Transduzenten

Transduzenten sind Bauelemente oder Systeme, die eine physikalische Größe oder ein Signal in eine andere Form überführen. Sie bilden die Schnittstelle zwischen Messgröße, Regelung oder Steuerung und der erfassten oder ausgestoßenen Energie. Typischerweise wandeln Transduzenten Energieformen wie mechanische, thermische, optische oder chemische Energie in elektrische Signale um oder liefern Energie in eine andere Form zurück.

Man unterscheidet grob zwischen passiven und aktiven Transduzenten. Passive Transduzenten erzeugen kein Signal von sich aus, sondern liefern eine Ausgangsgröße aus dem Eingang, oft in Form einer veränderlichen elektrischen Größe (z. B. Widerstände, Drucksensoren). Aktive Transduzenten benötigen eine eigene Energiezufuhr oder liefern verstärktes Signal (z. B. Mikrofone, piezoelektrische Aktoren, optische Sensoren mit eigener Beleuchtung). Weiterhin können Transduzenten analog betrieben werden, wobei kontinuierliche Signale erzeugt werden, oder digital, bei denen Signale diskretisiert verarbeitet werden.

Beispiele für Transduzenten umfassen Mikrofonsensoren, die Schall in elektrische Signale wandeln; Lautsprecher, die elektrische Signale in Schall umsetzen; Thermoelemente und Widerstandsthermometer, die Temperatur in Spannung bzw. Widerstandsänderung überführen; Photodioden und Fotowiderstände, die Licht in elektrische Größen übertragen; Ultraschall-Transduzenten in der Medizin und in der Materialprüfung; sowie Magnet- und Hall-Sensoren zur Messung von Feldern.

Anwendungen finden sich in der Mess- und Regeltechnik, der Medizin, der Automobilindustrie, der Unterhaltungselektronik und der Umweltüberwachung. Wichtige Leistungsmerkmale sind Empfindlichkeit, Linearität, Frequenzbandbreite, Rauschen, Temperaturdrift und Lastanpassung.

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