Wie werden Langzeitdrift und Langzeitstabilität unterschieden?

In den Datenblättern von Drucksensoren wird oft ein Wert zur Langzeitstabilität oder des Langzeitdrifts mit angegeben. Die genaue Bedeutung sowie die Abgrenzung der beiden Begriffe ist jedoch den wenigsten Anwendern geläufig. Welche Normen liegen den beiden Begriffen zu Grunde? Langzeitdrift und die damit verbundenen notwendigen Versuche werden in der Norm EN 61298 geregelt. Die Langzeitstabilität ist in der DIN 16086 festgelegt.

Langzeitdrift

Zur Ermittlung wird gemäß EN 61298-2, Kapitel 7.2 ein Druckwert von 90 % der Messspanne kontinuierlich für 30 Tage auf den Drucksensor ausgeübt. Vor dem Test und danach werden Nullpunkt und Spanne-Signal vermessen. Die maximale Abweichung beider Messungen entspricht dann der Langzeitdrift nach EN 61298-2.

Langzeitstabilität

In der Norm DIN 16086 wird die Langzeitstabilität als „maximale Änderung von Nullsignal und Ausgangsspanne eines Druckmessgerätes unter Referenzbedingungen innerhalb eines Jahres“ definiert. Streng genommen müsste man zur Ermittlung der Langzeitstabilität also einen Sensor für ein Jahr bei Referenzbedingungen lagern. Als Validierung hierzu werden aber in der Regel kürzere Testperioden angewandt. Man erreicht diese indem man die Sensoren unter höheren Temperaturen auslagert.

Der grundlegende Unterschied ist also, dass die Langzeitdrift unter Druckbeaufschlagung ermittelt wird, wohingegen die Langzeitstabilität rein über die Alterung der Komponenten des Druckmessumformers und eben keiner Druckbeaufschlagung ermittelt wird.

Aber wie verändert sich nun das Ausgangssignal über mehrere Monate oder Jahre? Der Fehler entwickelt sich nicht linear, sondern vernimmt über die Jahre einen exponentiellen Verlauf und kommt nach einer gewissen Zeit zur Sättigung. Wann dieser Sättigungszustand erreicht ist, ist von der jeweiligen Applikation abhängig und kann nicht pauschal gegeben werden. Im Zweifel müsste ein individuell sehr aufwändiges Messverfahren entsprechend der Applikation durchgeführt werden.

Langzeitstabilität Drucksensoren