Sensorschaltungstechnik

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