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SENSIRION

Sensirion – The Sensor Company

Humidity sensorGas sensorAir quality control

Ein Überblick über grundlegende Informationen und unsere Tipps für CO2-, VOC-, Feuchtigkeits-, Temperatur-, Flüssigkeits- und Gasdurchflusssensoren. Falls Sie nach einer Lösung suchen, wird Sie Sensirion nicht enttäuschen.

Sensoren von Sensirion messen zuverlässig alle wichtigen Umweltparameter wie z. B. relative Feuchtigkeit, Temperatur, CO2-Konzentration, VOC-Konzentration und Feinstaubkonzentration. Sensirion bietet zudem Sensoren zur Messung des Flüssigkeitsdurchflusses undGasmassendurchflusses an.

Umweltsensorik

Sensoren für relative Feuchtigkeit und Temperatur


Relative Feuchtigkeit

Die Grundlagen

Sensoren basieren auf der Messung der Kapazität zwischen Elektroden, die sich in einer porösen Polymermembran befinden. Wasserdampf dringt in die Membran ein und verändert die Kapazität zwischen den Elektroden.

Einen Vergleich der Sensoren können Sie der Tabelle unten entnehmen.

Erwähnenswert

STSx-Sensoren
Der STS21-Temperatursensor hat abgesehen von einem geringeren durchschnittlichen Stromverbrauch von 20 uA die gleichen Parameter wie der SHT21 (da T_meas = 66 ms anstelle von T_meas+RH_meas = 66 ms + 22 ms bei SHT21). Ein STS3x-Temperatursensor hat die gleichen Parameter wie ein SHT3x-Sensor, diese Sensoren messen aber lediglich die Temperatur.

Sensorlebensyzklus
SHT1x-Sensoren werden mittlerweile nicht mehr hergestellt. Sie können stattdessen SHT3x-Sensoren verwenden. Der Umstieg macht aufgrund eines anderen Pakets und Softwareänderungen eine Umgestaltung der Leiterplatte erforderlich, weil ein SHT3x-Sensor eine I2C-Schnittstelle anstatt eines S-Busses nutzt.

Die Produktion von SHT7x-Sensoren wurde ebenfalls eingestellt. Bitte verwenden Sie stattdessen einen SHT85. Der Umstieg macht Softwareänderungen erforderlich, weil der SHT85 eine I2C-Schnittstelle verwendet.

SHT2x und SHTC1 werden in Massenproduktion gefertigt. Obgleich kein Produktionsstopp geplant ist, empfehlen wir die Verwendung von SHT3x und SHTC3 für neue Projekte.

Der Sensor SHTW1 wird nicht mehr hergestellt, bitte nutzen Sie den SHTW2 (anderes Paket, Leiterplattenumgestaltung erforderlich).

Batteriebetrieb
Eine Lithiumbatterie (Lithium-Thionylchlorid) hat eine Nennspannung von 3 V (3,6 V). Die Batterie ist vollständig erschöpft, wenn die Spannung auf 2 V sinkt (Abschaltspannung). Alle RH&T- sowie T-Sensoren haben einen geringen Stromverbrauch und ermöglichen einen Batteriebetrieb, aber:

● SHT3X funktioniert in einem Bereich von 2,15 bis 5,5 V – die gesamte Batteriekapazität kann nicht ausgeschöpft werden
● SHTC1, SHTW2 funktionieren in einem Bereich von 1,62 bis 1,98 V – es ist ein Spannungsregler und ein I2C Level Shifter erforderlich
● Der SHTC3 funktioniert in einem Bereich von 1,62 bis 3,6 V – es wird das gesamte Batteriespannungsspektrum genutzt

Evaluation-Kits

Sensirion bietet modulare Evaluationskits an, die aus der SEK SensorBridge, SEK-SHT31 (SHT35, SHTC3, SHTW2)-Sensoren und der kostenfrei downloadbaren Software ControlCenter für die Visualisierung von Messdaten bestehen.

