Verfügbarkeit: Industriesensorik | Technische Universität München

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Bibliographische Detailangaben
Beteilige Person:	Schiessle, Edmund 1946- (VerfasserIn)
Format:	Buch
Sprache:	Deutsch
Veröffentlicht:	Würzburg Vogel Business Media 2016
Ausgabe:	2., aktualisierte und erweiterte Auflage
Schlagwörter:	Sensor Mechatronik Sensortechnik Messwerterfassung Automation Mess-, Steuerungs- und Regelungstechnik-Industrie Anwender von Sensoren in der Mess- und Automatisierungstechnik, im Maschinenbau und in der Verfahrenstechnik, in der Sicherheitstechnik und in der Energietechnik Industrie 4.0 Messtechnik Messwertaufnahme RFIDS Sensorik
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Umfang:	632 Seiten Illustrationen, Diagramme 25 cm
ISBN:	9783834333414 3834333417

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adam_text	INHALTSVERZEICHNIS VORWORT ............................................................................................................. 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 FUER EINZELMESSWERTE UND MESSWERTVERKNUEPFUNGEN.............................................................. 25 1.5.1 SYSTEMATISCHE MESSABWEICHUNGEN BEI EINZELMESSWERTEN . . . 26 1.5.2 ZUFAELLIGE MESSABWEICHUNGEN BEI EINZELMESSWERTEN ............ 27 1.5.3 MESSUNSICHERHEITEN................................................................ 29 1.5.4 FEHLERFORTPFLANZUNG VON MESSABWEICHUNGEN BEI MESSUNGEN .. 31 1.6 MESSABWEICHUNGEN BEI MESSKETTEN.................................................... 35 1.7 MESSTECHNISCHE EIGENSCHAFTEN VON SENSOREN UND MESSMITTELN ......... 35 1.7.1 STATISCHE MESSABWEICHUNGEN ................................................ 35 1.7.2 DYNAMISCHE MESSABWEICHUNGEN .......................................... 45 1.7.3 KORREKTUR STATISCHER UND DYNAMISCHER MESSABWEICHUNGEN .. 63 1.8 STOERSICHERHEIT UND ZUVERLAESSIGKEIT .................................................... 63 1.9 PRAKTISCHE ZUSAMMENSTELLUNG UND AUSWAHLKRITERIEN FUER MESSGROESSEN UND SENSOREN.................................................................. 64 1.9.1 ZUSAMMENSTELLUNG VON SENSOR- UND MESSGROESSENANWENDUNGEN...................................................... 64 1.9.2 AUSWAHLKRITERIEN FUER SENSORENTWICKLUNGEN UND SENSORANWENDUNGEN .............................................................. 64 2 MECHANORESISTIVE S ENSOREN........................................................................ 67 2.1 POSITIONSRESISTIVE SENSOREN (RESISTIVE AUFNEHMER / SENSOREN) .......... 67 2.1.1 LINEARPOTENTIOMETER UND WINKELPOTENTIOMETER .................... 67 2.2 DEHNUNGSRESISTIVE SENSOREN (DEHNUNGSRESISTIVE AUFNEHMER) ............ 74 2.2.1 METALL-DMS UND HALBLEITER-DMS ........................................ 75 2.2.2 PIEZORESISTIVE MIKROELEKTROMECHANISCHE SENSOREN .............. 102 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 LAENGSANKER-1 -SPULEN-SENSOR (LAENGSANKERAUFNEHMER, INDUKTIVER WEGSENSOR, WEGAUFNEHMER) .... 137 4.2 LAENGSANKER-DIFFERENZSPULENSENSOR (LAENGSANKER-DIFFERENZWEGAUFNEHMER) .............................................. 138 4.3 QUERANKER-1 -SPULEN-SENSOR (QUERANKERAUFNEHMER) ..................................................... 148 4.4 QUERANKER-DIFFERENZSPULENSENSOR (DIFFERENTIAL-QUERANKERAUFNEHMER, DIFFERENTIAL-QUERANKER-GEBER) . . . 150 5 ELEKTROMECHANISCHE W IRBELSTROM SENSOREN.............................................. 155 5.1 LAENGSANKER-WIRBELSTROMSENSOR (WIRBELSTROM-LAENGSANKERSENSOR) . . . 155 5.2 QUERANKER-WIRBELSTROMSENSOR (WIRBELSTROM-QUERANKERAUFNEHMER) . 156 6 INDUKTIVE POSITIONSSENSOREN (NAEHERUNGSSCHALTER/INITIATOREN) .............. 