Sensoren, Wandler

Ein Sensor ist ein Gerät, das physikalische, chemische oder umweltbedingte Veränderungen erkennt und sie in elektrische Signale umwandelt, die gemessen werden können oder auf die reagiert werden kann. Diese Geräte sind von entscheidender Bedeutung für alle Bereiche, von der industriellen Automatisierung und Robotik bis hin zu HLK-Systemen und intelligenter Haustechnik. Sensoren erkennen messbare Veränderungen ‑ wie Temperatur, Druck oder Bewegung ‑ und wandeln sie in verwertbare elektrische Signale wie Analogspannung, digitale Impulse oder Kommunikationsprotokolle (z. B. I²C, SPI oder 4-20 mA‑Stromschleifen) um. Die Auswahl des richtigen Sensors hängt oft von der Art des benötigten Signals und der Fähigkeit des Systems ab, dieses Signal zu verarbeiten oder zu verstärken.

Verschiedene Sensortypen sind für bestimmte Anwendungen und Technologien geeignet. So werden beispielsweise Temperatursensoren (wie Thermoelemente oder RTDs) in der Umweltüberwachung und in Heizungssystemen eingesetzt, während Druck- und Durchflusssensoren in der Flüssigkeitssteuerung, in medizinischen Geräten und in der HLK-Technik üblich sind. Fotoelektrische, optische und Näherungssensoren nutzen Licht oder kapazitive Felder zur Objekterkennung in Automatisierungs- und Sicherheitssystemen. Luftfeuchtigkeits- und Gassensoren überwachen die Umgebungsbedingungen in der Landwirtschaft oder im Labor, und Bewegungs- oder Beschleunigungssensoren unterstützen die Robotik und mobile Geräte. Schlüsseltechnologien wie kapazitive, resistive, Ultraschall- oder magnetoresistive Abtastung bestimmen die Leistungsmerkmale des Sensors - jede mit Stärken bei Genauigkeit, Reaktionszeit oder Kosteneffizienz.

Die Umgebungsbelastung ist ein wichtiger Faktor: Ist der Sensor Staub, Vibrationen, Chemikalien oder Feuchtigkeit ausgesetzt? Viele industrielle Sensoren (DIN-Schienen-, Gehäuse- oder Schalttafelmontage) sind für raue Umgebungen ausgelegt, mit abgedichteten Gehäuse oder robusten Materialien. Andere, wie z. B. Berührungssensoren oder Dehnungsmessstreifen, benötigen stabile, kontrollierte Einstellungen für eine genaue Leistung. Wenn man die Bedingungen kennt, unter denen ein Sensor arbeiten muss, und weiß, wie er mit dem Rest des Systems zusammenarbeitet, kann man sich beruhigt für einen Sensor entscheiden, der sowohl die Leistungs- als auch die Lebensdaueranforderungen erfüllt.