Sensortechnik

Beschreibung

In der Technik gewinnen Sensoren zunehmend an Bedeutung. Die Sensoren selbst werden immer kleiner, intelligenter und preiswerter und haben einen wesentlichen Einfluss auf die Leistungsfähigkeit der Systeme, in denen sie eingesetzt werden. Gleichzeitig ist jedoch für den Anwender die enorme Vielfalt und Komplexität der heutigen Sensoren fast unüberschaubar geworden.

Ziel des Seminars:
Das Seminar gibt Ihnen einen aktuellen und strukturierten Überblick zu den unterschiedlichen Sensoren bzw. Sensorprinzipien für das Messen nichtelektrischer Größen. Es behandelt sowohl die physikalisch/technischen Grundlagen als auch das nötige Fachwissen zu Sensorsignalen und -schnittstellen. Die Seminarinhalte ermöglichen Ihnen das Auswählen geeigneter Sensoren, deren erfolgreiche Integration in Ihr System und zuverlässigen Einsatz in der Praxis.

Seminarthemen im Überblick

Stand der letzten Durchführung:

Montag, 16. und Dienstag, 17. Oktobrt 2017
9.00 bis 12.15 und 13.45 bis 17.00 Uhr

1. Allgemeines zu Sensoren (Einführung)
> Sensoren im Vergleich zu menschlichen Sinnesorganen
> verschiedene Einsatzgebiete von Sensoren
> Begriffliches rund um Sensoren
> Elementarsensoren, Sensorsysteme, Multisensorsysteme
> Eingruppierung der verschiedenen Sensorarten
> messtechnische Eigenschaften und wirtschaftliche Anforderungen an Sensoren
> Kenngrößen von Sensoren

2. Elektromechanische und induktive Sensoren zur Positionserfassung
> Funktionsprinzipien, Vor- und Nachteile, Bauformen, Hersteller, Applikationsbeispiele (Einfluss Objekteigenschaften u.a.), Bedeutung der Datenblattspezifikationen

3. Kapazitive Positionssensoren
> Funktionsprinzipien, Vor- und Nachteile, Bauformen, Hersteller, Applikationsbeispiele (Einfluss Objekteigenschaften), Bedeutung der Datenblattspezifikationen
> Vergleich mit induktiven Sensoren
> Ausblick auf weitere kapazitive Sensoren (Touchscreens u.a.)

4. Magnetische Positionssensoren
> unterschiedliche Sensorarten (Reedschalter, Hallsensor usw.)
> Physik des Magnetismus
> Funktionsprinzipien (Hall-Effekt, MR und GMR-Effekt), Vor- und Nachteile, Bauformen, Hersteller, Applikationsbeispiele, Bedeutung der Datenblattspezifikationen
> Vergleich mit induktiven/kapazitiven Sensoren

5. Ultraschall-Positionssensoren
> Ultraschall bei Tieren
> Ultraschall-Physik (Reichweiten, Auflösungen, Schallausbreitung)
> Funktionsprinzipien, Vor- und Nachteile, Bauformen, Hersteller, Applikationsbeispiele, Bedeutung der Datenblattspezifikationen
> Vergleich mit induktiven/kapazitiven Sensoren

6. Optische Positionssensoren und Farbsensoren
> Vor- und Nachteile, Bauformen, Hersteller, Applikationsbeispiele, Bedeutung der Datenblattspezifikationen
> Physik des Lichts, Grundlagen der technischen Optik (Wellenlänge, Spektren, lichttechnische Größen, optische Eigenschaften von Oberflächen u.a.)
> Grundlagen der Optoelektronik (Lichtquellen, Detektoren)
> Vor- und Nachteile optischer Positionssensoren im Vergleich zu Ultraschall, Radar, kapazitiven Sensoren u.a.
> erfassende optische Positionssensoren: Lichtschranken, Lichttaster
> messende optische Positionssensoren: Triangulation, Lichtschnitt, Streifenprojektion, Stereoskopie, Lichtlaufzeitmessung
> Farbsensorik: Grundlagen Farbwahrnehmung, Farbräume
> einfache Farbsensoren und Spektrometer, Applikationsbeispiele

7. Radarsensorik
> Entwicklungsgeschichte der Radarsensorik
> Radarphysik
> Radar zur Positions- und Geschwindigkeitserfassung: Funktionsprinzipien, Vor- und Nachteile zu den übrigen Positionssensoren, Applikationsbeispiele in der Fabrikautomation und im Automobil Wägezellen), Drehmomenten und Beschleunigungen (MEMS Sensoren)
> Funktionsprinzipien, Vor- und Nachteile, Bauformen, Hersteller, Applikationsbeispiele, Bedeutung der Datenblattspezifikationen

8. Sensoren für mechanische Messgrößen
> Messung von Dehnungen (Dehnungsmessstreifen u.a.), Kräften (zum Beispiel Wägezellen), Drehmomenten und Beschleunigungen (MEMS Sensoren)
> Funktionsprinzipien, Vor- und Nachteile, Bauformen, Hersteller, Applikationsbeispiele, Bedeutung der Datenblattspezifikationen

9. Temperatursensorik
> physikalische Prinzipien der Temperaturmessung
> Sensor-Funktionsprinzipien, Vor- und Nachteile, Bauformen, Hersteller, Applikationsbeispiele, Bedeutung der Datenblattspezifikationen für Thermistoren, Thermoelemente und Strahlungsthermometer

10. Sensoren für fluidische Messgrößen
> Drucksensoren, Mikrofone, Volumen-/Massenstromsensoren und Feuchtesensoren
> Sensor-Funktionsprinzipien, Vor- und Nachteile, Bauformen, Hersteller, Applikationsbeispiele, Bedeutung der Datenblattspezifikationen

11. Sensorschnittstellen
> binäre, analoge und digitale Sensorschnittstellen in der Fertigungstechnik (z.B. Strom-/Spannungsschnittstelle, Serielle Schnittstelle, Feldbusse)
> Einfluss industrieller Umgebungsbedingungen auf die Sensorschnittstelle (EMV, IP-Klassifikation u.a.)
> Sensorschnittstellen im Automobil im Vergleich zur Fertigungstechnik (CAN-Bus, ratiometrische Schnittstellen u.a.)
> Anbinden analoger und digitaler Sensoren an Mikrocontrollern

12. Sensornetzwerke, Internet der Dinge, Industrie 4.0
> Datenlieferant Sensor = Ding des Internets
> Drahtlose Sensornetzwerke: Anwendungsfelder, Beispiele, Trends Drahtloskommunikation
> Erklärung der Begriffe: Industrie 4.0, Cyber Physical Systems, IoT, Big Data, Cloud, M2M
> Potenziale der Sensordatenfusion und ihre Bedeutung am Beispiel des autonomen Fahrens

13. Rapid Prototyping mit Sensoren in eingebetteten Systemen (Kurze Einführung )
> Grundwissen Mikrocontroller und Linux Embedded Systeme
> Hardwareplattformen wie Arduino, ESP, BeagleBone
> Einsatz vorkonfektionierter Elektronik-/Sensormodule und Stromversorgungen
> Rapid Prototyping Softwarelösungen

Referenten

Prof. Dr. Stefan Mack
Fachgebiet Sensortechnik, Messtechnik und Bildverarbeitung, Hochschule Reutlingen

Termine & Preise

Extras
Die Seminarteilnahme beinhaltet Verpflegung und ausführliche Seminarunterlagen.

Kosten
Die Kosten betragen pro Teilnehmer EUR 1.100,00(MwSt.-frei), inklusive aller Extras.