Sensor- oder Messsystem

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1 ensor- oder Messsystem Objekt Aktor Hilfsenergie Multiplexer Interface 5 ensor ensor Filter, Verstärker AD echner periphere Anschlüsse Interface Mikrosystem mit chemischer Komponente opt. mech. therm. elektr. magn. chem. biolog. A L M B A K A O P Z. C H I L L AALO IAL- VABI DIIAL IAL- VABI LILKOIK KOMMIKAIO Z AD YM I V O O Analytkonditionierung chem. WW phys. ffekt Y M

2 ensor - Definition in ensor wandelt die zu messende (physikalische) röße und ihre Änderung in elektrische rößen und deren Änderung um, die elektronisch weiterverarbeitet werden können. Phänomene zur ignalwandlung Physikalisch elektromagnetisch magnetoelastisch magnetoresistiv photoelastisch photoelektrisch photomagnetisch piezoelektrisch piezoresistiv thermoelastisch thermooptisch pyroelektrisch igenfrequenz Chemisch Ad-, Absorption chemische mwandlung physikalische mwandlung elektrochemischer Prozess pektroskopie Biologisch Antikörper-Antigen-WW ezeptor-ww biochemische (enzymatische) mwandlung physikalische mwandlung ffekte auf estorganismen pektroskopie

3 timuli IML IML IML Akustisch lektrisch Magnetisch Optisch Amplitude, Phase, Polarisation, pektrum Ausbreitungsgeschwindigkeit Ladung, trom Potential, pannung elektrisches Feld (Amplitude, Phase, Polarisation, pektrum) Leitfähigkeit Kapazität magnetisches Feld (Amplitude, Phase, Polarisation, pektrum) magnetischer Fluß Permeabilität Amplitude, Phase, Polarisation, pektrum Ausbreitungsgeschwindigkeit Brechungsindex mission, Absorption, eflexion Mechanisch Position (linear, angular) Weg eschwindigkeit Drehzahl Beschleunigung Masse, Dichte Kraft, ewicht Moment, Drehmoment tress, Druck Verformung, Dehnung Füllstand Durchfluß Form (Länge, Höhe) auhigkeit teifigkeit Zähigkeit Härte Kristallinität trahlung hermisch andere Biologisch Chemisch yp nergie Intensität emperatur Wärmekapazität Wärmeleitung Wärmestrahlung Zeit Frequenz Anzahl Proteine (Antikörper, Antigene, nzyme) DA -(sequenzen) Pharmaka, Drogen, Dopingmittel Biomasse lemente Verbindungen Art Konzentration Muster, Zustand Kraftsensoren piezoelektrische ensoren piezoresistive ensoren kapazitive ensoren magnetische ensoren F lasfasersensoren acoustic sensors

4 emperatursensoren Ausdehnungssensoren thermoresistive ensoren C, PC ensoren hermoelemente i-ausbreitungswiderstand pn-übergang pyroelektrische ensoren resonante ensoren hermoelemente k 1 1 = ln na = k AB1 = = k AB ( 1 2 ) e 2 = k BA 2 0 nb Material Konstantan (Cui) ickel (i) Platin (Pt) Wolfram (W) Kupfer (Cu) isen (Fe) ickel-chrom (icr) ilizium (i) -3, ,04-1,9 0,0 0,7 0,7 1,9 2,2 44

5 Widerstandsthermometer ( ) = 1 + α( ) + β ( ) ( ) = , ϑ 0, ϑ Ω ϑ 3 6 (für Pt 100 im emperaturbereich von 0 C bis 850 C) Keramikthermometer Pt bis 850 C Folienthermometer Pt bis 200 C Dickschichttechnologie Platinpaste auf räger emperatur-trahlungssensoren

6 emperatur-trahlungssensoren Magnetische ensoren Hall-ensoren Feldplatten (iant) magnetoresistive ensoren magnetoelastische ensoren QID

7 Hall - ensor B z d y I l b H x Hall - ensor B = 0 3 B Θ H 3 H H B 4 4 F L = q v B H H = d I o B H Hall-Koeffizient

8 Feldplatte l Kurzschlußstreifen (ib-adeln) Θ H Kurzschlußstreifen b Inb F ( ) ( ) L = q v B B = K µ B H µ H Hall-Beweglichkeit Hall - ensor V B 1 Hall enerator chwellwert enerator 3 Q V B V F 2 D Verstärker chmitt- rigger Ausgangsstufe

9 Positions-, Lage, Bewegungssensoren potentiometrische ensoren kapazitive ensoren induktive ensoren magnetische ensoren magnetostriktive ensoren optische ensoren akustische ensoren Mikrowellensensoren yroskope adar Optische ensoren Photodioden Phototransistoren Photowiderstände CCD charge coupled devices

10 rundelement der CCD s MO-Kapazitäten 1 < 2 < 3 > 1 Ausgangsdiode Videosignal Metall io 2 n-i LZ hf

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