159 6.1 INDUKTIVE INITIATOREN............................................................................ 160 6.2 WIRBELSTROMINITIATOREN........................................................................ 161 7 M AGNETFELDSENSOREN.................................................................................... 171 7.1 WIEGAND-SENSOREN UND IMPULSDRAEHTE................................................ 171 7.2 MAGNETFELDSENSOREN MIT AMORPHEN METALLEN .................................... 175 7.2.1 MAGNETFELDPOSITIONSSENSOREN ................................................ 176 7.3 GALVANOMAGNETISCHE SENSOREN .......................................................... 182 7.3.1 GALVANOMAGNETISCHE EFFEKTE UND TECHNOLOGIEN .................... 182 7.3.2 HALL-SENSOREN UND HALL-DIFFERENZSENSOREN ........................ 184 7.3.3 MAGNETOINDUKTIONS-DURCHFLUSSSENSOREN (M ID ) .................... 196 7.3.4 FELDPLATTE (FP) UND DIFFERENZFELDPLATTE (FFP) ........................ 201 7.4 XMR-SENSOREN ...................................................................................... 209 7.4.1 IMR-SENSOREN (ISOTROPE MAGNETORESISTIVE SENSOREN) .............. 210 7.4.2 AMR-SENSOREN OHNE STRUKTURGEOMETRIE .................................. 211 7.4.3 AMR-SENSOREN MIT STRUKTURGEOMETRIE .................................... 213 7.4.3.1 AMR-SENSOREN MIT BARBER-POL-STRUKTURGEOMETRIE (VERSION B ARBER -P O I O ) (AMR-SENSOREN MIT BARBER-POLEN, BARBER-POL-SENSOR, WIDERSTANDSSTREIFEN MIT BARBER-POLEN).....................213 7A3.2 AMR-SENSOREN MIT SPEZIELL OPTIMIERTER BARBER-POL-STRUKTURGEOMETRIE (VERSION PSEUDO-HALL) (PSEUDO-HALL-SENSOREN). . . 217 7.4.4 GMR-SENSOREN ........................................................................ 226 7.4.5 GMI-SENSOREN .......................................................................... 238 7.4.6 GMR-SENSOREN ........................................................................ 239 7.4.7 TMR-SENSOREN .......................................................................... 239 7.4.8 NANOMAGNETFELDSENSOREN (NANOSENSOREN) .............................. 240 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 / DREHMOMENTAUFHEHMER) ... 256 10 KAPAZITIVE SENSOREN....................................................................................265 10.1 KAPAZITIVE EMS-SENSOREN..................................................................... 265 10.1.1 KAPAZITIVE EMS-DIFFERENZWEGSENSOREN (KAPAZITIVE WEGSENSOREN) ........................................................ 266 10.1.2 KAPAZITIVE EMS-DRUCKSENSOREN (KAPAZITIVE DRUCKSENSOREN) ...................................................... 267 10.1.3 KAPAZITIVE EMS-FUELLSTANDSENSOREN (KAPAZITIVE FUELLSTANDSENSOREN) ................................................ 268 10.1.4 KAPAZITIVE MEMS-NAEHERUNGSSCHALTER (KAPAZITIVE NAEHERUNGSSCHALTER) ................................................ 270 10.1.5 ELEKTRISCHE UND ELEKTRONISCHE SCHALTUNGEN FUER KAPAZITIVE ELEMENTARSENSOREN .................................................. 271 10.2 KAPAZITIVE MEMS-SENSOREN ................................................................ 276 10.2.1 KAPAZITIVE MEMS-DRUCKSENSOREN .......................................... 277 10.2.2 KAPAZITIVE MEMS-BESCHLEUNIGUNGSSENSOREN ........................ 279 10.3 APPLIKATIONSBEISPIELE ABGEWANDELTER MEMS-SENSORTYPEN ................ 286 10.3.1 KAPAZITIVE MEMS-VIBRATIONSELEMENTARSENSOREN .................... 287 10.3.2 KAPAZITIVE MEMS-NEIGUNGSWINKELSENSOREN (INKLINOMETER) (KAPAZITIVE NEIGUNGSWINKELSENSOREN, MEMS-INCLINOMETER) ........... 287 10.3.3 KAPAZITIVE MEMS-DREHRATENSENSOREN (GYROSKOPE) (KAPAZITIVE DREHRATENSENSOREN, KAPAZITIVES MONOLITHISCHES GYROSKOP, MIKROMECHANISCHE INERTIALSENSOREN, GYROMETER) . . . 