Hauptmerkmale von Sensoren

Bei bestimmungsgemäßer Funktion kann jeder Sensor verschiedenen physikalischen Faktoren ausgesetzt sein: Temperatur, Druck, Feuchtigkeit, Licht, Vibration, Strahlung usw. Relativ zum Sensor der natürliche Messwert. Bezeichnen wir es mit dem Buchstaben „A“. Der Ausgangswert des Sensors wird durch den Buchstaben „B“ angezeigt.

Dann wird die funktionale Abhängigkeit des Ausgangswerts des Sensors B vom natürlichen Messwert A unter statischen Bedingungen als statische Kennlinie des gegebenen Sensors S bezeichnet. Die statische Kennlinie des Sensors kann in Form einer Tabelle ausgedrückt werden , Diagramm oder analytische Form.

Statische Sensorempfindlichkeit

Unter den Eigenschaften jedes Sensors ist die statische Empfindlichkeit des Sensors S die wichtigste. Sie wird als Verhältnis des kleinen Inkrements der Ausgangsgröße B zum kleinen Inkrement der entsprechenden natürlich gemessenen Größe A unter statischen Bedingungen ausgedrückt. Zum Beispiel V/A (Volt pro Ampere), wenn wir einen Widerstandsstromsensor meinen.

Dieser Ausdruck ähnelt dem Konzept der Verstärkung für elektronische Geräte, das im Prinzip als Empfindlichkeitsfaktor oder Gradient der Messgröße bezeichnet werden kann.

Dynamische Sensorempfindlichkeit

Wenn die Betriebsbedingungen des Sensors nicht statisch sind und bei Änderungen eine „Trägheit“ beobachtet wird, können wir von der dynamischen Empfindlichkeit des Sensors Sd sprechen, die als Verhältnis der Änderungsrate des Ausgangswerts ausgedrückt wird einen Sensor auf die Änderungsgeschwindigkeit des entsprechenden natürlichen Messwertes (Eingangswert). Beispielsweise Volt pro Sekunde / Ohm pro Sekunde, wenn wir einen Temperatursensor betrachten, dessen Ausgangswiderstand sich abhängig von der gemessenen Temperatur ändert.

Empfindlichkeitsschwelle des Sensors

Die minimale Änderung des natürlichen Messwerts, die eine tatsächliche Änderung des Ausgangswerts des Sensors bewirken kann, wird als Empfindlichkeitsschwelle des Sensors bezeichnet. Beispielsweise bedeutet die Empfindlichkeitsschwelle eines Temperatursensors von 0,5 Grad, dass eine kleinere Temperaturänderung (z. B. um 0,1 Grad) den Ausgabewert des Sensors möglicherweise überhaupt nicht beeinflusst.

Normale Sensorbetriebsbedingungen

Alle diese Parameter sind in der Regel in der Dokumentation für normale Betriebsbedingungen des Messgerätes geregelt. Unter normalen Bedingungen versteht man eine Umgebungstemperatur im Bereich von +25 °C, einen Luftdruck im Bereich von 750 mm Hg, eine relative Luftfeuchtigkeit im Bereich von 65 % sowie das Fehlen von Vibrationen und nennenswerten elektromagnetischen Feldern. Toleranzen bezüglich Abweichungen von den normalen Betriebsbedingungen sind ebenfalls in der Gerätedokumentation angegeben.

Sensorfehler

Jeder Sensor weist zusätzliche Fehler auf, die durch Änderungen der äußeren Bedingungen und deren erhebliche Abweichung von den normalen Bedingungen verursacht werden können. Diese Fehler werden als Bruchteil (ausgedrückt als Prozentsatz) des natürlichen Messwerts ausgedrückt, der mit der Änderung eines externen Parameters verbunden ist, der von diesem Sensor nicht wie vorgesehen gemessen wird. Beispielsweise ein Fehler von 1 % pro 10 °C Umgebungstemperatur für einen Dehnungsmessstreifen oder ein Fehler von 1 % pro 10 Oe eines externen Magnetfelds für einen Temperatursensor.

Heutzutage stellt die Industrie eine Vielzahl von Sensoren her: Strom, Magnetfeld, Temperatur, Druck, Feuchtigkeit, Dehnung (Dehnmessstreifen), Strahlung, Photometrie, Verschiebung usw. Metall-Dielektrikum-Halbleiter) usw. Je nach elektrischem Ausgangsparameter gibt es: resistive, kapazitive, induktive Sensoren usw.

Und obwohl es unzählige physikalische Parameter gibt, die mit Sensoren gemessen werden können, basieren alle Sensoren auf die eine oder andere Weise auf Sensoren, die einen von mehreren physikalischen Einflüssen erfassen: Druck oder Dehnung, Magnetfeld, Temperatur, Licht, chemische Wirkung von Gas usw. NC.