Industriesensorik

Die Sensortechnik ist eine Schlüsseltechnologie für das Messen, Steuern und Regeln von mechatronischen Systemen in der Automation, besonders in der Produktions- und Verfahrenstechnik. Entsprechend zahlreich und komplex sind die Entwicklungen und Einsatzmöglichkeiten von Sensoren und Sensorsystemen. Das Buch beschreibt durch seinen klaren modularen Aufbau ausführlich jeden Sensortyp, ausgehend vom Sensorprinzip über die messtechnischen Eigenschaften und die Signalverarbeitungselektronik bis hin zu möglichen Einsatzgebieten. Durch anwendungsbezogene Fehleranalysen von Messsystemen, Sensoren und Sensorsystemen, jeweils ergänzt durch viele detaillierte, vollständig durchgerechnete Anwendungsbeispiele, eignet sich das Buch nicht nur für Studenten, sondern auch für Ingenieure und Techniker verschiedener Fachrichtungen, die sich mit Sensoren befassen müssen.
- Begriffe der Sensormesstechnik, Sensorfertigung und Sensoranwendung
- Mechanoresistive Sensoren
- Elektromechanische Induktions- und Induktivsensoren
- Elektromechanische Wirbelstromsensoren
- Induktive Positionssensoren (Näherungsschalter, Initiatoren)
- Magnetfeldsensoren, Reedsensoren, Magnetoelastische Sensoren
- Kapazitive Sensoren- Piezoelektrische Sensoren
- Optische und optoelektronische Sensoren
- Temperatursensoren
- Schallsensoren
- Pneumatische Sensoren
- Kerntechnische Strahlungssensoren
- Chemosensoren, Feuchte- und Biosensoren

1;Titelseite;3 2;Impressum, Titelei;4 3;Vorwort;5 4;Inhaltsverzeichnis;7 5;1 Grundbegriffe der Sensormesstechnik, Sensorfertigung und Sensoranwendung;17 5.1;1.1 Systematik der Sensorsignale;17 5.2;1.2 Vom Elementarsensor zum Sensorsystem;19 5.3;1.3 Sensorterminologie und Sensortechnologie;21 5.4;1.4 Messtechnische Begriffe der Sensorik;22 5.5;1.5 Messabweichungen für Einzelmesswerte und Messwertverknüpfungen;23 5.6;1.6 Messabweichungen bei Messketten;33 5.7;1.7 Messtechnische Eigenschaften von Sensoren und Messmitteln;33 5.8;1.8 Störsicherheit und Zuverlässigkeit;61 5.9;1.9 Praktische Zusammenstellung und Auswahlkriterien für Messgrößen und Sensoren;62 6;2 Mechanoresistive Sensoren;65 6.1;2.1 Positionsresistive Sensoren (resistive Aufnehmer / Sensoren);65 6.2;2.2 Dehnungsresistive Sensoren (dehnungsresistive Aufnehmer);72 7;3 Elektromechanische Induktionssensoren;107 7.1;3.1 Induktionsspulensensor (Pick-up) (Induktionssensor);108 7.2;3.2 Schwingspulensensor (Schwingspule);114 7.3;3.3 Magnetflussspulensensoren;117 7.4;3.4 Differentialtransformator (LVDT: linearer variabler Differentialtransformator);120 7.5;3.5 Resolver;127 7.6;3.6 Inductosyn;127 8;4 Elektromechanische Induktivsensoren;129 8.1;4.1 Längsanker-1-Spulen-Sensor (Längsankeraufnehmer, induktiver Wegsensor, Wegaufnehmer);131 8.2;4.2 Längsanker-Differenzspulensensor (Längsanker-Differenzwegaufnehmer);132 8.3;4.3 Queranker-1-Spulen-Sensor (Querankeraufnehmer);142 8.4;4.4 Queranker-Differenzspulensensor (Differential-Querankeraufnehmer, Differential-Queranker-Geber);144 9;5 Elektromechanische Wirbelstromsensoren;149 9.1;5.1 Längsanker-Wirbelstromsensor (Wirbelstrom-Längsankersensor);149 9.2;5.2 Queranker-Wirbelstromsensor (Wirbelstrom-Querankeraufnehmer);150 10;6 Induktive Positionssensoren (Näherungsschalter / Initiatoren);153 10.1;6.1 Induktive Initiatoren;154 10.2;6.2 Wirbelstrominitiatoren;155 11;7 Magnetfeldsensoren;165 11.1;7.1 WIEGAND-Sensoren und Impulsdrähte;165 11.2;7.2 Magnetfeldsensoren mit amorphe