289 10.3.4 EMS-MIKROFONE (MEMS-SCHALLSENSOREN) .............................. 296 11 PIEZOELEKTRISCHE SENSOREN ..........................................................................299 11.1 PHYSIKALISCHE, MATHEMATISCHE, TECHNOLOGISCHE UND MESSTECHNISCHE GRUNDLAGEN.................................................................. 299 11.2 TECHNISCHE BAUFORMEN VON PIEZOELEKTRISCHEN ELEMENTARSENSOREN . . . 305 11.2.1 PIEZOELEKTRISCHE KRAFTELEMENTARSENSOREN (PIEZOELEKTRISCHE KRAFTSENSOREN / KRAFTAUFNEHMER) .................305 11.2.2 PIEZOELEKTRISCHE DRUCKELEMENTARSENSOREN (PIEZOELEKTRISCHE DRUCKSENSOREN / DRUCKAUFNEHMER)...............306 11.2.3 PIEZOELEKTRISCHE BESCHLEUNIGUNGSELEMENTARSENSOREN (PIEZOELEKTRISCHE BESCHLEUNIGUNGSSENSOREN / BESCHLEUNIGUNGSAUFNEHMER) .................................................... 306 11.3 ELEKTRONISCHE AUSWERTESCHALTUNGEN FUER PIEZOELEKTRISCHE ELEMENTARSENSOREN .................................................. 308 11.3.1 SPANNUNGSVERSTAERKER (ELEKTROMETERVERSTAERKER) ........................ 308 11.3.2 LADUNGSVERSTAERKER.................................................................. 309 11.3.3 ICP-SENSOREN ......................................................................... 311 11.4 TECHNISCHE DATENBEISPIELE AUSGEWAEHLTER 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 (SEKUNDAER-EELEKTRONENVERVIELFACHER) ........................ 327 12.6 PHOTOWIDERSTAND (PHOTORESISTIVER ELEMENTARSENSOR) ............................ 328 12.7 PHOTODIODEN UND PHOTOELEMENTE........................................................ 331 12.7.1 PN-PHOTODIODEN...................................................................... 331 12.7.2 PHOTOELEMENTE ....................................................................... 333 12.8 POSITIONSEMPFINDLICHE PHOTODIODEN (PSD - POSITION SENSITIVE DETECTOR) .................................................... 335 12.8.1 LATERALEFFEKT-PSD (LATERALEFFEKT-PHOTODIODE) ........................ 336 12.8.2 SEGMENTIERTE PSD (SEGMENTIERTE PHOTODIODE) . ........................ 338 12.9 BILDSENSOREN (CCD, C M O S).................................................................338 12.9.1 CCD-BILDSENSOREN.................................................................. 339 12.9.2 CCD-FARBSENSOREN ................................................................ 340 12.9.3 WEITERENTWICKLUNGEN.............................................................. 340 12.10 LICHTWELLENLEITER (LWL) (GLASFASERN) .................................................. 340 12.10.1 LICHTWELLENLEITERTYPEN (MULTIMODE, MONOMODE, GEOMETRISCH) .................................341 12.11 OPTISCHE UND OPTOELEKTRONISCHE SENDER.................................................344 12.11.1 GLUEHLAMPEN UND METALLDAMPFLAMPEN.....................................344 12.11.2 LICHTEMITTIERENDE DIODEN (LED) ...........................................345 12.11.3 HALBLEITERDIODENLASER (INJEKTIONSLASER)...................................346 12.12 OPTISCHE UND OPTOELEKTRONISCHE ANWENDUNGEN.....................................347 12.12.1 LICHTSCHRANKEN .................................................................... 347 12.12.2 REFLEXTASTKOEPFE (REFLEXLICHTSCHRANKEN, OPTISCHE REFLEXTASTKOEPFE) .....................................................................349 12.12.3 STOERUNTERDRUECKUNG BEI LICHTSCHRANKEN UND TASTKOEPFEN .... 349 12.12.4 LASERTRIANGULATIONSSENSOREN ...................................................350 12.12.5 INKREMENTALE MESSEINRICHTUNGEN (WEG, WINKEL, DREHZAHL) (INKREMENTALE SENSOREN, INCREMENTAL LENGTH OR ANGLE MEASURING DEVICE) .........................................351 12.12.6 HYBRIDOPTISCHE SENSOREN (ABSTAND, DRUCK, FUELLSTAND) .... 