Metalloxidhalbleiter-Sensoren für CO2-Äquivalent und flüchtige organische Verbindungen (VOC)

Die Grundlagen

Der Sensor beinhaltet ein Fühlelement, das aus Metalloxid (MOX), einem n-dotierten Halbleiter, besteht, welches Elektroden und Heizkörper abtastet. Der heute am häufigsten verwendete MOX ist SnO2. Das Fühlelement wird für die Detektion von Zielgas auf die optimale Temperatur erhitzt. Die typische Temperatur liegt im Bereich von 200 bis 400°C.

Sauerstoff aus der Atmosphäre lagert sich am Fühlelement an, geht eine Elektronenbindung ein und führt somit zur Bildung einer Sperrschicht. Falls Moleküle von oxidierenden oder reduzierenden Gasen ebenfalls in der Umgebungsatmosphäre vorhanden sind, können diese mit den adsorbierten Sauerstoffionen reagieren und die ehemals gebundenen Elektronen sind wieder als Ladungsträger im Fühlelement verfügbar. Dies führt zu einer Senkung der Energiebarriere in der elektronischen Bandstruktur des Halbleiters, die zu einem Anstieg der Leitfähigkeit führt.

SGP30 und SGPC3

Sensirion geht noch einen Schritt weiter – das Unternehmen integriert mehrere MOX-Fühlelemente mit Elektronik in die anwendungsfreundlichen kalibrierten Sensoren zur Verwendung in Innenräumen. SGP30 berechnet das CO2-Äquivalent aus der gemessenen Konzentration an H2 und misst die Konzentration flüchtiger organischer Verbindungen (VOC). SGPC3 misst lediglich die VOC-Konzentration. Beide Sensoren stellen Messwerte durch eine I2C-Schnittstelle bereit.

Die wichtigsten Merkmale sind in der Tabelle unten zusammengefasst.

Weitere Informationen über SGP30 und SGPC3 finden Sie in unseren Artikeln SGP 30 - Der revolutionäre Metalloxid-Halbleiter-Sensor  und VOC-Sensor mit einem Verbrauch von nur 65 uA.

Evaluation-Kits

Die SEK SensorBridge und SEK-SGP30 (SGPC3)-Sensoren sind erforderlich.

SCD30 CO2-Sensor
Die Grundlagen

Der NDIR-Sensor (nichtdispersiver Infrarotsensor) macht von der Tatsache gebrauch, dass CO2-Moleküle Infrarotstrahlung in bestimmten Wellenlängen absorbieren. Die Wellenlänge im Bereich 4,2 μm zeigt die größte CO2-Absorption und eine minimale Absorption von anderen Gasen in der Luft.

Erwähnenswert

Der Referenzkanal gleicht Drifts aus, wenn Kanäle in derselben Weise betroffen sind (z. B. durch die Lichtintensität). Das Dual-Kanal-Prinzip kann die Genauigkeit nach der Montage nicht garantieren. Führen Sie nach der Montage eine Feldkalibrierung durch, um die Genauigkeit wiederherzustellen.

Evaluation-Kits

Die SEK SensorBridge und SEK-SCD30-Sensor sind erforderlich.

Feinstaub – SPS30
Die Grundlagen

Sensoren nutzen die Eigenschaften der Lichtstreuung zur Messung von Partikelmenge, -größe und -konzentration. Die Basiskomponenten sind: eine Lichtquelle, die auf die Partikel gerichtet ist, ein Detektor, zur Messung der Lichtstreuung durch die Partikel und elektronischen Schaltungen, welche die Ausgabewerte des Detektors verarbeiten und analysieren.

Weitere Informationen finden Sie in unserem Artikel Technologischer Durchbruch im Bereich optische Feinstaubsensoren.

Erwähnenswert

SPS30 misst die Massekonzentration für Feinstaub mit der Größe PM1.0, PM2.5, PM4 und PM10. PM10 steht für alle Partikel mit einem Durchmesser von weniger als 10 um. SPS30 hat ein Detektionslimit von 0,3 um, sodass Partikel in einem Bereich von 0,3 bis 10 um als PM10 eingestuft werden. PM4-Partikel werden dementsprechend in einen Bereich von 0,3 bis 4 um eingestuft usw..

In der Atmosphäre gibt es stets kleinere Partikel. In dem Graphen unten, der von Labormessungen mit schwerem Aerosol stammt, ist ersichtlich, dass die statistische Häufigkeit von Partikeln zwischen 4 und 10 um etwa 300 mal kleiner ist als von Partikeln zwischen 0,5 und 1 um, selbst bei sehr schweren Aerosolen.

