Basis-Elektronik: digitaler Sensor

[EatNoFish]

ich bin weder mit wikipedia noch mit google glücklich geworden, denn ich suche eine erklärung und einige beispiele zu einem _digitalen_ sensor. gehe ich richtig in der annahme, dass ein digitaler sensor im prinzip nur zwei zustände, nämlich "ein/ja" und "aus/nein" kennt? ist eine computertastatur ein digitaler sensor?

 

[Supervisor3]

Du meinst wohl FlipFlops, oder?
Die haben als Ausgangssignal nur logisch 1 ("ja") oder 0 ("nein"). Zur Anwendung kommen die häufig in (dualen) synchronen/asynchronen vor- und rückwärtszählern. Dadurch wird also bspw. bestimmt, wie lange gemessen wird.
Die Tastatur kann man jetzt natürlich auch als so etwas ansehen, da durh den physikalischen Tastendruck ein Signal gesendet wird, dessen Länge auch Einfluss auf die Ausgabe hat.

der übergang analog/digital (A/D) ist allerdings fast fließend, da es A/D- bzw. D/A-Umsetzer gibt.

 

[EatNoFish]

hm... je länger ich mich damit beschäftige, desto unsicherer werde ich
ist der bildsensor eine digitalkamera ein digitaler sensor? schliesslich kann da entweder ein photon drauffallen ---> "1", oder halt keines ---> "0".

arrrrrggg wer erleuchtet mich?

 

[Supervisor3]

bei ner digicam wird ja nicht nur zwischen schwarz/weiss unterschieden. Da gibts ja nahezu beliebig viele Farb bzw. Grauabstufungen. Ausgelesen wird das anhand der strahlungspyrometrischen Grössen optischer Sensoren --> Photoelektrische Sensoren. Fakt ist, dass die physikalischen Signale der Umwelt erstmal analog aufgenommen werden und dann in der Schaltung digitalisiert werden.
Keine Ahnung, was du jetzt genau mit digitalem Sensor meinst. Für mich ist das jedenfalls die Zusammenfassung der Bauteile mit einem Umsetzer.

 

[Sacknase]

bzgl. CCD Sensoren, anbei vielleicht mal der Link... um dem halbwissen vielleicht mal ein ende zu setzen.

http://de.wikipedia.org/wiki/Charge-coupled_Device

 

[EatNoFish]

Angenommen, du sitzt in einer Klausur und hast die Frage zu beantworten: "Beschreibe den Aufbau eines digitalen Sensors und gib einige Beispiele". Was schreibst du bitte schön?

 

[Supervisor3]

was ist das überhaupt für ein fach?

der sensor wird wie bereits erwähnt erst in Zusammenhang mit einer digitalen Grundschaltung (Logikschaltung/bistabile Kippstufe) digital.
Wenn dir A/D-Umsetzer gar nichts sagen, ist wohl auch nicht danach gefragt. Da wird es nämlich schaltungstechnisch gesehen immer komplizierter.
Grob gesagt sieht es so aus:
Messobjekt <--> Sensor --> Signalvorverarbeitung --> Umsetzer --> Auswertung am Rechner

Anwendungen sind eben digitale Längen-/Zeit-/Frequenz-/Periodendauer-/Phasenwinkelmessung.
Dazu gibts dann eben jeweils bestimmte Schaltungen. Aber wie gesagt, das geht wahrscheinlich zu weit, oder? Sonst müsstest du das ja schon wissen

 

[Sacknase]

Original geschrieben von [Eat]_no_Fish!
Angenommen, du sitzt in einer Klausur und hast die Frage zu beantworten: "Beschreibe den Aufbau eines digitalen Sensors und gib einige Beispiele". Was schreibst du bitte schön?

Was ich schreiben würde:

Der Hauptbestandteil eines einfachen Digitalen Sensors besteht aus 2 Grundsätzlichen teilen.

Einmal den Sensor selbst und aus einem Schmittrigger um das Analoge Signal des Sensors in eine JA/NEIN aussage umzuwandeln.


So und dann würde es losgehen mit dem Sensor selbst.... kommt drauf an, was aktuell gefragt ist.... ich sag mal: lichtschranke!


Also quasi einen Fototransistor kann ein Sensor sein. ein PTC, ein NTC für Temeperaturen.... diese Bauteile geben dir eine Analoge Signal durch den Einfluss der wechselnden Temperaturen, Lichtverhältnisse.... blah blah blah.


Um nun den Schwellwert einer JA/nein aussage anzupassen benötigst du einen Schmittrigger. Dieser ist aufgebaut aus einem Operationsverstärker.

So und dann würde ich die Schaltung eines Schmittriggers aufzeichnen (ohne Werte)....


Und vielleicht auch noch eine Skizze des Gesamtschaltbildes....


Quasi eine PTC in einer Emitterschaltung.... und einen dazugehörigen Schmittrigger.... vielleicht anhand von Zustandsbeispielen erklären was geht.!!!!



Wichtig ist halt dieser Schmittrigger, worauf eurer Physikleeeeerer oder Prof raus will.



Gruß

Sacki

PS: Schmitt Trigger ist beschaltung eines Operationsverstärker mit einer Mitkopplung über einen Spannungsteiler über den du den Schwellwert einstellen kannst

 

[EatNoFish]

Das Fach heisst "Elektronik" und ich habe das im Rahmen des Biotechnologiestudiums.

Während der Vorbereitung der Klausur schwanke ich immer zwischen "wtf, das ist doch dreckseinfach" und "omg, vermutlich raff ich die komplexität des faches einfach nicht".

Nun, thx erstmal an alle, und an Sacki! (der wohl eine Ausbildung auf entsprechendem Gebiet hat?)

 

[Sacknase]

Original geschrieben von [Eat]_no_Fish!
Das Fach heisst "Elektronik" und ich habe das im Rahmen des Biotechnologiestudiums.

Während der Vorbereitung der Klausur schwanke ich immer zwischen "wtf, das ist doch dreckseinfach" und "omg, vermutlich raff ich die komplexität des faches einfach nicht".

Nun, thx erstmal an alle, und an Sacki! (der wohl eine Ausbildung auf entsprechendem Gebiet hat?)

Das einzige was Du Dir immer als erstes vor augen halten solltest: Für welche Anwendungen/Schaltungen wird das gerade besprochene Bauteil verwendet. Das ist ein ganz großes Problem bei den ganzen Theoriefächern in allen Stufen/Schulen/Universitäten.


Da wird fleißig mit Formeln rumgemacht nur vergessen die Halbwissenden Leerer oft in welchen Geräten diese Bauteile zu finden sind, weil sie einfach das auch nicht wissen.

Beispielsweise hatten wir 2 Jahre einen Lehrer der sich ausschließlich mit Operationsverstärker beschäftigt hat, eigentlich wusste die hälfte der klasse nicht wofür sie das teil eigentlich brauchen könnten! - jammer schade um die zeit wenn man dann gegen eine wand redet.


Jo, also sollten irendwer hier elektrotechnische Fragen im Board habem,.... die werden beantwortet.


Gruß

Sacki

 

[Supervisor3]

yo, den schmitt-trigger hat sacknase schon richtig erklärt.
du kannst aber auch einen negativ-impedanz-konverter linksseitig mit einer induktivität beschalten, durch die du dann einen bistabilen multivibrator erhälst, der im prinzip die gleiche aufgabe erledigt^^