Schmidt Sensorschaltungstechnik
3. Auflage 2007
ISBN: 978-3-8343-6065-6
Verlag: Vogel Communications Group GmbH & Co. KG
Format: PDF
Kopierschutz: Adobe DRM (»Systemvoraussetzungen)
E-Book, Deutsch, Band 8, 312 Seiten
Reihe: Elektronik
ISBN: 978-3-8343-6065-6
Verlag: Vogel Communications Group GmbH & Co. KG
Format: PDF
Kopierschutz: Adobe DRM (»Systemvoraussetzungen)
Themenschwerpunkte sind:
· Grundstruktuen der Sensorschaltungstechnik
· Rausch- und driftarme Operationsverstärkerschaltungen
· Analog-Digital-Umsetzer für die Sensorik
· Schaltungstechnik für Temperatur-, Druck- Beschleunigungs-, Feuchte-, magnetische, optische, chemische und biologische Sensoren.
Besondere Betonung liegt auf der inhaltlich und mathematisch verständlichen Ableitung der Schaltungseigenschaften und Dimensionierungsvorschriften sowie der Anwendung integrierter Schaltungen. Die praxisgerechte Darstellung mit den elementaren Methoden der Berechnung elektrischer Stromkreise vermittelt sowohl dem Lernenden als auch dem praktizierenden Ingenieur bei der Applikation von modernen Sensoren in der Meß- und Automatisierungstechnik nützliche Kenntnisse und Fertigkeiten.Den Kapiteln sind Übungsaufgaben zur Kontrolle des erreichten Wissensstandes angefügt.
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Weitere Infos & Material
1;Vorwort;5
2;Inhaltsverzeichnis;7
3;Verzeichnis der verwendeten Formelzeichen;11
4;1 Grundstrukturen der Sensorschaltungstechnik;15
4.1;1.1 Einführung;15
4.2;1.2 Reihenstruktur;16
4.3;1.3 Parallelstruktur;17
4.4;1.4 Kreisstruktur;19
4.5;1.5 Integrierte und intelligente Sensoren;20
4.6;1.6 Lernziel-Test;22
5;2 Rausch- und driftarme Operationsverstärkerschaltungen;25
5.1;2.1 Einführung;25
5.2;2.2 Operationsverstärker in der Sensorschaltungstechnik;31
5.3;2.3 Elektronische Rauschquellen;34
5.4;2.4 Rauschen von Operationsverstärkerschaltungen;39
5.5;2.5 Elektronische Drift- und Störquellen;44
5.6;2.6 Nachweis kleiner Signale mit Operationsverstärkerschaltungen;49
5.7;2.7 Lernziel-Test;50
6;3 Analog-Digital-Umsetzer für die Sensorik;51
6.1;3.1 Einführung;51
6.2;3.2 Dual-slope-Umsetzer für die Sensortechnik;54
6.3;3.3 Sigma-Delta-Umsetzer für die Sensorik;57
6.4;3.4 Sensor-Interfaces;61
6.5;3.5 Integrierte Sensor-Analog-Digital-Umsetzer;66
6.6;3.6 Lernziel-Test;68
7;4 Schaltungstechnik für Temperatursensoren;69
7.1;4.1 Temperatursensoren;69
7.2;4.2 Linearisierung von Silizium-Widerstandssensoren;70
7.3;4.3 Thermoelemente und integrierte Verstärkertechnik;75
7.4;4.4 Bandgap-Referenz-Sensoren;80
7.5;4.5 Integrierte Temperatursensoren;84
7.6;4.6 Lernziel-Test;90
8;5 Schaltungstechnik für Drucksensoren;91
8.1;5.1 Halbleiter-Drucksensoren;91
8.2;5.2 Brückenverstärker mit Nullpunkts- und Temperaturkompensation für piezoresistive Sensoren;96
8.3;5.3 Elektrometer- und Ladungsverstärker für piezoelektrische Sensoren;104
