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Industriesensorik - Sensortechnik und Messwertaufnahme
von: Edmund Schiessle
Vogel Communications Group GmbH & Co. KG, 2016
ISBN: 9783834362117 , 633 Seiten
2. Auflage
Format: PDF, OL
Kopierschutz: Wasserzeichen
Vorwort und Inhaltsverzeichnis
5
1 Grundbegriffe der Sensormesstechnik, Sensorfertigung und Sensoranwendung
19
1.1 Systematik der Sensorsignale
19
1.2 Vom Elementarsensor zum Sensorsystem
21
1.3 Sensorterminologie und Sensortechnologie
23
1.4 Messtechnische Begriffe der Sensorik
24
1.5 Messabweichungen für Einzelmesswerte und Messwertverknüpfungen
25
1.6 Messabweichungen bei Messketten
35
1.7 Messtechnische Eigenschaften von Sensoren und Messmitteln
35
1.8 Störsicherheit und Zuverlässigkeit
63
1.9 Praktische Zusammenstellung und Auswahlkriterien für Messgrößen und Sensoren
64
2 Mechanoresistive Sensoren
67
2.1 Positionsresistive Sensoren (resistive Aufnehmer / Sensoren)
67
2.2 Dehnungsresistive Sensoren (dehnungsresistive Aufnehmer)
74
3 Elektromechanische Induktionssensoren
113
3.1 Induktionsspulensensor (Pick-up) (Induktionssensor)
114
3.2 Schwingspulensensor (Schwingspule)
120
3.3 Magnetflussspulensensoren
123
3.4 Differentialtransformator(LVDT: linearer variabler Differentialtransformator)
126
3.5 Resolver
133
3.6 Inductosyn
133
4 Elektromechanische Induktivsensoren
135
4.1 Längsanker-1-Spulen-Sensor (Längsankeraufnehmer, induktiver Wegsensor, Wegaufnehmer)
137
4.2 Längsanker-Differenzspulensensor(Längsanker-Differenzwegaufnehmer)
138
4.3 Queranker-1-Spulen-Sensor (Querankeraufnehmer)
148
4.4 Queranker-Differenzspulensensor (Differential-Querankeraufnehmer, Differential-Queranker-Geber)
150
5 Elektromechanische Wirbelstromsensoren
155
5.1 Längsanker-Wirbelstromsensor (Wirbelstrom-Längsankersensor)
155
5.2 Queranker-Wirbelstromsensor (Wirbelstrom-Querankeraufnehmer)
156
6 Induktive Positionssensoren (Näherungsschalter / Initiatoren)
159
6.1 Induktive Initiatoren
160
6.2 Wirbelstrominitiatoren
161
7 Magnetfeldsensoren
171
7.1 WIEGAND-Sensoren und Impulsdrähte
171
7.2 Magnetfeldsensoren mit amorphen Metallen
175
7.3 Galvanomagnetische Sensoren
182
7.4 XMR-Sensoren
209
7.5 SQUID-Sensoren
240
8 Reedsensoren
243
9 Magnetoelastische Sensoren
253
9.1 Magnetoelastischer Effekt und Technologie
253
9.2 Pressduktoren
254
9.3 Magnetoelastisch-induktive Kraftelementarsensoren (magnetoelastische Kraftsensoren / Kraftaufnehmer)
254
9.4 Magnetoelastische Druckelementarsensoren (magnetoelastische Drucksensoren / Druckaufnehmer)
255
9.5 Magnetoelastische Drehmomentelementarsensoren (magnetoelastische Drehmomentsensoren /Drehmomentaufnehmer)
256
10 Kapazitive Sensoren
265
10.1 Kapazitive EMS-Sensoren
265
10.2 Kapazitive MEMS-Sensoren
276
10.3 Applikationsbeispiele abgewandelter MEMS-Sensortypen
286
11 Piezoelektrische Sensoren
299
11.1 Physikalische, mathematische, technologische und messtechnische Grundlagen
299
11.2 Technische Bauformen von piezoelektrischen Elementarsensoren
305
11.3 Elektronische Auswerteschaltungen für piezoelektrische Elementarsensoren
308