Wenn man sich bewusst macht, dass sich die Detektionsbereiche überlappen und die statistische Häufigkeit von PM1 300 mal höher sein kann als die von PM10, wird klar, warum SPS30 eine vergleichbare Massekonzentration für PM1.0, PM2.5, PM4 und PM10 zeigt.

Differenzdrucksensoren

Die Grundlagen

Sensoren nutzen MEMS-basierte kalorimetrische Mikrosensoren. Das Fühlelement besteht aus zwei Temperatursensoren und einem kleinen Heizkörper. Der von den Sensoren gemessene Temperaturunterschied korreliert mit dem Massefluss durch den Chip.

Der Ausgabewert ist immer der Differenzdruck und die Sensoren werden hinsichtlich Massefluss oder Differenzdruck temperaturkompensiert.

Bitte lesen Sie die Anwendungshinweise Selection Guide Differential Pressure Sensors und Whitepaper Differential Pressure Sensors Efficient Gas Flow Measurements in Bypass, um die Grundprinzipen von Sensoren besser zu verstehen.

In der Tabelle unten finden Sie einen Sensorvergleich.

Erwähnenswert
Vorteile des thermischen Betriebsprinzips

Es gibt keine beweglichen Teile – die Sensoren sind robust und zuverlässig
● Kein Drift
● Kein Offset
● Keine Positionsempfindlichkeit
● Keine Hysterese

Hohe Empfindlichkeit nahe Null

● Sehr großer dynamischer Bereich
● PGenauigkeit von größer als 0,04% FS nahe Null

Gasdurchflussmessungen in Bypass-Konfigurationen

Der beste Weg zur Messung des Massendurchflusses in einer Bypass-Konfiguration ist die Verwendung eines Differenzdrucksensors, der mit einem Temperaturausgleich für den Massendurchfluss kalibriert ist. Sensoren von Sensirion haben die höchste Empfindlichkeit nahe Null, sodass ein Durchflussbegrenzer verwendet werden kann, der lediglich für einen geringen Druckverlust sorgt.

Bei Anwendung elektromechanischer Analogien:

● Massefluss -> elektrischer Strom I
● Ein Durchflussbegrenzer erhöht den Widerstand im Gasfluss geringfügig -> elektrischer Widerstand R
● ergo: I*R=V-> Differenzdruck

Der Flusskanal im Sensor ist dünn und hat somit einen hohen Widerstand. Aufgrund der Fertigungstoleranzen hat der Widerstand eine hohe Variation. Der Durchflussbegrenzer bietet wenig Widerstand und eine äußerst geringe Variation im Widerstand, da er sehr präzise hergestellt werden kann. Da der Sensor den Differenzdruck (Spannung) misst und R_s >> R_fr, ist es beim Austauschen des Sensors nicht erforderlich, das System erneut zu kalibrieren.

Evaluation-Kits

Sie benötigen das EK-P4 für die Evaluation des Sensors SDP31, EK-P5 für die Evaluation des Pa-Sensors SDP810-500 und die Viewer Software.

Flüssigkeitsdurchflusssensoren

Die Grundlagen

Sensoren nutzen einen MEMS-basierten kalorimetrischen Mikrosensor. Der Flusskanal innerhalb des Sensors ist von inertem Material umgeben, sodass die Flüssigkeit nicht in direkten Kontakt mit dem Mikrosensor gelangt.

Sensoren sind darauf ausgelegt, den Flüssigkeitsdurchfluss in einem Bereich von ul/min bis Hunderte ml/min zu messen.

