Strukturierte Fertigungsdaten · 2026

Spannungssensor

Auf Basis strukturierter CNFX-Herstellerprofile wird Spannungssensor im Bereich Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen anhand von Messbereich bis Genauigkeit eingeordnet.

Technische Definition und Kernbaugruppe

Ein typisches Spannungssensor wird durch die Baugruppe aus Sensorelement und Signalaufbereitungsschaltung beschrieben. Für industrielle Anwendungen werden Materialauswahl, Fertigungsprozess und Prüfbarkeit gemeinsam bewertet.

Ein Gerät, das die elektrische Potenzialdifferenz in einem Ladekreis misst und überwacht.

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Spannungssensor in einer industriellen Fertigungsumgebung — Repräsentative Produktabbildung. Aussehen und Spezifikationen mit dem Hersteller bestätigen.

Technische Definition

Ein Spannungssensor ist eine elektronische Komponente in einem Ladekreis, die den Spannungspegel erkennt, misst und Rückmeldung darüber gibt. Er spielt eine entscheidende Rolle bei der Gewährleistung sicheren und effizienten Ladens, indem er Eingangs-/Ausgangsspannungen überwacht, Überspannungszustände verhindert und eine präzise Steuerung des Ladeprozesses ermöglicht. Der Sensor arbeitet typischerweise, indem er die gemessene Spannung mithilfe von Spannungsteilerschaltungen, Operationsverstärkern oder speziellen ICs in ein proportionales Niederspannungssignal umwandelt. Dieses Signal wird dann vom Steuerungssystem des Ladekreises verarbeitet, um Ladeparameter zu regeln und angeschlossene Geräte zu schützen. Der Sensor ist für den Einsatz in Ladestationen für Elektrofahrzeuge (EV) und industriellen Batterieanwendungen ausgelegt, mit einem Messbereich von 0–1000 V DC, einer Genauigkeit von ±0,5 % vom Endwert (Klasse 0,5 gemäß IEC 61869) und einer Ansprechzeit von weniger als 10 ms. Er verfügt über eine verstärkte Isolierung für Sicherheit, mit einer Isolationsspannung von 2500 V AC (IEC 61010) und einer Dielektrischen Festigkeit von 3000 V AC für 1 Minute (IEC 60255-5). Die Versorgungsspannung beträgt 24 V DC ±10 %, und das Ausgangssignal ist ein analoges 0–10 V DC-Signal proportional zur gemessenen Spannung. Der Sensor arbeitet in einem Temperaturbereich von -40 bis 85 °C (IEC 60068-2) und kann bei -40 bis 105 °C gelagert werden. Er ist für nicht kondensierende Luftfeuchtigkeit von 5 % bis 95 % relative Luftfeuchtigkeit (IEC 60068-2-78) ausgelegt und hat eine Schutzart von IP67 (IEC 60529). Der Isolationswiderstand beträgt mindestens 100 MΩ bei 500 V DC (IEC 60255-5). Das Bauteil wiegt nicht mehr als 200 g und hat kompakte Abmessungen von 30×20×10 mm, geeignet für die Leiterplattenmontage. Typische Materialien umfassen Halbleitermaterialien (z. B. Silizium), Kupferleiter und ein Kunststoff-/Polymergehäuse. Überprüfen Sie vor dem Kauf immer modellspezifische Werte und Normen mit dem Hersteller oder Lieferanten.

Funktionsprinzip

Der Spannungssensor funktioniert, indem er die hohe Spannung im Ladekreis auf ein sicheres, messbares Niveau herunterskaliert. Dies wird mithilfe eines Spannungsteilernetzwerks erreicht, das die Spannung proportional reduziert. Die geteilte Spannung wird dann durch Operationsverstärker oder spezielle integrierte Schaltungen gepuffert und aufbereitet, um ein Niederspannungs-Analogsignal zu erzeugen, das linear proportional zur Eingangsspannung ist. Dieses Signal wird dem Laderegler zugeführt, der es verwendet, um den Spannungspegel zu überwachen, Überspannungszustände zu erkennen und die Ladeparameter entsprechend anzupassen. Das Design des Sensors gewährleistet genaue Messung über den angegebenen Bereich mit schneller Reaktion für die Erkennung von Transienten. Das Ausgangssignal ist typischerweise 0–10 V DC, das mit Standard-Steuerungssystemen verbunden werden kann.

