreiten des Feuers, bevor es erkannt werden kann. Ultraviolette Flammensensoren haben zudem das Problem, dass die Maschinen, die das ultraviolette Licht erzeugen, möglicherweise Fehlalarme auslösen. Um Brände schnell zu erkennen, werden hochpräzise Sensoren benötigt.