Was sind Anpassungsschaltungen in der Sensorik?!

Technik Elektronik & Elektrotechnik
#1

Hallo liebe wer-weiß-was-Community :smile:

Ich habe eine Frage zur Sensorik, wobei ich natürlich nicht weiß ob ich hier richtig bin.

Wir haben in der Berufsschule die Aufgabe bekommen sogenannte digitale und analoge „Anpassungsschaltungen“ für Sensoren herauszusuchen (u.a. für Temperatur-, Dichte-, Feuchtigkeits-, ph-Wert-Sensor…).
Nur kann ich mit den Begriff Anpassungsschaltung nicht so viel anfangen…ich kann mir schon gut vorstellen, dass man das Signal was der Sensor auswürft anpassen muss um es letztendlich auszuwerten…aber was für analoge und digitale Schaltungen sind dafür geeignet?! Könnte mir jemand vllt. ein paar Beispiele zu den Sensoren geben?!

(Habe leider 3 Wochen keine Schule und kann den Lehrer nicht fragen)

Liebe Grüße und herzlichen Dank für jede Antwort.

#2

Hallo powle1991,
ich gehe davon aus , daß Du Infos über Sensor-Interface -Schaltungen meinst, wie sie z.B. hier beschrieben sind:
http://www.lorenz-messtechnik.de/deutsch/produkte/se…
oder
http://en.wikipedia.org/wiki/Simple_Sensor_Interface…
oder
http://www.dacomwest.de/de/new_sensor_interface.htm

Wenn Du bei Google den Begriff
„Sensor-Interface“ angibst, wirst Du weitere Informationen und Links erhalten.
Weitere Info’s und elektronische Schaltungen findest Du z.B. auch hier:
http://www.ti.com/lit/an/slyt173/slyt173.pdf
oder
http://www.engineeringtv.com/video/Texas-Instruments…

Bei weiteren Problemen:
Wolfgang Rompel
W-R-E Wolfgang Rompel Elektronik
Systemtechnik-Sensorik electronic systems and sensors
Oderstrasse 52
D-12049 BERLIN
-Germany-
Tel.:030/6226974 Fon.: +49 30 6226974
Fax.:030/43923910 Fax.: +49 30 43923910
Mob.:0176/96509747 Mob.: +49 176 96509747

http://www.tec-shop.de

#3

Hallo,
heutzutage wird man im Internet schnell fündig, z.B. http://www.as-workshop.de/grundlag/anpass.htm

Das wird dir einen ersten Überblick geben…

#4

Hallo,
das ist so umfangreich, von analog nach digital und umgekehrt, bei rein analog sind die Aus- und Eingangsimpedanzen anzupassen, bei digital sind Level und Bit-Auflösungen anzupassen, u.s.w.
Das ist ne ganze Doktorarbeit, ich denke, das kann man hier nicht so einfach beantworten.
Stell Dir einfach vor, was es alles an unterschiedlichen Signalen gibt, die ein Sensor ausgeben kann und was es alles an Controllern gibt, die das verarbeiten sollen, die Anzahl der Möglichkeiten ist gigantisch.

Gruss ANDY

#5

Hey Wolfgang, Eddy und Andy,

danke erstmal für eure Antworten

@ Andy: Ja ich weiß leider auch nicht genau was wir da raussuchen sollen, deshalb hatte ich ja nachgefragt.

Die Sensoren um die es geht sind folgende (um die Thematik vllt. etwas zu spezialiesieren):

  • Dichtesensor (Messverfahren mit Ultraschall (Sender u. Empfänger))
  • Durchflussssensor (Aufbauen eines Magnetfeldes (Spule/ferromagnetischen Material/Messelektroden)
  • Füllstandssensor (Ultraschall bzw. Nachschwingmethode)
  • Zustandsmessung (Infarotsensor)
  • pH-Sensor (chemische Sensoren / ISFET)
  • Alkoholsensor (Prozessrefraktometer)
  • Temperatursensor (NTC)

Die genauen Typen der Sensoren kann ich euch jetzt nicht sagen. Letztendlich geht es ja sowieso nur darum, wie man das Signal z.b. des oben genannten Füllstandsensors so mit einer Schaltung anpasst, das es verwertbar ist. (So stelle ich mir das jedenfalls vor)

Die Seiten die mir Wolfgang und Eddy geschickt haben sind aber auch schon ganz hilfreich, danke dafür schon mal.