11.4 Technische Datenbeispiele ausgewählter piezoelektrischer Sensoren
312
12 Optische und optoelektronische Sensoren
321
12.1 Optische und elektrophysikalische Grundlagen
321
12.2 Photoelektrische Effekte
321
12.3 Sensoreffekte
325
12.4 Photozelle (Vakuumphotozelle)
325
12.5 Photomultiplier (Sekundär-Eelektronenvervielfacher)
327
12.6 Photowiderstand (photoresistiver Elementarsensor)
328
12.7 Photodioden und Photoelemente
330
12.8 Positionsempfindliche Photodioden (PSD – Position Sensitive Detector)
336
12.9 Bildsensoren (CCD, CMOS)
338
12.10 Lichtwellenleiter (LWL) (Glasfasern)
340
12.11 Optische und optoelektronische Sender
344
12.12 Optische und optoelektronische Anwendungen
347
12.13 Faseroptische Sensoren (Monomode, 2-Strahl-Interferometer, Kreisel)
356
13 Temperatursensoren
367
13.1 Kontaktthermometrie
367
13.2 Kontaktthermometrische Sensoren
368
13.3 Strahlungsthermometrie
391
14 Schallsensoren (Schallmikrofon)
393
14.1 Allgemeine Grundlagen
393
14.2 Hörschallsensoren (Luftschallsensoren)
397
14.3 Spezielle Schallsensoren
412
14.4 US-Sensoren (Ultraschallsensoren)
414
15 Pneumatische Sensoren
427
15.1 Staudrucksensoren (Staudüsen)(pneumatische Staudruckgeber)
427
15.2 Ringstrahlsensoren (Ringstrahldüsen)
428
15.3 Pneumatische Luftschrankensensoren (Luftschranke)
429
16 Kerntechnische Strahlungssensoren (kernphysikalische Sensoren)
433
16.1 Sicherheitstechnik
439
16.2 Kernstrahlungsdetektoren (Kernstrahlungssensoren) in der Technik
441
16.3 Zusammenstellung der messtechnischen Eigenschaftenund Strahlungssensoren
466
17 Chemosensoren (chemische Sensoren)
469
17.1 Chemische, physikalische und messtechnische Grundbegriffe und Grundlagen
469
17.2 Leitfähigkeitssensoren für Flüssigelektrolyte
474
17.3 Konzentrationssensoren mit ionenselektiven Elektroden für Flüssigelektrolyte (ionenselektive Sensoren)
488
17.4 Redoxpotentialsensoren
517
17.5 Gassensoren
523
18 Feuchtesensoren (Feuchtigkeitsensoren)
557
18.1 Grundbegriffe
557
18.2 Messprinzipien für Feuchtesensoren
558
18.3 Messgrößen in der Feuchtemesstechnik
558
18.4 Messen mit Feuchtesensoren
560
19 Biosensoren (biologische Sensoren)
573
19.1 Grundbegriffe
573
19.2 Systematik der Biosensoren
573
19.3 Sensortechnische Applikationen
578
20 Intelligente Sensoren (Smart-Sensoren)
583
21 Bussysteme, Schnittstellen, Sensornetze
585
22 RFIDS-System
589
22.1 RFID-System
589
22.2 RFIDS-System
591
22.3 Mikrowellen-Transponder
596
23 Akustische Wellensensoren (AW-Sensoren, «acustic wave»)
597
23.1 SAW-Sensoren ohne Funktechnologie
597
23.2 SAW-Sensoren mit Funktechnologie
601
23.3 Chemische und biologische SAW-Mikrosensoren
604
23.4 Anwendungsbeispiele
605
24 Micro Energy Harvesting (MEH) in der Sensorik
609
25 Weiterentwicklungen von Sensoren und Trends
611
25.1 Entwicklungstrends spezieller elektromechanischer Sensortypen (EMS)
611
25.2 Entwicklungstrends anderer technologischer Sensortypen
611
26 Sensorik in der Industrie 4.0
615
Weiterführende Literatur
617
Patentschriften des Autors zur Sensorik
619
Stichwortverzeichnis
623
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