Optische Sensoren

R 10 = 18,4 kΩ bei E v = 10 lx, R 100 = 3,8 kΩ bei E v = 100 lx, U max = 200 V, P max = 75 mW.

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REPORT


Ausgewählte Sensorschaltungen Vom Datenblatt zur Simulation

Ausgewählte Sensorschaltungen

Peter Baumann

Ausgewählte Sensorschaltungen Vom Datenblatt zur Simulation

Peter Baumann Hochschule Bremen Bremen, Deutschland

ISBN 978-3-658-08557-5 DOI 10.1007/978-3-658-08558-2

ISBN 978-3-658-08558-2 (eBook)

Die Deutsche Nationalbibliothek verzeichnet diese Publikation in der Deutschen Nationalbibliografie; detaillierte bibliografische Daten sind im Internet über http://dnb.d-nb.de abrufbar. Springer Vieweg © Springer Fachmedien Wiesbaden 2015 Das Werk einschließlich aller seiner Teile ist urheberrechtlich geschützt. Jede Verwertung, die nicht ausdrücklich vom Urheberrechtsgesetz zugelassen ist, bedarf der vorherigen Zustimmung des Verlags. Das gilt insbesondere für Vervielfältigungen, Bearbeitungen, Übersetzungen, Mikroverfilmungen und die Einspeicherung und Verarbeitung in elektronischen Systemen. Die Wiedergabe von Gebrauchsnamen, Handelsnamen, Warenbezeichnungen usw. in diesem Werk berechtigt auch ohne besondere Kennzeichnung nicht zu der Annahme, dass solche Namen im Sinne der Warenzeichen- und Markenschutz-Gesetzgebung als frei zu betrachten wären und daher von jedermann benutzt werden dürften. Der Verlag, die Autoren und die Herausgeber gehen davon aus, dass die Angaben und Informationen in diesem Werk zum Zeitpunkt der Veröffentlichung vollständig und korrekt sind. Weder der Verlag noch die Autoren oder die Herausgeber übernehmen, ausdrücklich oder implizit, Gewähr für den Inhalt des Werkes, etwaige Fehler oder Äußerungen. Gedruckt auf säurefreiem und chlorfrei gebleichtem Papier. Springer Fachmedien Wiesbaden GmbH ist Teil der Fachverlagsgruppe Springer Science+Business Media (www.springer.com)

Vorwort

Sensorschaltungen dienen zum Erfassen und Auswerten von Temperatur, Feuchte, Licht, Druck, Kraft, Magnetfeld und weiteren Einflussgrößen. Nachfolgend wird gezeigt, wie man aus Datenblattangaben den betreffenden physikalischen oder chemischen Parameter in ein SPICE-Modell des Sensors einbindet und somit der Schaltungssimulation zugänglich macht. Der Aufbau und die Wirkungsweise des Sensortyps werden erläutert. Aus den vom Hersteller mitgeteilten Kennwerten und Kennlinien lassen sich die SensorModellparameter ermitteln. Über unterschiedliche SPICE-Analysen kann dann die Nachbildung der jeweiligen Sensorfunktion erfolgen. Aufgaben mit Lösungen dienen der Überprüfung und Vertiefung der mitgeteilten Zusammenhänge. In jedem Abschnitt wird zunächst das Sensormodell aufbereitet. Es folgt die Auswertung des Signals und eine Schaltungssimulation zu den Anwendungen. Dazu zählen eine lineare PTC-Sensor-Temperaturanzeige, die Lichtansteuerung eines DCMikromotors, die Erfassung der Bestrahlungsstärke mit einem Licht-Spannungswandler, die Wirkungsweise eines Photovoltaik-Relais, die Darstellung der Sensitivität als Funktion der Wellenlänge bei einem RGB-Farbsensor, die Simulation von Ansprech-Abständen einer Reflex-Lichtschranke, die Auswertung zu einem belastetem Baustahl-Biegestab mittels Dehnungsmessstreifen und die