Sensingtechnieken

Sensingtechnieken verwijst naar methoden en systemen die fysische, chemische of biologische grootheden detecteren, meten en interpreteren met sensoren en transducers. Het doel is om betrouwbare informatie te verkrijgen over de toestand van een systeem of omgeving.

Sensing kan fysiek zijn (temperatuur, druk, snelheid, trillingen, licht), chemisch (gas- en stofconcentraties, pH) of biologisch (biomoleculen, cellen). Verschillende modaliteiten bestaan zoals optische, elektrische, magnetische, akoestische en elektromagnetische sensoren. Sensing kan contactueel zijn, waarbij het sensorelement direct in aanraking komt met de te meten stof, of niet-contactueel via verschijnselen zoals licht of straling.

Een sensing-systeem omvat meestal een sensorelement, een transducer die het verschijnsel omzet in een elektrisch signaal, en vervolgens signaalconditioning en versterking, data-acquisitie en verwerking. Belangrijke prestatiekenmerken zijn sensitiviteit, lineaire respons, nauwkeurigheid, resolutie, ruis, respons- en hersteltijd en selectiviteit ten opzichte van storende factoren. Voor betrouwbare metingen is kalibratie en compensatie voor omgevingsfactoren essentieel.

Toepassingen zijn onder meer industriële procescontrole, milieumonitoring, gezondheidszorg, automotive, consumentenelektronica, en landbouw. Voorbeelden zijn temperatuur- en druksensoren, optische sensoren, inertialsensoren, gas- en biosensoren, en beeld- of nabijheidsdetectiesystemen.

Ontwikkelingen richten zich op miniaturisatie (MEMS), slimme en draadloze sensoren, sensoren voor het Internet of Things en sensorfusie met data-analyse of kunstmatige intelligentie. Uitdagingen zijn drift, cross-sensitiviteit, kalibratiekosten en onderhoud, energieverbruik en beveiliging van gegevens.