Technische Parameter

Parameter	Typischer Bereich	Hinweise & Auswahlkriterien
Messbereich	0–1000 V DC	Covers typical EV and industrial battery voltages
Genauigkeit	±0.5 % FS	Class 0.5 per IEC 61869
Ansprechzeit	<10 ms	For fast transient detection
Isolationsspannung	2500 V AC	Reinforced insulation for safetyIEC 61010
Versorgungsspannung	24 ±10% V DC	Wide input range for industrial supplies
Ausgangssignal	0–10 V DC	Analog output proportional to measured voltage
Betriebstemperatur	-40–85 °C	Extended temperature range for automotiveIEC 60068-2
Lagertemperatur	-40–105 °C	Protects during transport and storageIEC 60068-2
Feuchtigkeitsbereich	5–95 % RH	Non-condensingIEC 60068-2-78
Schutzart	IP67	Dust-tight and waterproof for harsh environmentsIEC 60529
Isolationswiderstand	≥100 MΩ	At 500 V DCIEC 60255-5
Durchschlagfestigkeit	3000 V AC	For 1 minute between input and outputIEC 60255-5
Gewicht	≤200 g	Lightweight for PCB mounting
Abmessungen	30×20×10 mm	Compact footprint for space-constrained designs

Die Bereiche sind branchenübliche Richtwerte zur Angebotsvorbereitung und keine Zusage des Lieferanten. Bestätigen Sie jeden Wert und jede Norm vor der Bestellung beim rechtlichen Hersteller.

Hauptmaterialien

Halbleitermaterialien (z.B. Silizium) Kupferleiter Kunststoff-/Polymergehäuse

Komponenten / BOM

Components / BOM

Sensorelement
Erfasst und wandelt Spannung in ein messbares Signal um
Material: Halbleiter
Signalaufbereitungsschaltung
Verstärkt und verarbeitet das Rohspannungssignal
Material: Kupfer/Leiterplattenmaterialien
Schutzgehäuse
Bietet elektrische Isolierung und mechanischen Schutz
Material: Kunststoff/Polymer
Spannungsteilernetzwerk
Skaliert die hohe Schaltungsspannung auf einen Pegel herunter, den die Aufbereitungsstufe verarbeiten kann.
Material: Präzisionswiderstände

FMEA · Fehleranalyse

Ursache → Fehlermodus → Engineering-Maßnahme

Elektrostatische Entladungsereignisse (ESD) über 8 kV Human Body Model → Gate-Oxid-Durchbruch im integrierten Schaltkreis des Signalaufbereitungs-ASIC → TVS-Diodenarrays mit 5 ns Ansprechzeit und 500 W Spitzenimpulsleistung an den Sensoreingangsklemmen

Thermische Zyklen zwischen -40°C und 125°C bei 100 Zyklen/Tag → Lötstellenermüdungsrissbildung aufgrund von Unterschieden im thermischen Ausdehnungskoeffizienten (FR4: 14 ppm/°C, SAC305: 22 ppm/°C) → Unterfüllungs-Epoxid-Verkapselung mit 8 GPa Elastizitätsmodul und 25 ppm/°C CTE zwischen Leiterplatte und Sensorgehäuse

Technische Bewertung

Betriebsbereich

0-1000 VDC

Belastungs- und Ausfallgrenzen

1200 VDC Dauerbetrieb oder 1500 VDC transient (10 ms)

Dielektrischer Durchschlag von Isoliermaterialien (Polyimid, Epoxid) bei elektrischen Feldstärken über 15 kV/mm, der zu dauerhaften leitenden Pfaden durch die Isolierschichten führt

Fertigungskontext

Spannungssensor wird innerhalb von Herstellung von Computern, elektronischen und optischen Erzeugnissen nach Material, Prozessfenster und Prüfanforderungen bewertet.

