Sensorschaltungstechnik
Wolf D Schmidt
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Wolf D Schmidt, Sensorschaltungstechnik (2007), Vogel Communications Group, Würzburg, ISBN: 9783834360656
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Description / Abstract
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.
· 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.
Table of content
- BEGINN
- Titelei, Copyright
- Vorwort
- Inhaltsverzeichnis
- Verzeichnis der verwendeten Formelzeichen
- 1 Grundstrukturen der Sensorschaltungstechnik
- 1.1 Einführung
- 1.2 Reihenstruktur
- 1.3 Parallelstruktur
- 1.4 Kreisstruktur
- 1.5 Integrierte und intelligente Sensoren
- 1.6 Lernziel-Test
- 2 Rausch- und driftarme Operationsverstärkerschaltungen
- 2.1 Einführung
- 2.2 Operationsverstärker in der Sensorschaltungstechnik
- 2.3 Elektronische Rauschquellen
- 2.4 Rauschen von Operationsverstärkerschaltungen
- 2.5 Elektronische Drift- und Störquellen
- 2.6 Nachweis kleiner Signale mit Operationsverstärkerschaltungen
- 2.7 Lernziel-Test
- 3 Analog-Digital-Umsetzer für die Sensorik
- 3.1 Einführung
- 3.2 Dual-slope-Umsetzer für die Sensortechnik
- 3.3 Sigma-Delta-Umsetzer für die Sensorik
- 3.4 Sensor-Interfaces
- 3.5 Integrierte Sensor-Analog-Digital-Umsetzer
- 3.6 Lernziel-Test
- 4 Schaltungstechnik für Temperatursensoren
- 4.1 Temperatursensoren
- 4.2 Linearisierung von Silizium-Widerstandssensoren
- 4.3 Thermoelemente und integrierte Verstärkertechnik
- 4.4 Bandgap-Referenz-Sensoren
- 4.5 Integrierte Temperatursensoren
- 4.6 Lernziel-Test
- 5 Schaltungstechnik für Drucksensoren
- 5.1 Halbleiter-Drucksensoren
- 5.2 Brückenverstärker mit Nullpunkts- und Temperaturkompensation für piezoresistive Sensoren
- 5.3 Elektrometer- und Ladungsverstärker für piezoelektrische Sensoren
- 5.4 Umsetzerschaltungen für kapazitive Sensoren
- 5.5 Integrierte Schaltungskonzepte für Drucksensoren
- 5.6 Lernziel-Test
- 6 Schaltungstechnik für Beschleunigungssensoren
- 6.1 Halbleiter-Beschleunigungssensoren
- 6.2 Schaltungen für piezoresistive und piezoelektrische Beschleunigungssensoren
- 6.3 Schaltungstechnik für Differentialkondensatorsensoren
- 6.4 Integrierte Beschleunigungssensoren
- 6.5 Lernziel-Test
- 7 Schaltungstechnik für Feuchtesensoren
- 7.1 Feuchtesensoren
- 7.2 Astabile Multivibratorschaltungen für kapazitive Feuchtesensoren
- 7.3 Kapazitäts-Spannungs-Umsetzer für Feuchtesensoren
- 7.4 Integrierte Feuchtesensoren
- 7.5 Lernziel-Test
- 8 Schaltungstechnik für magnetische Sensoren
- 8.1 Magnetische Sensoren
- 8.2 Magnetometerschaltung mit Operationsverstärker
- 8.3 Hall-Verstärkerschaltungen
- 8.4 Integrierte magnetogalvanische Sensoren
- 8.5 Brückenschaltungen für magnetoresistive Sensoren
- 8.6 Induktive Halbbrückenschaltungen für Differenzspulensensoren
- 8.7 Integrierte Fluxgate-Sensoren
- 8.8 Lernziel-Test
- 9 Schaltungstechnik für optische Sensoren
- 9.1 Optische Sensoren
- 9.2 Präzisions-Fotoverstärkerschaltungen mit Operationsverstärkern
- 9.3 Integrierte Fotoverstärkerschaltungen
- 9.4 Farbsensorschaltungstechnik
- 9.5 Schaltungstechnik für positionsempfindliche Sensoren
- 9.6 Integrierter Kantensensor mit Kapazitäts-Frequenz-Umsetzer
- 9.7 Pyroelektrische Verstärkertechnik
- 9.8 Lernziel-Test
- 10 Schaltungstechnik für chemische Sensoren
- 10.1 Gas- und Flüssigkeitssensoren
- 10.2 Metalloxid-Leitfähigkeitssensoren
- 10.3 Potentiometrische und amperometrische Schaltungen für Festelektrolytsensoren
- 10.4 Schaltungstechnik für pH-Sensoren
- 10.5 Wärmetönungs- und Wärmeleitungs-Gassensoren
- 10.6 Lernziel-Test
- 11 Schaltungstechnik für biologische Sensoren
- 11.1 Biosensoren
- 11.2 CMOS-Potentiostate für biochemische Sensoren
- 11.3 Konduktometrische Schaltungstechnik
- 11.4 ISFET-Biosensor-Interfaces
- 11.5 Biokapazitive Schaltungstechnik
- 11.6 Cantilever-basierte Biosensoren
- 11.7 Magnetoresistive Multianalyt-Biosensoren
- 12 Lösungen von Aufgaben der Lernziel-Tests
- Anhang
- A Übersicht über Operationsverstärker-Typen für die Sensorschaltungstechnik
- B Übersicht über Typen von Analog-Digital-Umsetzern für die Sensorschaltungstechnik
- C Ausgewählte Internet-Adressen von Sensor- und Halbleiterfirmen
- Literaturverzeichnis
- Verzeichnis der Abkürzungen
- Wichtige physikalische Konstanten
- Stichwortverzeichnis