Sensor
Ein Sensor [zu lat. sensus "Gefühl"], oder (Mess)fühler ist in der Technik ein Bauteil, das neben bestimmten physikalischen oder chemischen Eigenschaften (z.B.: Wärmestrahlung, Temperatur, Feuchtigkeit, Druck, Helligkeit, Magnetismus, Beschleunigung, Kraft) auch die stoffliche Beschaffenheit seiner Umgebung qualitativ oder als Messgröße quantitativ erfassen kann. Teilweise ist der Begriff Sensor und Messgerät fliesend.
Der Begriff wird in der Technik und in den Lebenswissenschaften Biologie/Medizin verwendet, seit einigen Jahren verstärkt auch in den Naturwissenschaften. Beispiel für letztere sind Anwendungen von CCD-Bildsensoren und Teilchenzähler in der Astronomie, Geodäsie und Raumfahrt.
Es gibt folgende Sensoren (alphabetisch):
- Hallsensoren (magnetische Sensoren)
Es gibt folgende Sensoren (eingeteilt nach physikalische Kriterien):
Resistive Sensoren
die auf dem Effekt der elektrischen Widerstandsänderung beruhen
die auf dem physikalischen Effekt der Elektrodynamik, dem Induktionsgesetz beruhen
der auf den physikalischen Gesetzen des Elektromagnetismus beruht.
die auf den physikalischen Gesetzen des Elektromagnetismus beruhen, aber nicht wie oben zwei oder mehrere Spulen besitzen, sondern nur eine Spule.
- Einspulen-Längsanker-Induktivaufnehmer
- Differenzspulen-Längsanker-Induktivaufnehmer
- Differenzspulen-Queranker-Induktivaufnehmer
die auf dem Prinzip des Wirbelstroms beruhen
die auf einer Veränderung des magnetischen Feldes beruhen
die auf den Gesetzen des magnetischen Feldes beruhen und hart- oder weichmagnetische Werkstoffe beinhalten
die auf dem Effekt der magnetischen Permeabilitätsänderung bei Längenänderung beruht
beruhen auf einer Änderung der Kapazität eines Kondensators
beruhen auf dem Effekt, dass besondere Kristalle auf Druck eine elektrische Spannung abgeben (Piezoelektrizität)
die entweder auf dem äußeren Foto-Effekt beruhen, dem inneren Foto-Effekt (Verbesserung der Leitfähigkeit) oder dem Fotovoltaischen-Effekt (Solarzelle)
- Äußerer Foto-Effekt
- Innerer Foto-Effekt
- Fotovoltaischen?Effekt (Sperrschicht-Effekt)
- Technische Anwendungen
beruhen grundsätzlich auf zwei Prinzipien. Entweder auf der Kontaktthermometrie oder auf der Strahlungsthermometrie.
- Widerstandsthermometer - beruhen auf einer Widerstandsänderung
- Thermoelemente ? beruhen auf dem thermoelektrischen Effekt
- Hohlspiegel-Gesamtstrahlungspyrometer
- Fotoelektrisches Gesamtstrahlungspyrometer
Weiters
Signalaufbereitung
Die Signalaufbereitung geschieht über verschiedene Verstärkertypen:
- Instrumentierungsverstärker
- Isolierverstärker
- Chopper-Verst489+ärker
- Lock-In-Verstärker
Messwertübertragung
Um das Sensorsignal zur Messwarte zu übertragen, werden verschiedene Techniken verwendet:
- 0 bis 10V
- -10 bis +10V
- 0 bis 20mA
- 4 bis 20mA
- RS232
Literatur
Schiessle, Edmund: Sensortechnik und Messwertaufnahme, Würzburg, 1992
Siehe auch: Sensortechnik, Messtechnik, Messgeräte
Weblink: PDF Dokument der Firma RS Components über Sensoren (1,1MB!)