● Die SLx-Flüssigkeitsdurchflusssensoren mit ihrem robusten Gehäuse sind die erste Wahl für anspruchsvolle industrielle Umgebungen und Tischprüfstände oder Standalone-Anwendungen. Die Flüssigkeitsdurchflusssensoren weisen alle den gleichen elektrischen Steckverbinder auf und sind auf den Betrieb mit den Sensorkabeln SCC1-USB-, SCC1-RS485 und SCC1-Analog ausgelegt.
● Die Lx-Flüssigkeitsdurchflusssensoren sind ideal für die Integration in ein Instrument, Gerät oder OEM-System geeignet (z. B. Anwendungen im Bereich Diagnostik oder Biowissenschaften).
● Die Sensoren der Serie LPG10 bestehen aus einem planaren Miniaturchip aus Glas, der für eine geringe Durchflussrate und Anwendungszwecke mit beschränktem Platz geeignet ist. Aufgrund ihrer Downmount-Anschlüsse ermöglichen sie eine kompakte Integration in mikrofluidische Verteilersysteme.
● Die Serie LD20 ist als Einwegkomponente für biomedizinische Anwendungen ausgelegt.
● Serie SLF3x weist eine drastisch optimierte mechanische Bauweise auf, die ein unübertroffenes Preis-Leistungs-Verhältnis bietet. Der Sensor maximiert die Sicherheit, Stabilität und langfristige Zuverlässigkeit für eine Vielzahl von Anwendungen, einschließlich der Bereiche Diagnostik, Analyseinstrumente und Biowissenschaften.

Aufgrund der Fähigkeit zur präzisen Messung kleiner Flüssigkeitsdurchflüsse sind die Sensoren unter anderem für folgende Anwendungszwecke prädestiniert:

● Dispensing-Prozesse in der Halbleiterindustrie
● Minimalmengenschmierung (Minimum Quantity Lubrication, MQL) von Maschinen
● Lebensmittelbearbeitung
● Arzneimittelverabreichung und -infusion
● Blutanalyse/ Sequenzierung
● Durchflusszytometrie
● DNA-Sequenzierung

Evaluation-Kits

SLI-, SLS-, SLG- oder SLQ-Flüssigkeitsdurchflussmesser können als Bestandteil eines Liquid Flow Meter Kits bestellt werden. Abgesehen von dem Flüssigkeitsdurchflussmesser Ihrer Wahl enthält dass Kit alles Notwendige, um innerhalb von 10 bis 15 Minuten mit den ersten Messungen beginnen zu können.

Für die Flüssigkeitsdurchflusssensoren der LPG10-, LD20- und SLF3x-Serien bieten wir spezifische Evaluations-Kits an, die Zubehör für die Unterstützung der Montage und Vernetzung mit einem PC beinhalten.

Massenflussmesser für Gase

Die Grundlagen

Ähnlich zu anderen Durchflusssensoren verwenden auch diese Sensoren einen MEMS-basierten kalorimetrischen Mikrosensor.

Die Serie SFM3x ist auf die Verwendung in medizinischen Beatmungsgeräten ausgelegt. Serie SFM4x besteht aus Massendurchflussmessern für mehrere Zwecke.

In der Tabelle unten finden Sie einen Sensorvergleich.

Wir können Sie mit allen der oben erwähnten Sensoren zu günstigen Bedingungen beliefern – entweder ab unserem Lager oder auf Anfrage direkt vom Lieferanten.

Weitere Informationen über Produkte von Sensirion, teilen wir Ihnen gerne über die E-Mail-Adresse sensirion@soselectronic.com mit.

Videos

Sensirion sensors measure reliably all the important environmental parameters such as relative humidity, temperature, the concentration of CO2, VOC and concentration of particulate matter. Sensirion also offers sensors for measuring liquid flow and the gas mass flow.

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Ergänzende Produkte


STS 21 (1-100811-01) SENSIRION  
STS 21 (1-100811-01)

Temperatursensor ±0,2 / 5...60°C I2C DFN6

Feuchtigkeits- und Temperatursensoren

Bestellnummer: 113285
Hersteller: SENSIRION
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SHT 21 (1-100707-01) SENSIRION  
SHT 21 (1-100707-01)

Luftfeuchtigkeit & Temperatursensor ±2% RH ±0,3°C I2C DFN6

Feuchtigkeits- und Temperatursensoren

Bestellnummer: 87917
Hersteller: SENSIRION
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STS 31-DIS (1-101416-01) SENSIRION  
STS 31-DIS (1-101416-01)

Temperatursensor ±0,2°C / 0...90°C I2C DFN8

Feuchtigkeits- und Temperatursensoren

Bestellnummer: 226189
Hersteller: SENSIRION
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SHT 31-DIS-F (1-101462-01) SENSIRION  
SHT 31-DIS-F (1-101462-01) new

