Sensor
Ein Sensor (v. lat. sentire, fühlen, empfinden) oder (Mess-)Fühler ist ein technisches Bauteil, das bestimmte physikalische oder chemische Eigenschaften (z. B.: Wärmestrahlung, Temperatur, Feuchtigkeit, Druck, Schall, Helligkeit oder Beschleunigung) und/oder die stoffliche Beschaffenheit seiner Umgebung qualitativ oder als Messgröße quantitativ erfassen kann. Diese Größen werden mittels physikalischer oder chemischer Effekte erfasst und in weiterverarbeitbare Größen (meist elektrische Signale) umgewandelt.
Die Abgrenzung zum Messgerät besteht darin, dass der Sensor misst und das Messgerät die Umweltbedingungen verarbeitet und ausgibt.
Einteilung
Sensoren können nach Baugröße und Fertigungstechnik sowie nach Einsatz- und Verwendungszweck eingeteilt werden.
So unterscheidet man Sensoren entsprechend ihrer Wirkungsweise beim Umformen der Größen in passive und aktive Sensoren.
Passive & aktive Sensoren
Passive Sensoren bestehen nur aus passiven Elementen (Spule, Widerstand, Kondensator). Hier wird eine Änderung der elektrischen Eigenschaften, wie z. B. Widerstand, Kapazität usw. bewirkt. Passive Sensoren benötigen zur Signalerzeugung eine Hilfsstromquelle.
Aktive Sensoren wandeln mechanische Energie, thermische Energie, Lichtenergie oder chemische Energie in elektrische Energie um. Man kann sie daher als Spannungserzeuger sehen. Der Vorgang beruht auf einem Umwandlungseffekt, wie z. B. dem Thermoeffekt, dem Fotoeffekt, dem Piezoeffekt usw..
Nach Verwendungszweck
Sensoren, die Strahlung (z. B. Licht, Röntgenstrahlung) oder Teilchen) nachweisen, bezeichnet man als Strahlungs- bzw. Teilchendetektoren. Auch ein normales Mikrofon ist ein Sensor für den Schallwechseldruck.
Des Weiteren unterscheiden sich Sensoren in verschiedenen Auflösungsarten:
- Temporale Auflösung: Zeit zwischen zwei Aufnahmen.
- Spektrale Auflösung: Bandbreite der Spektralkanäle, Anzahl der verschiedenen Bänder.
- Radiometrische Auflösung: Kleinste Differenz der Strahlungsmenge, die der Sensor unterscheiden kann.
- Geometrische Auflösung: Räumliche Auflösung, d. h. Größe eines Pixels.
Anwendungsgebiete
Alles Nutten außer Mutti
Weiterführende Themen
Signalaufbereitung
Typische Verstärker zur Signalaufbereitung:
- Instrumentierungsverstärker
- Isolierverstärker
- Chopper-Verstärker
- Lock-In-Verstärker
Sensorübersichten
Siehe auch
Messtechnik, Messgeräte, Sensorik, Distanzsensor
Literatur
- Schiessle, Edmund: Sensortechnik und Messwertaufnahme, Würzburg, 1992
- Jörg Hoffmann: Taschenbuch der Messtechnik, Leipzig, 2002
- Schmidt, Wolf-Dieter:Sensorschaltungstechnik Würzburg, 2002