353 12.13 FASEROPTISCHE SENSOREN (MONOMODE, 2-STRAHL-INTERFEROMETER, K REISEL).....................................356 12.13.1 MONOMODESENSORIK.............................................................. 357 12.13.2 2-STRAHL-INTERFEROMETER (M ICHELSON , M ACH -Z EHNDER , KREISEL) (ZWEISTRAHLINTERFEROMETER) .....................................................358 13 TEMPERATURSENSOREN.................................................................................... 367 13.1 KONTAKTTHERMOMETRIE.......................................................................... 367 13.1.1 TEMPERATURMESSUNG IN UND AN FESTKOERPERN .............................367 13.1.2 TEMPERATURMESSUNG IN FLUESSIGKEITEN ...................................... 368 13.1.3 TEMPERATURMESSUNG IN GASEN UND DAEMPFEN ...........................368 13.2 KONTAKTTHERMOMETRISCHE SENSOREN .......................................................368 13.2.1 THERMORESISTIVE METALLSENSOREN (METALLWIDERSTANDSTHERMOMETER) (THERMORESISTIVE SENSOREN, WIDERSTANDSTHERMOMETER) .............369 13.2.2 THERMOELEKTRISCHE SENSOREN (THERMOELEMENTE).......................378 13.3 STRAHLUNGSTHERMOMETRIE.........................................................................391 13.3.1 GESAMTSTRAHLUNGSPYROMETER .....................................................391 13.3.2 TEILSTRAHLUNGSPYROMETER ........................................................ 392 14 SCHALLSENSOREN (SCHALLMIKROFON) ..............................................................393 14.1 ALLGEMEINE GRUNDLAGEN...................................................................... 393 14.1.1 PHYSIKALISCHE EINTEILUNG DER SCHALLFREQUENZBEREICHE...............393 14.1.2 AUSBREITUNGSGESCHWINDIGKEITEN DES SCHALLS IN VERSCHIEDENEN M EDIEN............................................................ 393 14.1.3 SCHALLFELD .................................................................................. 394 14.2 HOERSCHALLSENSOREN (LUFTSCHALLSENSOREN) .............................................. 397 14.2.1 ELEKTRODYNAMISCHE HOERSCHALLSENSOREN (ELEKTRODYNAMISCHES / DYNAMISCHES MIKROFON) .......................398 14.2.2 ELEKTROMAGNETISCHE HOERSCHALLSENSOREN (DYNAMISCHES LUFTSCHALLMIKROFON) .......................................... 401 14.2.3 ELEKTROSTATISCHE HOERSCHALLSENSOREN (KONDENSATORMIKROFON) KONDENSATORMIKROFONE (ELEKTROSTATISCHER SCHALLSENSOR) ........ 402 14.2.4 PIEZOELEKTRISCHE HOERSCHALLSENSOREN (PIEZOELEKTRISCHES MIKROFON / PIEZOMIKROFON) ........................ 409 14.3 SPEZIELLE SCHALLSENSOREN ...................................................................... 412 14.3.1 KOERPERSCHALLSENSOREN ................................................................ 412 14.3.2 WASSERSCHALLSENSOREN (HYDROPHONE) ........................................ 413 14.4 US-SENSOREN (ULTRASCHALLSENSOREN) ...................................................... 414 14.4.1 US-ABSTANDSENSOREN (ULTRASCHALL-ABSTANDSENSOREN) .............. 415 14.4.2 US-FUELLSTANDSENSOREN (ULTRASCHALL-FUELLSTANDSENSOREN) .......... 419 14.4.3 US-DURCHFLUSSSENSOREN (ULTRASCHALL-DURCHFLUSSSENSOREN) . . . 421 14.4.4 US-VOLUMENSTROMMESSUNG ...................................................... 424 14.4.5 AKUSTISCHE UND US-MIKROSKOPE (ULTRASCHALL-MIKROSKOPE) . . . 425 15 PNEUMATISCHE S ENSOREN..............................................................................427 15.1 STAUDRUCKSENSOREN (STAUDUESEN) (PNEUMATISCHE STAUDRUCKGEBER) .... 427 15.2 RINGSTRAHLSENSOREN (RINGSTRAHLDUESEN) . ..................................................428 15.3 PNEUMATISCHE LUFTSCHRANKENSENSOREN (LUFTSCHRANKE) ........................ 