Neuartiger optischer Taupunktsensor

Üblicherweise wird bei optischen Taupunktsensoren ein Spiegel mit einer Lichtquelle bestrahlt und die reflektierte Intensität gemessen. Durch Abkühlung der Oberfläche unterhalb der Sättigungskennlinie kondensiert Feuchtigkeit in Form von Tröpfchen oder Eiskristallen, was zur Streuung und damit Signaländerung führt. Nachteil dieses optischen Prinzips ist, dass Schmutzpartikel auf der Spiegeloberfläche die Taupunktmessung beeinflussen; die Spiegeloberfläche muss dann in gewissen Zeitabständen gereinigt werden. Bei dem vorgestellten Sensor wurde dagegen eine Anordnung gewählt, bei der das Licht einer LED infolge mehrfacher Totalreflexion in einem Glasssubstrat geführt wird. Im unbetauten Zustand der Glasoberfläche wird das Licht verlustarm zu einem Fotodetektor geleitet. Tritt bei Abkühlung der Glaschipoberfläche mittels eines Peltierelementes Tröpfchen- oder Eiskristallbildung ein, so kommt es zur Auskopplung des geführten Lichtes und damit Signalreduktion. Durch Optimierung der opt. Anordnung wurde eine hohe Empfindlichkeit erreicht. Zur Messung der Taupunkttemperatur wurde im thermoelektisch-gekühlten Bereich eine Pt-Widerstandsstruktur auf die Oberfläche des Glaschips aufgebracht.