Sensors and Actuators - Fachbereich Physik der Universität ...

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Unterschiede zwischen CCD und APS-CMOS CMOS sensors are much less expensive to manufacture than CCD sensors. Both CCD (charge-coupled device) and CMOS (complimentary metal-oxide semiconductor) image sensors start at the same point -- they have to convert light into electrons. If you have read the article How Solar Cells Work, you understand one technology that is used to perform the conversion. One simplified way to think about the sensor used in a digital camera (or camcorder) is to think of it as having a 2-D array of thousands or millions of tiny solar cells, each of which transforms the light from one small portion of the image into electrons. Both CCD and CMOS devices perform this task using a variety of technologies. The next step is to read the value (accumulated charge) of each cell in the image. In a CCD device, the charge is actually transported across the chip and read at one corner of the array. An analog-to-digital converter turns each pixel's value into a digital value. In most CMOS devices, there are several transistors at each pixel that amplify and move the charge using more traditional wires. The CMOS approach is more flexible because each pixel can be read individually. CCDs use a special manufacturing process to create the ability to transport charge across the chip without distortion. This process leads to very high-quality sensors in terms of fidelity and light sensitivity. CMOS chips, on the other hand, use traditional manufacturing processes to create the chip -- the same processes used to make most microprocessors. Because of the manufacturing differences, there have been some noticeable differences between CCD and CMOS sensors. • CCD sensors, as mentioned above, create high-quality, low-noise images. CMOS sensors, traditionally, are more susceptible to noise. • Because each pixel on a CMOS sensor has several transistors located next to it, the light sensitivity of a CMOS chip tends to be lower. Many of the photons hitting the chip hit the transistors instead of the photodiode. • CMOS traditionally consumes little power. Implementing a sensor in CMOS yields a low-power sensor. • CCDs use a process that consumes lots of power. CCDs consume as much as 100 times more power than an equivalent CMOS sensor. • CMOS chips can be fabricated on just about any standard silicon production line, so they tend to be extremely inexpensive compared to CCD sensors. • CCD sensors have been mass produced for a longer period of time, so they are more mature. They tend to have higher quality and more pixels. Quelle: http://electronics.howstuffworks.com/question362.htm Anwendungsbereiche optoelektronischer Sensoren Sicherungseinrichtungen • Lichtschranken, Taster 211
Datenübertragung • Optokoppler (PIN) • Lichtwellenleiterkomponenten: Avalanche Photodioden (APD) Automatisierung: • Zähler von Teilen oder Ereignissen (Lichttaster, -schranken) • Prozesskontrolle (Lichttaster, -schranken) • Logistik (Strichcode – Taster) • Robotik (Lichttaster, CCD – Kameras, inkrementale Weg-/ Winkelgeber) Messtechnik: • Wegmessung/ -steuerung: Lichtschranke, Lichttaster, Positionsmesser, inkrementale Weg- / Winkelgeber, Dreipunkt – Entfernungsmesser (Triangulation), absolut Weg- /Winkelgeber • Gas- /Wasseranalyse: Strömungsgeschwindigkeit, Bestandteile (gasförmig), Schwebstoffe 212
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I Sensoren & Aktoren Vorlesung im S
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III MST-Vertiefungslabor An alle Mi
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1 Einleitung 1.1 Sensorik Die Senso
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1.1.2 Definitionen nach DIN 13191 M
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1.1.4 Übersicht über einige ausge
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1.1.5.1 Einschub: Erläuterung vers
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1.3 Kombination aus Sensorik und Ak
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2 Bionik 2.1 Definition - Was ist B
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Mögliche Messanordnungen: Bestimmu
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Foto: Rumpler-Tropfenwagen, Deutsch
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Nelumbo nucifera, die Heilige Lotus
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Wirkung einer genoppten hydrophobe
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3 Sensoren und Messwertverarbeitung
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Schematische Darstellung eines Neur
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Reizstärkekodierung über digitale
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3.2 Die Rezeptoren der Haut Aufbau
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3.2 (Fortsetzung) 3.2.2 Temperaturr
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3) "visual-enhanced" Infrarotneuron
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3.3.2 Photorezeptoren A. Stäbchen
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Normierte Absorptionskurven der men
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3.4 Akustische Sensoren - Gehör 3.
