Kapitel 4

wichtig!: elektrischer Ausgang

—> Quecksilberthermometer ist kein Sensor, da keine elektrische Ausgangsgröße

Aktive

• Bsp Fotoeffekt, Halleffekt, Piezoeffeekt, Thermometer

• Erzeugen durch Wirkprinzip ein elektrisches Signal

Passive

• Bsp Widerstandsänderung, Induktionsänderung, Kapazitätsänderung

• Verändern ein vorhandenes Signal

passiver Sensor

Nutzen: Näherungssensor

• Wechselspannung durch Oszillator erzeugt ein Magnetfeld

• tritt auf der aktiven Seite des Sensors über einen Ferritkern in einer Spule aus

• Bei Änderungen im Magnetfeld (Gegenstand in Feldlinien) werden Amplitude und Frequenz des Signals gestört

• Bei Unterschreitung eines Grenzwertes gibts ein Signal (Schmitt - Trigger als Komparator)

• gibt es sowohl passiv als auch aktiv

• Nutzung: automatische und berührungslose Identifizierung und Lokalisierung von Objekten mit Radiowellen

  • Bsp. Transponder

  • Transponder hat eigene Energieversorgung (aktiv)

  • Lesegerät erzeugt magnetische Wechselfelder oder hochfrequente Radiowellen, um Transponder mit Energie zu versorgen (passiv)

• passiver Sensor

• Nutzung: Erfassung von Änderung der Geschwindigkeit eines Objektes relativ zur Schwerkraft

• misst alle drei Raumdimensionen

• Funktionsweise: zwischen einem leitendem “Kamm“ und Kondensatoren breiten sich elektrische Felder aus

• Durch die Trägheit der seismischen Masse verschiebt sich der kamm, was zu Änderungen im elektrischen Feld führt

• Unterschiede führen zu messbaren Signalen

passiver Sensor

Nutzung: Abstandssensor, Drucksensor oder Näherungssensor

Bsp. Kondensatormikrofone (normales Mikro) nutzen dieses Prinzip

• Funktionsweise ist ein elektrisches Feld bestehend aus einer elektrischen Kondensatorplatte und einer bewegten Fläche

• Wird die Fläche in Bewegung oder Schwingung gebracht, verändert dies das elektrische Feld

• Das führt zu einem messbarem Unterschied des Signals

• aktiver Sensor

• Es gibt zwei getrennte Systeme, ein Sender (S) und einen Empfänger (E)

• Der Sender gibt ein gerichtetes Infrorotsignal ab und der Empfänger überprüft den Empfang

• transparente Materialien und Materialien kleiner als der ermittelte Kanal können nicht detektiert werden

• aktiver Sensor

• ein System mit Sender und Empfänger -> Reflexlichtschranke (RS-Lichtschranke)

• Gegenüber von dem System wird ein Tripelreflektor angebracht (erlaubt eine Reflektion des Lichtstrahl auch bei nicht exakt senkrechter Ausrichtung)

• durchsichtige und reflektierende Objekte werden nicht erkannt

• aktiver Sensor

• gleiche Funktionsweise wie RF-Lichtschranke

• Aber Empfindlicher und Empfänger reagiert auf das vom Objekt zurück gegebene Licht

• Alle Objekte die ein ausreichend hohen Lichtanteil reflektieren, wie Spiegel, transparente (außer Milchglas) und undurchsichtige Objekte werden erkannt

Bei schwierigen Installationsbedingungen oder sicherheitstechnischen Problemen werden Lichtwellenleiter verwendet

• Wie eine Adapterverlängerung

• Lichtwellenleiter werden am Sender und Empfänger angebracht und abhängig von der Funktion als Einweglichtschranke, Reflexlichtschalter oder Reflextaster eingesetzt

Ein Bussystem ist ein gemeinsamer Übertragungsweg, über den mehrere Geräte (z. B. Sensoren, Aktoren, Steuerungen) Daten austauschen.

1. Reduzierter Verdrahtungsaufwand

2. Geringere Kosten

3. Einfache Erweiterung

4. Zentralisierte oder vernetzte Steuerung

5. Standardisierung

Ein Bussystem, bei dem ein Gerät (Master) die Kommunikation kontrolliert. Slaves antworten nur auf Anfragen des Masters.

Bsp

1. Modbus RTU

2. Profibus DP

3. I²C

4. RS-485-basierte Systeme

Ein Bussystem, bei dem mehrere Geräte (Master) gleichberechtigt sind und selbstständig senden dürfen (z. B. CAN-Bus).