Luftfeuchtigkeit & Temperatursensor ±2% RH ±0.3°C I2C DFN8 Mit Filter

Feuchtigkeits- und Temperatursensoren

Bestellnummer: 229928
Hersteller: SENSIRION
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SHT 31-DIS-P (1-101458-01) SENSIRION  
SHT 31-DIS-P (1-101458-01)

Luftfeuchtigkeit & Temperatursensor ±2% RH ±0.3°C I2C DFN8 Mit Schutzband

Feuchtigkeits- und Temperatursensoren

Bestellnummer: 218131
Hersteller: SENSIRION
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SHT 30-DIS-B (1-101400-01) SENSIRION  
SHT 30-DIS-B (1-101400-01)

Luftfeuchtigkeit & Temperatursensor ±3% RH ±0,3°C I2C DFN8

Feuchtigkeits- und Temperatursensoren

Bestellnummer: 186949
Hersteller: SENSIRION
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SHT 31-DIS-B (1-101386-01) SENSIRION  
SHT 31-DIS-B (1-101386-01)

Luftfeuchtigkeit & Temperatursensor ±2% RH ±0,3°C I2C DFN8

Feuchtigkeits- und Temperatursensoren

Bestellnummer: 182220
Hersteller: SENSIRION
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SHT 35-DIS-B (1-101388-01) SENSIRION  
SHT 35-DIS-B (1-101388-01)

Luftfeuchtigkeit & Temperatursensor ±1,5% RH ±0,2°C I2C DFN8

Feuchtigkeits- und Temperatursensoren

Bestellnummer: 209924
Hersteller: SENSIRION
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SHT 85 (3.000.074) SENSIRION  
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Luftfeuchtigkeit & Temperatursensor ±1.5% RH ±0.1°C I2C SIL4

Feuchtigkeits- und Temperatursensoren

Bestellnummer: 305843
Hersteller: SENSIRION
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SHTC3 (3.000.047) SENSIRION  
SHTC3 (3.000.047)

Luftfeuchtigkeit & Temperatursensor ±2% RH ±0,2°C I2C DFN4

Feuchtigkeits- und Temperatursensoren

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Hersteller: SENSIRION
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SEK-SHTW2-Sensors (3.000.109) SENSIRION  
SEK-SHTW2-Sensors (3.000.109) new

SHTW2 with cable for SEK SensorBridge

Entwicklungswerkzeuge

Bestellnummer: 313463
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SGP30 (1-101646-01) SENSIRION  
SGP30 (1-101646-01)

Flüchtige organische Verbindungen Sensor, CO2_eq

Gassensoren

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SGPC3 (1-101647-01) SENSIRION  
SGPC3 (1-101647-01)

Flüchtige organische Verbindungen Sensor

Gassensoren

Bestellnummer: 289254
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SCD30 (1-101625-10) SENSIRION  
SCD30 (1-101625-10)

Kalibriertes NDIR-Modul für CO2, Temperatur und RH Messung

Gassensoren

Bestellnummer: 290529
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SPS30 (1-101638-10) SENSIRION  
SPS30 (1-101638-10)

Partikelsensor PM1.0, PM2.5, PM4, PM10

Sonstige Sensoren

Bestellnummer: 304234
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SDP31 (1-101567-02) SENSIRION  
SDP31 (1-101567-02)

Differenzdrucksensor -500...500Pa Port D2x2.5mm I2C

Drucksensoren

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SDP33 (1-101636-02) SENSIRION  
SDP33 (1-101636-02)

Differenzdrucksensor -1500...1500Pa Port D2x2.5mm I2C

Drucksensoren

Bestellnummer: 293654
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SDP810-125Pa (1-101597-01) SENSIRION  
SDP810-125Pa (1-101597-01)

Differenzdrucksensor -125…125Pa Port D3.5x9.7mm I2C

Drucksensoren

Bestellnummer: 232972
Hersteller: SENSIRION
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SDP810-500Pa (1-101532-01) SENSIRION  
SDP810-500Pa (1-101532-01)

Differential Drucksensor -500...500 Pa Tube I2C

Drucksensoren

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LPG10-1000 SENSIRION  
LPG10-1000