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3.4.2 Aufbau des Ohres Labyrinth =
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3.5 Chemische Sensoren - Geruchssin
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Kodierung der chemikalischen Zusamm
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Die Entstehung eines topologischen
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3.8 Zusammenfassung zur Sensorik de
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4.3 Struktur einer Messung Prinzip:
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4.4.1 Static characteristics Calibr
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Quelle: Lehrstuhl für Feinwerktech
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5 Thermodynamische Grundlagen der S
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in einem abgeschlossenen System (d.
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5.7.1 Richtungen von Reaktionsablä
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Kräfte, die spezifische Entropie S
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Spektralpyrometer in Abhängigkeit
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Silizium, rein Silizium, n-leitend
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Verschaltung von Widerständen in e
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Moderne miniaturisierte Bautypen in
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Quelle: www.sensedu.com Measuring p
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Obwohl der thermoelektrische Effekt
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1. Ein Punkt als Spannung = Null de
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79 Um eine hohe Kälteleistung zu e
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Ungewollte Thermospannungen an Kont
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Bei Temperaturänderung ändert sic
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Aus Symmetriegründen muss es einen
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The spontaneous polarization will b
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Umgebungstemperatur anspricht. Ein
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Bei den verwendeten thermometrische
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90 a Stabausdehnungsthermometer 1 R
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Messfeder zur Temperaturanzeige üb
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Durch eine entsprechende Schnittric
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mit T absolute Temperatur, To belie
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Oxidationserscheinungen und Staubab
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6.5.1.2 Bauformen Schaltung Wärmev
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Leitungsdruck Reaktionszeit Bauform
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6.6 Vergleich der Eigenschaften der
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output. • Linearity: Platinum and
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7 Längen- und Winkelmessung 7.1 Ei
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mit R 2 U2 = UH R 0 x R = R 2 0 l0
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Zylinderspule mit ferromagnetischem
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7.4.2.1 Typische Kenndaten (Tauch-
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116 Neben dem Parallelplattenkonden
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7.4.4 Zusammenfassung: Geometriemes
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Optischer inkrementaler Längengebe
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7.5.1.1 Inkrementale Drehwinkel-Sen
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Das Inductosyn besteht aus einer Sk
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wodurch der Hall-Sensor das Eintauc
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The Navigation Engine identifies co
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Dual-, Gray- und BCD-Codelineal. Di
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7.5.2.2 Beispiel für einen bildgeb
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7.5.3 Weitere Positionsbestimmungss
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Die Intensitätsabnahme wird unter
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Impuls-Echo-Prinzip für eine Objek
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Anwendungen Mit Ultraschall-Präsen
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Bauformen Lautsprecher- und Mikroph
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Geschwindigkeit und Winkelgeschwind
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• Hysteresefreiheit Anwendungen
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the voltage output of this sensor i
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Messprinzip über Dehnmessstreifen
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DMS Beschleunigungssensor in Dicksc
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Accelerometer based on Si surface m
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Piezoelektrischer Effekt in lonenkr
Seite 164 und 165: ε0 elektr. Feldkonstante, Qoberfl:
Seite 166 und 167: Die Resonanzfrequenz wird häufig d
Seite 168 und 169: Ausgangslast an SigOut: > 100 kΩ
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Seite 206 und 207: Diffusionsspannung, so dass gilt: U
Seite 208 und 209: Die pin-Diode besteht aus einer bre
Seite 210 und 211: shifted by one location. After a de
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Seite 222 und 223: YSZ: Yttria-Stabilized Zirconia. Qu
Seite 224 und 225: Tagushi CO-Gassensor: Resistive Sen
Seite 226 und 227: Die Vorteile von Feldeffekttransist
Seite 228 und 229: Wasserstoff-Pd-Gassensoren auf meta
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Seite 232 und 233: H + die Funktion der Ansteuerspannu
Seite 234 und 235: Kombination von Sensorik und Aktori
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Seite 240 und 241: Der Drehratensensor misst die Drehb
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Seite 246 und 247: a) Innenliegender Trommelrotor, fre
Seite 248 und 249: Elektronisch kommmutierter (bürste
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Seite 252 und 253: folgenden Abbildungen skizziert. Zu
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Seite 256 und 257: Abgeformte Strukturen aus WC/Co-ges
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Rolling robot High jump: The rollin
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elastbaren Ketten agglomerieren. Di
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Magnetorheologische Flüssigkeiten
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Möglicher mechanischer Aufbau eine
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Beispiele für weitere leitfähige
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