Sensorprinsippene

Sensorprinsippene beskriver de fysiske og kjemiske mekanismene som gjør sensorer i stand til å måle en størrelse og konvertere den til et elektrisk signal. Prinsippene deles ofte inn i fysiske og kjemiske/biologiske kategorier. De viktigste fysiske prinsippene inkluderer resistive sensorer, kapasitansbaserte sensorer, induktive sensorer, piezoelektriske sensorer, optiske sensorer og termiske sensorer. Resistive sensorer endrer motstand når en fysisk variabel påvirker dem; eksempler er RTD- og termistorbaserte temperaturmålere samt strain gauges. Kapasitansbaserte sensorer måler endringer i kapasitans som følge av avstand, permittivitet eller mekanisk bevegelse, og brukes i trykk- og avstands-/nærhetsmåling. Induktive sensorer utnytter endringer i induktans i en kjerne eller mellom to spoler og brukes til posisjon og avstand. Piezoelektriske sensorer genererer elektrisk spenning ved mekanisk belastning og brukes som akselerometre og trykksensorer. Optiske sensorer omdanner lys eller endringer i lysforhold til elektriske signaler og inkluderer fotodetektorer og fiberoptiske målere. Termiske sensorer reagerer på temperaturforskjeller med elektriske signaler og omfatter termoelementer og RTD-er.

Magnetiske sensorer utnytter Hall-effekten og brukes til å måle magnetiske felt og posisjon. Elektrokjemiske sensorer måler kjemiske reaksjoner og brukes ofte i gass- og pH-måling. I tillegg brukes akustiske prinsipper i mikrofoner og andre lyddetektorer.

Et sensor-system består vanligvis av selve sensorelementet og etterfølgende signalkondisjonering, analog-til-digital-konvertering og kalibrering. Viktige ytelsesparametere inkluderer nøyaktighet, oppløsning, følsomhet, linearitet, støy, drift og temperaturkompensasjon samt responstid.