Liquid Flow Sensor Module H2O 1000ul/min I2C

Masse/Volumenstromsensoren

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LD20-2600B (1-101564-02) SENSIRION  
LD20-2600B (1-101564-02)

Liquid Flow Sensor Module for Biomedical App. H2O 1000ml/h I2C

Masse/Volumenstromsensoren

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SLF3S-1300F (3.000.091) SENSIRION  
SLF3S-1300F (3.000.091) new

Liquid Flow Meter H2O 40mll/min I2C

Masse/Volumenstromsensoren

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SFM3000-200 (1-100934-02) SENSIRION  
SFM3000-200 (1-100934-02)

Massendurchflussmesser für Luft, N2, O2 w/o Cap -200...200slm I2C

Masse/Volumenstromsensoren

Bestellnummer: 131891
Hersteller: SENSIRION
20 Stck+
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SFM3000-200-C (1-100932-02) SENSIRION  
SFM3000-200-C (1-100932-02)

Massendurchflussmesser für Luft, N2, O2 with Cap, -200...200slm I2C

Masse/Volumenstromsensoren

Bestellnummer: 135076
Hersteller: SENSIRION
20 Stck+
72,80 €
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SFM3100 (1-101290-02) SENSIRION  
SFM3100 (1-101290-02)

Mass Flow Meter Air, -24...240slm Analog Out

Masse/Volumenstromsensoren

Bestellnummer: 298809
Hersteller: SENSIRION
30 Stck+
145,00 €
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SFM3200 (1-101051-01) SENSIRION  
SFM3200 (1-101051-01)

Digital Flow Meter for Medical Applications -100...250slm

Masse/Volumenstromsensoren

Bestellnummer: 314083
Hersteller: SENSIRION
30 Stck+
100,00 €
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SFM3400-33-D (1-101607-01) SENSIRION  
SFM3400-33-D (1-101607-01)

Mass Flow Meter Air, N2, O2 ±33slm I2C

Masse/Volumenstromsensoren

Bestellnummer: 300046
Hersteller: SENSIRION
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SFM4100-A-N2-D (1-100890-02) SENSIRION  
SFM4100-A-N2-D (1-100890-02)

Mass Flow Meter Air, N2 0...20slm I2C Downmount

Masse/Volumenstromsensoren

Bestellnummer: 298811
Hersteller: SENSIRION
40 Stck+
100,00 €
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SFM4100-AR-D (1-100887-02) SENSIRION  
SFM4100-AR-D (1-100887-02)

Mass Flow Meter Ar 20slm I2C Downmount

Masse/Volumenstromsensoren

Bestellnummer: 298812
Hersteller: SENSIRION
40 Stck+
100,00 €
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SFM4100-AR-L (1-100685-02) SENSIRION  
SFM4100-AR-L (1-100685-02)

Mass Flow Meter Ar 20slm I2C Legris Carstick

Masse/Volumenstromsensoren

Bestellnummer: 298813
Hersteller: SENSIRION
40 Stck+
100,00 €
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SFM4100-CO2-D (1-100889-02) SENSIRION  
SFM4100-CO2-D (1-100889-02)

Mass Flow Meter CO2 20slm I2C Downmount

Masse/Volumenstromsensoren

Bestellnummer: 298814
Hersteller: SENSIRION
40 Stck+
100,00 €
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SFM4100-N2O-D (1-100886-02) SENSIRION  
SFM4100-N2O-D (1-100886-02)

Mass Flow Meter N2O 20slm I2C Downmount

Masse/Volumenstromsensoren

Bestellnummer: 298816
Hersteller: SENSIRION
40 Stck+
100,00 €
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SFM4100 O2 Legris (1-100686-02) SENSIRION  
SFM4100 O2 Legris (1-100686-02)

Massendurchflussmesser für O2, 0...20slm I2C

Masse/Volumenstromsensoren

Bestellnummer: 234450
Hersteller: SENSIRION
40 Stck+
100,00 €
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SFM4200 (1-101651-01) SENSIRION  
SFM4200 (1-101651-01)

Mass Flow Meter Air/O2 160slm I2C Downmount

Masse/Volumenstromsensoren

Bestellnummer: 298819
Hersteller: SENSIRION
40 Stck+
100,00 €
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