Was ist ein Sensor?

Variohm ist ein Spezialist für Sensoren. In unserem Sortiment findet man unter anderem Drehwinkelsensoren, Drucksensoren, Kraftsensoren und Temperatursensoren. Sie sitzen in Kaffeemaschinen, in Autos, in den unterschiedlichsten Maschinen in der Industrie und sind auch in der Raumfahrt zu finden.

Doch was ist eigentlich ein Sensor?

Ein Sensor misst verschiedene physikalische oder chemische Eigenschaften. Dazu gehört auch das Anzeigen von den unterschiedlichen Veränderungen in der eingesetzten Umgebung.

Die Werte wurden früher oft manuell an Ort und Stelle abgelesen. Heute werden die Messwerte häufig an ein Datenverarbeitungssystem weitergeleitet. So kann man, falls erforderlich, aus einer Zentrale heraus die Messwerte in Echtzeit überwachen und sich vergangene Daten anschauen und vergleichen.

Welche Aufgabe hat ein Sensor?

Ein Sensor hat die Aufgabe, eine physikalische oder chemische Messung in einer einfachen lesbaren elektrischen Form auszugeben. Zu den nicht elektrischen Größen gehört beispielsweiße die Temperatur, die ausgeübte Kraft oder der ausgeübte Druck.

Ist ein Sensor gleichzeitig auch ein Messwandler?

Die meisten Sensoren sind auch Messwandler, aber nicht alle Messwandler sind automatisch auch Sensoren. Messwandler können physikalische Messungen in ein elektrisches Signal umwandeln oder aber auch umgekehrt. Wie Sensoren zum Beispiel ein nicht elektrisches Signal in ein einfaches elektrisches umwandeln.

Das elektromagnetische Prinzip

Beschleunigungssensoren und Kraftsensoren können zum Beispiel mit einer Spule arbeiten, die unter einer definierten Spannung mit einem exakten Magnetfeld aufgeladen wird. Wenn das Magnetfeld gestört wird, wird dieser Einfluss gemessen und weitergegeben. Für besonders genaue Messwerte wird gerne ein Piezo-Kristall eingesetzt statt einer Spule.

Fokus: Temperatursensor

Thermoelemente nutzen elektrische Leiter aus unterschiedlichen Metallen (wie zum Beispiel ein Bitmetall). An einem Ende sind die miteinander verbunden und können zur Temperaturmessung genutzt werden aufgrund ihres thermoelektrischen Effekts. Der thermoelektrische Effekt steht dafür, dass Temperatur und Elektrizität sich gegenseitig beeinflussen.

Das Bimetall verbiegt sich beispielsweise je nach Temperatur. Durch vorherige Tests oder Standards, weiß man wie sich das Bimetall bei unterschiedlichen Temperaturen verhalten wird.

Meistens ist der Bitmetallstreifen an eine Spannungsquelle angeschlossen und je mehr sich der Streifen biegt, desto mehr verändert sich der Widerstand. Dieser Widerstand kann gemessen und in ein elektrisches lesbares Signal umgewandelt werden.

Es gibt noch einige andere Arten von Temperatursensoren. Darunter zählen die Sensoren, die mit PT100 und PT1000 arbeiten. Wie die Abkürzung schon verrät, wird hier Platin verwendet und die dahinterstehende Zahl gibt den Ohmschen Wert des Sensors bei 0°C an.

Ein weiteres Beispiel sind NTC Thermistoren, die mehrere Übergangsmetalloxide für sich nutzen. Bei gewöhnlichen Materialien steigt der Widerstand mit zunehmender Temperatur leicht an, während NTC-Thermistoren bei steigenden Temperaturen an Widerstand verlieren.

Am Anfang des Artikels haben wir erwähnt, dass man auch in Autos verschiedene Sensoren finden kann. Schauen wir uns das doch mal genauer an.

Beispiel: Für welche Aufgaben werden Sensoren in einem Auto eingesetzt?

Bei der Geschwindigkeit fängt es schon an. Damit der Tacho eine Geschwindigkeit angeben kann, muss er vom Geschwindigkeitssensor gemessen werden. Das gleiche gilt für die Anzeige der Motordrehzahl, nur das an dieser Stelle Drehzahlsensoren eingesetzt werden. Um herauszufinden, wann der Motor überhitzt, gibt es bestimmte Temperatursensoren.

Es gibt Sensoren die messen wie voll der Tank oder die Batterie ist. Gewichtssensoren die, im Zusammenhang mit dem Prüfen des Sicherheitsgurtes, melden können, ob jemand angeschnallt ist und Abstandssensoren, die beim Einparken helfen.

Mit unseren Sensoren können wir außerdem Öl-, Benzin- und Bremsdruck sowie -temperatur messen. Mit der Lenkwinkelmessung, Pedalstellung, Federwegserfassung oder Getriebesteuerung kratzen wir erst an der Oberfläche dessen, was Sensoren alles leisten und wie sie uns vieles erleichtern.

Bei Fragen zu unseren Produkten kontaktieren sie uns gerne unter sensor@variohm.com oder 06221 39 20 100.