Zener-Barriere

Eine Zener-Barriere in einem Infrarotsensor ist ein Sicherheitsbauteil, das zur Eigensicherheit elektrischer Geräte in explosionsgefährdeten Bereichen beiträgt. Im Zusammenhang mit Infrarot-Temperatursensoren – wie etwa beim Optris CTex LT – wird die Zener-Barriere eingesetzt, um die elektrische Energie zu begrenzen, die in potenziell explosionsgefährdete Bereiche gelangen kann. Dadurch wird verhindert, dass entzündliche Gase oder Stäube durch Funken oder Überhitzung gezündet werden.

Die Zener-Barriere arbeitet, indem sie Spannung und Stromfluss im Stromkreis begrenzt. Sie nutzt Zener-Dioden, die Strom in Sperrrichtung fließen lassen, sobald eine bestimmte Spannungsgrenze überschritten wird. Ergänzend sorgen Widerstände und Sicherungen dafür, dass die Energiezufuhr selbst im Fehlerfall auf ein sicheres Niveau begrenzt bleibt. So wird gewährleistet, dass auch bei einem Defekt keine zündfähige Energie freigesetzt werden kann.

In der Praxis wird die Zener-Barriere zwischen den Infrarotsensor und das Steuersystem geschaltet. Sie ist besonders wichtig in Anwendungen, bei denen der Sensor in explosionsgefährdeten Zonen installiert wird – beispielsweise in ATEX-Zonen gemäß europäischen Richtlinien. Solche Bereiche sind durch das Vorhandensein von Gasen, Dämpfen oder brennbarem Staub potenziell explosionsgefährdet. Durch die Begrenzung der Energie unterhalb sicherer Schwellenwerte ermöglicht die Zener-Barriere den sicheren Betrieb des Infrarotsensors, ohne ein Explosionsrisiko darzustellen.

Beim Optris CTex LT-System werden Zener-Barrieren verwendet, die strenge Sicherheitsnormen und Zulassungen erfüllen, etwa PTB 01 ATEX für verschiedene Zonen. Sie gewährleisten, dass der Messkopf – ein passives Element – sicher in explosionsgefährdeten Bereichen installiert werden kann, während die aktive Auswerteeinheit in einem sicheren Bereich verbleibt. Auf diese Weise ermöglicht die Zener-Barriere präzise Infrarot-Temperaturmessungen in Umgebungen, die für herkömmliche elektrische Geräte zu gefährlich wären.