429 16 KERNTECHNISCHE STRAHLUNGSSENSOREN (KERNPHYSIKALISCHE SENSOREN) .... 433 16.1 SICHERHEITSTECHNIK ................................................................................ 439 16.2 KEMSTRAHLUNGSDETEKTOREN (KEMSTRAHLUNGSSENSOREN) IN DER TECHNIK . . . 441 16.2.1 IONISATIONSKAMMERN .................................................................. 441 16.2.1.1 IONISATIONSKAMMER MIT STROMBETRIEB (STROMIONISATIONSKAMMER) ...................................... 441 16.2.1.2 IONISATIONSKAMMER MIT IMPULSBETRIEB (IMPULSIONISATIONSKAMMER / -DETEKTOR) .................. 443 16.2.2 ZAEHLROHRE.................................................................................. 446 16.2.2.1 PROPORTIONALZAEHLROHR ................................................ 446 16.2.2.2 GEIGER-MUELLER-ZAEHLROHR (GM-ZAEHLROHR) .............. 449 16.2.3 HALBLEITERSTRAHLUNGSSENSOREN (HALBLEITERDETEKTOREN) (HALBLEITERZAEHLER)...................................................................... 454 16.2.3.1 GE(LI-)SENSOR UND HPGE-SENSOR (-DETEKTOR / -ZAEHLER) ................................................ 454 16.2.3.2 VOLUMENSPERRSCHICHT-HALBLEITERSENSOR (SPERRSCHICHTDETEKTOR) ............................................ 455 16.2.3.3 OBERFLAECHENSPERRSCHICHT-HALBLEITERSENSOR MIT PN-UEBERGANG (PN-OBERFLAECHENSPERRSCHICHTDETEKTOR / -ZAEHLER) .. . 456 16.2.4 SZINTILLATIONSZAEHLER (SZINTILLATIONSSENSOREN) ............................ 460 16.3 ZUSAMMENSTELLUNG DER MESSTECHNISCHEN EIGENSCHAFTEN UND STRAHLUNGSSENSOREN........................................................................ 467 17 CHEMOSENSOREN (CHEMISCHE SENSOREN)......................................................469 17.1 CHEMISCHE, PHYSIKALISCHE UND MESSTECHNISCHE GRUNDBEGRIFFE UND GRUNDLAGEN ............................................................ 469 17.2 LEITFAEHIGKEITSSENSOREN FUER FLUESSIGELEKTROLYTE ...................................... 474 17.2.1 KONDUKTIVE 2-ELEKTRODEN-LF-SENSOREN FUER FLUESSIGELEKTROLYTE (KONDUKTIVE SENSOREN, LF-SENSOREN) ...................................... 478 17.2.2 KONDUKTIVE 4-ELEKTRODEN-LF-SENSOREN FUER FLUESSIGELEKTROLYTE (KONDUKTIVE SENSOREN, LF-SENSOREN) ...................................... 483 17.2.3 KONTAKTFREIE, ELEKTRODENLOSE LF-INDUKTIONSSENSOREN FUER FLUESSIGELEKTROLYTE (INDUKTIVE LF-SENSOREN) .. . ........................ 485 17.3 KONZENTRATIONSSENSOREN MIT IONENSELEKTIVEN ELEKTRODEN FUER FLUESSIGELEKTROLYTE (IONENSELEKTIVE SENSOREN) ...................................... 488 17.3.1 PH-WERT-SENSOR MIT PROTONENSELEKTIVER GLASMEMBRAN (PH-(SENSITIVE) GLASMEMBRAN, PH-METER, PH-SONDEN) .......... 494 17.3.2 KONZENTRATIONSSENSOREN MIT IONENSELEKTIVEN FESTKOERPERMEMBRANELEKTRODEN (IONENSELEKTIVE ELEKTRODEN) . . . 505 17.3.3 KONZENTRATIONSSENSOREN MIT IONENSELEKTIVEN FLUESSIGMEMBRANELEKTRODEN (IONENSELEKTIVE SENSOREN) .......... 508 17.3.4 IONENSELEKTIVE FELDEFFEKTTRANSISTOREN (ISFET).........................510 17.3.4.1 MESSVERFAHREN ...................................................... 516 17.3.4.2 NICHT ELEKTROCHEMISCHE SENSOREN ZUR PH-WERT-MESSUNG.................................................. 516 17.4 REDOXPOTENTIALSENSOREN...................................................................... 516 17.5 GASSENSOREN........................................................................................ 523 17.5.1 ELEKTROCHEMISCHE GASSENSOREN .............................................. 523 17.5.1.1 ELEKTROCHEMISCHE 2- UND 3-ELEKTRODEN-ZELLEN (ELEK TROCHEMISCHE ZWEI- UND DREI-ELEKTRODENZELLE) . . . 