8.4;5.4 Umsetzerschaltungen für kapazitive Sensoren;106
8.5;5.5 Integrierte Schaltungskonzepte für Drucksensoren;113
8.6;5.6 Lernziel-Test;117
9;6 Schaltungstechnik für Beschleunigungssensoren;119
9.1;6.1 Halbleiter-Beschleunigungssensoren;119
9.2;6.2 Schaltungen für piezoresistive und piezoelektrische Beschleunigungssensoren;121
9.3;6.3 Schaltungstechnik für Differentialkondensatorsensoren;122
9.4;6.4 Integrierte Beschleunigungssensoren;124
9.5;6.5 Lernziel-Test;130
10;7 Schaltungstechnik für Feuchtesensoren;131
10.1;7.1 Feuchtesensoren;131
10.2;7.2 Astabile Multivibratorschaltungen für kapazitive Feuchtesensoren;134
10.3;7.3 Kapazitäts-Spannungs-Umsetzer für Feuchtesensoren;139
10.4;7.4 Integrierte Feuchtesensoren;141
10.5;7.5 Lernziel-Test;144
11;8 Schaltungstechnik für magnetische Sensoren;145
11.1;8.1 Magnetische Sensoren;145
11.2;8.2 Magnetometerschaltung mit Operationsverstärker;149
11.3;8.3 Hall-Verstärkerschaltungen;152
11.4;8.4 Integrierte magnetogalvanische Sensoren;157
11.5;8.5 Brückenschaltungen für magnetoresistive Sensoren;162
11.6;8.6 Induktive Halbbrückenschaltungen für Differenzspulensensoren;169
11.7;8.7 Integrierte Fluxgate-Sensoren;172
11.8;8.8 Lernziel-Test;174
12;9 Schaltungstechnik für optische Sensoren;175
12.1;9.1 Optische Sensoren;175
12.2;9.2 Präzisions-Fotoverstärkerschaltungen mit Operationsverstärkern;183
12.3;9.3 Integrierte Fotoverstärkerschaltungen;192
12.4;9.4 Farbsensorschaltungstechnik;202
12.5;9.5 Schaltungstechnik für positionsempfindliche Sensoren;205
12.6;9.6 Integrierter Kantensensor mit Kapazitäts-Frequenz-Umsetzer;215
12.7;9.7 Pyroelektrische Verstärkertechnik;220
12.8;9.8 Lernziel-Test;230
13;10 Schaltungstechnik für chemische Sensoren;231
13.1;10.1 Gas- und Flüssigkeitssensoren;231
13.2;10.2 Metalloxid-Leitfähigkeitssensoren;233
13.3;10.3 Potentiometrische und amperometrische Schaltungen für Festelektrolytsensoren;237
13.4;10.4 Schaltungstechnik für pH-Sensoren;242
13.5;10.5 Wärmetönungs- und Wärmeleitungs-Gassensoren;249
13.6;10.6 Lernziel-Test;256
14;11 Schaltungstechnik für biologische Sensoren;257
14.1;11.1 Biosensoren;257
14.2;11.2 CMOS-Potentiostate für biochemische Sensoren;261
14.3;11.3 Konduktometrische Schaltungstechnik;265
14.4;11.4 ISFET-Biosensor-Interfaces;267
14.5;11.5 Biokapazitive Schaltungstechnik;271
14.6;11.6 Cantilever-basierte Biosensoren;273
14.7;11.7 Magnetoresistive Multianalyt-Biosensoren;275
15;12 Lösungen von Aufgaben der Lernziel-Tests;279
16;Anhang;285
16.1;A Übersicht über Operationsverstärker-Typen für die Sensorschaltungstechnik;285
16.2;B Übersicht über Typen von Analog-Digital-Umsetzern für die Sensorschaltungstechnik;287
16.3;C Ausgewählte Internet-Adressen von Sensor- und Halbleiterfirmen;290
17;Literaturverzeichnis;293
18;Verzeichnis der Abkürzungen;303
19;Wichtige physikalische Konstanten;304
20;Stichwortverzeichnis;305