Liebe Grüße

#6

„Anpassungsschaltungen“ ist ein Begriff aus dem Umgangssprachlichen. Es handelt sich nicht um eine definierte Bezeichnung einer speziellen elektronischen Schaltung.
Im genannten Zusammenhang deute ich den Begriff als allgemeine elektronische Schaltung, die das Signal eines Sensors derart wandelt, verstärkt oder „übersetzt“, dass eine weitere Verarbeitung, Archivierung oder Darstellung möglich wird.
Beispiel:
Ist der Sensor ein Thermoelement. so erzeugt dieser eine sehr kleine Spannung von einigen µV/°C.
Zur Nutzung dieser Spannung muss diese verstärkt werden.
Darüber hinaus braucht es eine weitere Schaltung, die die Temperatur der Anschlüsse des Sensors an den Verstärker ermittelt um die Thermospannung dieser weiteren Thermoelemente zu kompensieren.
Denkbar ist in der Abfolge eine Wandlung der analogen Spannung in einen digitalen Wert, der dann mittels Rechner weiter verarbetet werden kann.

Anpassungsschaltungen gibt es in allen Bereichen der Elektrotechnik.Diese sind nicht suf Sensoranwendungen
beschränkt. Es werden Motore an Umrichter angepasst, serielle Informationsströme an parallele, Energietransporte von Wechsel- auf Gleichspannung, uvm.

Im Rahmen der Lehre ist unverantwortlich, die Auszubldenden mit solchen Begriffen allein zu lassen.

Mit Gruß E.Werber

#7

Hallo,

das ändert nichts an meiner vorher gegebenen Antwort,
da müsste man jeden Einzelfall betrachten und das ist so aufwendig, hier so nicht abzuhandeln, weil die Anzahl der Möglichkeiten (welcher Sensor an welchen Controller) einfach zu groß ist. Auch wenn Du da 7 verschiedene Sensoren anführst, ist noch nicht geklärt an was für eine Art von Controller die „angepasst“ werden sollen, analog, digital, mit uPC und dann ? Software-Anpassung oder Hardware-Anpassung oder beides?
AD-Wandler dazwischen oder nicht? Oder gibt der Sensor selbst schon ein digitales Signal aus und die Software im Controller muss nur noch die Bit-Auflösung „anpassen“?
Glaubs einfach, es ist ne riesige Menge von verschiedenen Möglichkeiten, eben ne Doktorarbeit.

Gruß ANDY

#8

In Ergänzung zu meiner Antwort,

ich geb dem Edgar Recht, das ist echt nicht in Ordnung, so eine Frage im Rahmen der Berufsschule. Das ist einfach zuviel, zu komplex.

Aber ich hab Dir ja schon paar Möglichkeiten genannt. Vieleicht suchste einfach mal alle denkbaren Möglichkeiten für die 7 von Dir genannten Sensoren zusammen und stelltst sie in einer Excel-Tabelle zusammen.
Ich denke, schon allein das ist ne ordentliche Arbeit.
Wenn Du dann noch die verschiedenen technischen Umsetzungs-Möglichkeiten angibst (Umsetzung mit Transistorschaltung, OP-Schaltung, AD-Wandler, oder bei rein digital Hard- und Software Anpassung), und bei jeder Anpassung immer einmal nach oben anpassen (also Signal verstärken) und einmal nach unten anpassen (also Signal abschwächen) dann kommt da schon fette Excel-Tabelle bei raus. Denk mal nach, für die 7 Sensoren je etwa 20 Möglichkeiten sind schon allein 140 denkbare Möglichkeiten der Anpassung. Wenn dann noch Eingangs- Ausgangs-Impedanz Anpassung je nach hochohmig und nach niederohmig dazu kommt, sind es schon 560 Möglichkeiten der Anpassung, allein bei Deinen genannten 7 Sensoren. Fett oder ?

Gruß ANDY

#9

leider keine info
mfg hp