Sensoren und Sensorschnittstellen by Hüning, Felix -- Read -- Imperial Library of Trantor

Index

Cover Titel Impressum Inhalt 1 Einleitung 2 Grundlagen der Sensorik

2.1 Einführung 2.2 Messtechnische Begriffe 2.3 Messsignalauereitung 2.4 Grundlagen von Sensoren

2.4.1 Klassi zierung 2.4.2 Virtuelle Sensoren 2.4.3 Sensorfusion 2.4.4 Anforderungen an Sensoren 2.4.5 Auswahl von Sensoren 2.4.6 Integrationsgrad von Sensoren

2.5 Mikrosystemtechnik

3 Physikalische Messprinzipien

3.1 Kapazitiver Effekt 3.2 Induktiver Effekt 3.3 Hall-Effekt 3.4 Magnetoresistiver Effekt

3.4.1 Anisotroper magnetoresistiver Effekt (AMR) 3.4.2 Riesiger magnetoresistiver Effekt (Giant magnetoresistance, GMR)

3.5 Resistiver und piezoresistiver Effekt

3.5.1 Mechanische Abhängigkeit des Widerstands 3.5.2 Temperaturabhängigkeit des Widerstands

3.6 Piezoelektrischer Effekt 3.7 Photoelektrischer Effekt

3.7.1 äußerer Photoeffekt 3.7.2 Innerer Photoeffekt

3.8 Elektromagnetische Strahlung 3.9 Ultraschall 3.10 Doppler-Effekt

3.10.1 Doppler-Effekt mit Übertragungsmedium 3.10.2 Doppler-Effekt ohne Übertragungsmedium

3.11 Thermoelektrischer Effekt 3.12 Chemische Effekte

4 Sensoren

4.1 Strom und Spannung

4.1.1 Strommessung mittels Messwiderstand 4.1.2 Strommessung mittels Magnetsensoren

4.2 Temperatur

4.2.1 Direkter Kontakt 4.2.2 Berührungslos

4.3 Drehzahl

4.3.1 Induktiver Drehzahlsensor 4.3.2 Hall-Drehzahlsensor

4.4 Drehmoment

4.4.1 Spannungsmessende Sensoren 4.4.2 Winkelmessende Sensoren

4.5 Drehrate 4.6 Kraft

4.6.1 Direkter Kraftsensor: piezoelektrischer Effekt 4.6.2 Indirekter Kraftsensor: piezoresistiver Dehnungsmessstreifen

4.7 Druck 4.8 Beschleunigung

4.8.1 Wegmessender Beschleunigungssensor 4.8.2 Spannungsmessender Beschleunigungssensor

4.9 Neigung 4.10 Weg

4.10.1 Potentiometrischer Wegsensor 4.10.2 Magnetischer Wegsensor

4.11 Abstand

4.11.1 Ultraschall-Abstandssensor 4.11.2 Radarsensor 4.11.3 Optische Sensoren 4.11.4 Näherungsschalter

4.12 Winkel

4.12.1 Berührender Winkelsensor 4.12.2 Berührungsloser Winkelsensor

4.13 Durchfluss

4.13.1 Volumenfluss-Sensor 4.13.2 Massenfluss-Sensor

4.14 Feuchte 4.15 Optisch

4.15.1 Photodiode und Phototransistor 4.15.2 CCD und CMOS

4.16 Chemisch

5 Informationsverarbeitende Systeme

5.1 Mikrocontroller 5.2 Speicherprogrammierbare Steuerung

6 Sensorschnittstellen

6.1 Analoge Schnittstellen

6.1.1 Spannungsausgang 6.1.2 Stromausgang 6.1.3 Zweidraht-Schnittstelle 6.1.4 Dreidraht-Schnittstelle 6.1.5 Vierdraht-Schnittstelle 6.1.6 Pulsweitenmodulation

6.2 Digitale Schnittstellen 6.3 Bussysteme

6.3.1 Generelle Eigenschaften 6.3.2 SPI 6.3.3 I2C 6.3.4 CAN 6.3.5 Ethernet 6.3.6 PROFIBUS 6.3.7 SENT 6.3.8 PSI5 6.3.9 IO-Link 6.3.10 Zusammenfassung der Bus-Charakteristika

7 Übungen und Lösungen

7.1 Übungen

7.1.1 Grundlagen der Sensorik 7.1.2 Physikalische Messprinzipien 7.1.3 Sensoren 7.1.4 Sensorschnittstellen

7.2 Lösungen

7.2.1 Grundlagen der Sensorik 7.2.2 Physikalische Messprinzipien 7.2.3 Sensoren 7.2.4 Sensorschnittstellen

Datenblätter und Spezifikationen Literatur Stichwortverzeichnis Fußnoten

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