n Metallen;169 11.3;7.3 Galvanomagnetische Sensoren;176 11.4;7.4 XMR-Sensoren;204 12;8 Reedsensoren;237 13;9 Magnetoelastische Sensoren;247 13.1;9.1 Magnetoelastischer Effekt und Technologie;247 13.2;9.2 Pressduktoren;248 13.3;9.3 Magnetoelastisch-induktive Kraftelementarsensoren (magnetoelastische Kraftsensoren / Kraftaufnehmer);248 13.4;9.4 Magnetoelastische Druckelementarsensoren (magnetoelastische Drucksensoren / Druckaufnehmer);249 13.5;9.5 Magnetoelastische Drehmomentelementarsensoren (magnetoelastische Drehmomentsensoren / Drehmomentaufnehmer);250 14;10 Kapazitive Sensoren;259 14.1;10.1 Kapazitive EMS-Sensoren;259 14.2;10.2 Kapazitive MEMS-Sensoren;270 14.3;10.3 Applikationsbeispiele abgewandelter MEMS-Sensortypen;280 15;11 Piezoelektrische Sensoren;293 15.1;11.1 Physikalische, mathematische, technologische und messtechnische Grundlagen;293 15.2;11.2 Technische Bauformen von piezoelektrischenElementarsensoren;299 15.3;11.3 Elektronische Auswerteschaltungen fürpiezoelektrische Elementarsensoren;302 15.4;11.4 Technische Daten ausgewählter piezoelektrischer Sensoren;306 16;12 Optische und optoelektronische Sensoren;315 16.1;12.1 Optische und elektrophysikalische Grundlagen;315 16.2;12.2 Photoelektrische Effekte;315 16.3;12.3 Sensoreffekte;319 16.4;12.4 Photozelle (Vakuumphotozelle);319 16.5;12.5 Photomultiplier (Sekundär-Eelektronenvervielfacher);321 16.6;12.6 Photowiderstand (photoresistiver Elementarsensor);322 16.7;12.7 Photodioden und Photoelemente;325 16.8;12.8 Positionsempfindliche Photodioden (PSD Position Sensitiv Detector);329 16.9;12.9 Bildsensoren (CCD, CMOS);332 16.10;12.10 Lichtwellenleiter (LWL) (Glasfasern);334 16.11;12.11 Optische und optoelektronische Sender;338 16.12;12.12 Optische und optoelektronische Anwendungen;341 16.13;12.13 Faseroptische Sensoren (Monomode, 2-Strahl-Interferometer, Kreisel);350 17;13 Temperatursensoren;361 17.1;13.1 Kontaktthermometrie;361 17.2;13.2 Kontaktthermometrische Sensoren;362 17.3;13.3 Strahlungsthermometrie;385
18;14 Schallsensoren (Schallmikrofon);387 18.1;14.1 Allgemeine Grundlagen;387 18.2;14.2 Hörschallsensoren (Luftschallsensoren);391 18.3;14.3 Spezielle Schallsensoren;406 18.4;14.4 US-Sensoren (Ultraschallsensoren);408 19;15 Pneumatische Sensoren;421 19.1;15.1 Staudrucksensoren (Staudüsen)(pneumatische Staudruckgeber);421 19.2;15.2 Ringstrahlsensoren (Ringstrahldüsen);422 20;16 Kerntechnische Strahlungssensoren (kernphysikalische Sensoren);427 20.1;16.1 Sicherheitstechnik;433 20.2;16.2 Kernstrahlungsdetektoren (Kernstrahlungssensoren) in der Technik;435 20.3;16.3 Zusammenstellung der messtechnischen Eigenschaften und Strahlungssensoren;461 21;17 Chemosensoren(chemische Sensoren);463 21.1;17.1 Chemische, physikalische und messtechnische Grundbegriffe und Grundlagen;463 21.2;17.2 Leitfähigkeitssensoren für Flüssigelektrolyte;468 21.3;17.3 Konzentrationssensoren mit ionenselektiven Elektroden für Flüssigelektrolyte (ionenselektive Sensoren);482 21.4;17.4 Redoxpotentialsensoren;510 21.5;17.5 Gassensoren;517 22;18 Feuchtesensoren (Feuchtigkeitsensoren);551 22.1;18.1 Grundbegriffe;551 22.2;18.2 Messprinzipien für Feuchtesensoren;552 22.3;18.3 Messgrößen in der Feuchtemesstechnik;552 22.4;18.4 Messen mit Feuchtesensoren;555 23;19 Biosensoren (biologische Sensoren);569 23.1;19.1 Grundbegriffe;569 23.2;19.2 Systematik der Biosensoren;569 23.3;19.3 Sensortechnische Applikationen;574 24;Weiterführende Literatur;579 25;Patentschriften des Autors zur Sensorik;581 26;Stichwortverzeichnis;585