524 17.5.1.2 CLARK-ELEKTRODE .....................................................528 17.5.2 ELEKTRONISCHE GASSENSOREN (HALBLEITERGASSENSOREN).................531 17.5.2.1 METALLOXID-HALBLEITERGASSENSOREN ...........................531 17.5.3 PELLISTORSENSOREN (PELLISTOREN)...................................................539 17.5.4 METALLISOLATORGASSENSOREN (METAL OXIDE-BASED GAS SENSOR, ISOLATED GAS SENSOR)................................................................ 543 17.5.5 FESTKOERPERELEKTROLYT-GASSENSOREN (FESTKOERPER-GASSENSOREN, FESTELEKTROLYT-GASSENSOREN) .....................................................548 17.5.5.1 NERNST-SONDE (SAUERSTOFFSENSOR) ...........................549 17.5.5.2 LAMBDASONDEN ............................................... 550 18 FEUCHTESENSOREN (FEUCHTIGKEITSENSOREN).................................................. 557 18.1 GRUNDBEGRIFFE...................................................................................... 557 18.2 MESSPRINZIPIEN FUER FEUCHTESENSOREN.....................................................558 18.2.1 CHEMISCHE MESSPRINZIPIEN.................................................... 558 18.2.2 PHYSIKALISCHE MESSPRINZIPIEN...................................................558 18.3 MESSGROESSEN IN DER FEUCHTEMESSTECHNIK ...............................................558 18.3.1 MESSGROESSEN FUER GASFOERMIGE STOFFE ...........................................558 18.3.2 MESSGROESSEN FUER FLUESSIGE UND FESTE STOFFE .................................559 18.3.3 KALIBRIERUNG............................................................................ 560 18.4 MESSEN MIT FEUCHTESENSOREN.............................................................. 560 18.4.1 KEIDEL-MESSZELLE (COULOMETRISCHER FEUCHTESENSOR).................561 18.4.2 LITHIUMCHLORID-(LICL-)FEUCHTESENSOR.......................................563 18.4.3 RESISTIVE FEUCHTESENSOREN (RESISTIVE KERAMIKHYGROMETER) .. 566 18.4.4 KAPAZITIVE FEUCHTESENSOREN .................................................. 567 18.4.5 PROZESSHYGROMETER ................................................................ 569 18.4.6 HANDMESSGERAET ZUR MESSUNG VON RELATIVER LUFTFEUCHTE UND TEMPERATUR .................................................. 569 18.4.7 FEUCHTESENSOR FUER DEN HOCHTEMPERATUREINSATZ.........................570 19 BIOSENSOREN (BIOLOGISCHE SENSOREN) .......................................................... 573 19.1 GRUNDBEGRIFFE...................................................................................... 573 19.2 SYSTEMATIK DER BIOSENSOREN................................................................ 573 19.2.1 BIOPHYSIKOSENSOREN (BIOPHYSIKALISCHE SENSOREN) ...................574 19.2.2 BIOCHEMOSENSOREN (BIOCHEMISCHE SENSOREN) (BIOCHEMISCHE SENSOREN AUF BASIS ENZYMATISCHER KATALYSE) ---- 574 19.2.3 BIOELEKTRONIKSENSOREN (BIOELEKTRONISCHE SENSOREN) (IONENSENSITIVE FELDEFFEKTTRANSISTOREN - ISFET).......................575 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 23.1.1 SAW-SENSOREN MIT VERZOEGERUNGSLEITUNGS-STRUKTUREN...............598 23.1.2 SAW-SENSOREN MIT RESONATOR-STRUKTUREN ................................ 600 23.2 SAW-SENSOREN MIT FUNKTECHNOLOGIE . ................................................. 601 23.2.1 SAW-FUNKELEMENTARSENSOREN MIT SELEKTIVEN REFLEKTOREN . . . 602 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 WEITERFUEHRENDE LITERATUR ............................................................................... 617 PATENTSCHRIFTEN DES AUTORS ................................................................................ 619 STICHWORTVERZEICHNIS 623
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Bestandsangaben von Teilbibliothek Maschinenwesen
Signatur:	0702 MSR 055f 2010 A 1915(2)
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