Überblick über die Sensorik (original) (raw)

Der Begriff des Sensors im Sinne der heutigen Anwendung ist relativ neu und keines-wegs scharf definiert. Andere Bezeichnungen wie Meßfühler, Meßaufnehmer, Um-wandler u.a. sind ebenfalls im Gebrauch und umfassen teilweise auch Geräte und Meß-systeme, die hier nicht als Sensoren bezeichnet werden. In diesem Buch soll die folgende IEC-Definition verwendet werden: Ein SENSOR ist das primäre Element in einer Meßkette, das eine variable Ein-gangsgröße in ein geeignetes Meßsignal umsetzt. In diesem Sinn wollen wir unter einem Sensor ein elektronisches Bauelement ver-stehen, das mit Anschlußdrähten versehen ist, durch welche elektrische Signale in das Bauelement hinein und aus dem Bauelement heraus geleitet werden. Die eingegebe-nen Signale werden innerhalb des Sensors durch Umweltparameter wie Druck, Tem-peratur, Magnetfeld, chemische Zusammensetzung der Umgebung etc. beeinflußt, so daß dem Sensor die fundamentale Aufgabe zukommt, eine – im allgemeinen nichte-lektrische – Meßgröße in ein elektrisches Signal umzuwandeln. Damit ist der Sensor ein Spezialfall eines Transducers, wenn für diesen die folgende Definition zugrun-degelegt wird: Ein TRANSDUCER wandelt eine Energieform (mechanisch, thermisch, ...) in eine andere Energieform (elektrisch, mechanisch, ...) um. Bild 1-1 gibt einen Eindruck von der Vielfalt der Kombinationen, die bei diesem Prozeß entstehen können. Typischerweise werden die Ausgangsanschlüsse des Sensors den Eingangsklemmen eines elektronischen Meß-, Steuer-und Regelsystems zugeführt, das den Wert des Sen-sorsignals verstärkt, weiterleitet, anzeigt und weitergehende Funktionen daraus ab-leitet. Rein elektronische Systeme, z.B. auf der Basis von Mikrowellen (RADAR-Anla-gen u.a.), die durchaus zur Messung von Umweltgrößen, wie des Abstandes oder der Ge-schwindigkeit, verwendet werden können, enthalten nach dieser Definition keinen Sensor. Daher werden solche Systeme, trotz ihrer großen Bedeutung auf vielen sensornahen Gebieten, in diesem Band nicht behandelt. Ein grundlegender Unterschied zwischen Sensoren und den anderen elektronischen Bauelementen wie Widerständen, Kondensatoren, Transistoren usw., die in den Bänden 1 und 2 dieser Reihe behandelt wurden, liegt darin, daß die letztgenannten eine rein elek-Seite 1