Taxonomie und Suchbegriffe

Suchbegriffe, Aliase und technische Bezeichnungen für diesen CNFX Datensatz.

Anwendungen / Eingebaute Systeme

Dieses Teil oder Produkt erscheint in den folgenden Systemen und Maschinen.

Ladeschaltung

Integrationsdetails ansehen

Spannungsüberwachungssystem

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Energiezähler

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Industrielles Ökosystem und Lieferkette

Ergänzende Systeme

Nachgelagerte Anwendungen

Spezialwerkzeuge

Eignung und Auslegungsdaten

Betriebsgrenzen

Betriebsdruck:	0 bis 1,5 bar
Durchflussrate:	Nicht spezifiziert
Betriebstemperatur:	-40°C bis +85°C

Montage- und Anwendungskompatibilität

Lithium-Ionen-BatterieladekreiseDC-SchnellladestationenSolarpanel-Arrays

Nicht geeignet: Hochspannungs-AC-Übertragungsleitungen (>1000 V AC)

Auslegungsdaten

Nennsystemspannung (V)
Maximal erwartete Spannung (V)
Erforderliche Messgenauigkeit (%)

Zuverlässigkeits- und Risikoanalyse

Ausfallmodus und Ursache

Signaldrift/Ungenauigkeit

Ursache: Thermische Belastung durch Temperaturwechsel, die zur Alterung von Komponenten führt, oder Kontamination der Sensorelemente, die die elektrischen Eigenschaften beeinträchtigt.

Kompletter Signalverlust/Unterbrechung

Ursache: Vibrationsinduzierte Drahtermüdung an Verbindungspunkten oder Feuchtigkeitseintritt, der zu Korrosion und elektrischer Unterbrechung führt.

Wartungsindikatoren

Unregelmäßige oder schwankende Messwerte auf Überwachungssystemen, die nicht mit den Prozessbedingungen übereinstimmen
Hörbares Überschlagen oder Brummen vom Sensorgehäuse, das auf interne elektrische Fehler hinweist

Technische Hinweise

Regelmäßige Kalibrierung gegen einen zertifizierten Referenzstandard durchführen, insbesondere nach Temperatur extremen oder elektrischen Störungen
Für eine ordnungsgemäße Umgebungsabdichtung und Vibrationsisolierung während der Installation sorgen, mit regelmäßiger Inspektion der Verbindungen und Montageintegrität

Konformität und Fertigungsnormen

Referenznormen

IEC 60044-7: Messwandler - Teil 7: Elektronische SpannungswandlerANSI C12.1: Code für die ElektrizitätsmessungDIN EN 50160: Merkmale der Spannung in öffentlichen Elektrizitätsversorgungsnetzen

Fertigungsgenauigkeit

Genauigkeitsklasse: +/-0,5 % der Nennspannung
Temperaturkoeffizient: +/-0,01 %/°C über den Betriebsbereich

Qualitätsprüfung

Hochspannungsprüfung (Hipot) auf dielektrische Festigkeit
Kalibrierungsüberprüfung gegen rückführbare Referenzstandards

Hersteller von Spannungssensor

5 Unternehmen führen dieses Produkt in ihrem eigenen Sortiment. Die Unternehmensangaben stammen von der jeweils eigenen Website; jede Karte nennt die Grundlage der Zuordnung.

Cheemi Technology Co. Ltd.

Nanjing · CN

Fertigt außerdem: Photo-eye Sensors、Photoelectric Sensor、Pressure Gauge/Sensor und 2 weitere