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Sensorschaltungstechnik

von: Wolf-Dieter Schmidt

Vogel Communications Group GmbH & Co. KG, 2007

ISBN: 9783834360656 , 312 Seiten

3. Auflage

Format: PDF

Kopierschutz: Wasserzeichen

Windows PC,Mac OSX,Windows PC,Mac OSX geeignet für alle DRM-fähigen eReader Apple iPad, Android Tablet PC's

Preis: 5,80 EUR

Exemplaranzahl:  Preisstaffel

Für Firmen: Nutzung über Internet und Intranet (ab 2 Exemplaren) freigegeben

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Mehr zum Inhalt

Sensorschaltungstechnik


 

Vorwort

5

Inhaltsverzeichnis

7

Verzeichnis der verwendeten Formelzeichen

11

1 Grundstrukturen der Sensorschaltungstechnik

15

1.1 Einführung

15

1.2 Reihenstruktur

16

1.3 Parallelstruktur

17

1.4 Kreisstruktur

19

1.5 Integrierte und intelligente Sensoren

20

1.6 Lernziel-Test

22

2 Rausch- und driftarme Operationsverstärkerschaltungen

25

2.1 Einführung

25

2.2 Operationsverstärker in der Sensorschaltungstechnik

31

2.3 Elektronische Rauschquellen

34

2.4 Rauschen von Operationsverstärkerschaltungen

39

2.5 Elektronische Drift- und Störquellen

44

2.6 Nachweis kleiner Signale mit Operationsverstärkerschaltungen

49

2.7 Lernziel-Test

50

3 Analog-Digital-Umsetzer für die Sensorik

51

3.1 Einführung

51

3.2 Dual-slope-Umsetzer für die Sensortechnik

54

3.3 Sigma-Delta-Umsetzer für die Sensorik

57

3.4 Sensor-Interfaces

61

3.5 Integrierte Sensor-Analog-Digital-Umsetzer

66

3.6 Lernziel-Test

68

4 Schaltungstechnik für Temperatursensoren

69

4.1 Temperatursensoren

69

4.2 Linearisierung von Silizium-Widerstandssensoren

70

4.3 Thermoelemente und integrierte Verstärkertechnik

75

4.4 Bandgap-Referenz-Sensoren

80

4.5 Integrierte Temperatursensoren

84

4.6 Lernziel-Test

90

5 Schaltungstechnik für Drucksensoren

91

5.1 Halbleiter-Drucksensoren

91

5.2 Brückenverstärker mit Nullpunkts- und Temperaturkompensation für piezoresistive Sensoren

96

5.3 Elektrometer- und Ladungsverstärker für piezoelektrische Sensoren

104

5.4 Umsetzerschaltungen für kapazitive Sensoren

106

5.5 Integrierte Schaltungskonzepte für Drucksensoren

113

5.6 Lernziel-Test

117

6 Schaltungstechnik für Beschleunigungssensoren

119

6.1 Halbleiter-Beschleunigungssensoren

119

6.2 Schaltungen für piezoresistive und piezoelektrische Beschleunigungssensoren

121

6.3 Schaltungstechnik für Differentialkondensatorsensoren

122

6.4 Integrierte Beschleunigungssensoren

124

6.5 Lernziel-Test

130

7 Schaltungstechnik für Feuchtesensoren

131

7.1 Feuchtesensoren

131

7.2 Astabile Multivibratorschaltungen für kapazitive Feuchtesensoren

134

7.3 Kapazitäts-Spannungs-Umsetzer für Feuchtesensoren

139

7.4 Integrierte Feuchtesensoren

141

7.5 Lernziel-Test

144

8 Schaltungstechnik für magnetische Sensoren

145

8.1 Magnetische Sensoren

145

8.2 Magnetometerschaltung mit Operationsverstärker

149

8.3 Hall-Verstärkerschaltungen

152

8.4 Integrierte magnetogalvanische Sensoren

157

8.5 Brückenschaltungen für magnetoresistive Sensoren

162

8.6 Induktive Halbbrückenschaltungen für Differenzspulensensoren

169

8.7 Integrierte Fluxgate-Sensoren

172

8.8 Lernziel-Test

174

9 Schaltungstechnik für optische Sensoren

175

9.1 Optische Sensoren

175

9.2 Präzisions-Fotoverstärkerschaltungen mit Operationsverstärkern

183

9.3 Integrierte Fotoverstärkerschaltungen

192

9.4 Farbsensorschaltungstechnik

202

9.5 Schaltungstechnik für positionsempfindliche Sensoren

205

9.6 Integrierter Kantensensor mit Kapazitäts-Frequenz-Umsetzer

215

9.7 Pyroelektrische Verstärkertechnik

220

9.8 Lernziel-Test

230

10 Schaltungstechnik für chemische Sensoren

231

10.1 Gas- und Flüssigkeitssensoren

231

10.2 Metalloxid-Leitfähigkeitssensoren

233

10.3 Potentiometrische und amperometrische Schaltungen für Festelektrolytsensoren

237

10.4 Schaltungstechnik für pH-Sensoren

242

10.5 Wärmetönungs- und Wärmeleitungs-Gassensoren

249

10.6 Lernziel-Test

256

11 Schaltungstechnik für biologische Sensoren

257

11.1 Biosensoren

257

11.2 CMOS-Potentiostate für biochemische Sensoren

261

11.3 Konduktometrische Schaltungstechnik

265

11.4 ISFET-Biosensor-Interfaces

267

11.5 Biokapazitive Schaltungstechnik

271

11.6 Cantilever-basierte Biosensoren

273

11.7 Magnetoresistive Multianalyt-Biosensoren

275

12 Lösungen von Aufgaben der Lernziel-Tests

279

Anhang

285

A Übersicht über Operationsverstärker-Typen für die Sensorschaltungstechnik

285

B Übersicht über Typen von Analog-Digital-Umsetzern für die Sensorschaltungstechnik

287

C Ausgewählte Internet-Adressen von Sensor- und Halbleiterfirmen

290

Literaturverzeichnis

293

Verzeichnis der Abkürzungen

303

Wichtige physikalische Konstanten

304

Stichwortverzeichnis

305