1 Ãberblick Ã¼ber die Sensorik

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Seite 68 134 3.7 Faseroptische Temperatursensoren 3.8 Mechanische und chemische Temperatursensoren 135 industriellen Anlagen und in der Forschung zur Anwendung kommen. c) Aufbau des Sensorsystems mit zeitlichem Verlauf der optischen Anregung (Leuchtdiode) und der Lumineszenzsignale bei höheren und niedrigeren Temperaturen. 3.8 Mechanische und chemische Temperatursensoren Tab. 3.8-1 gibt einen Überblick über Temperatursensoren, die auf dem Prinzip der thermischen Ausdehnung von Gasen, Flüssigkeiten und Festkörpern aufgebaut sind. Tab. 3.8-1 Überblick über die Ausdehnungsthermometer und deren Anwendungsbereich (nach [3.8]) Bild 3.7-4 Temperaturmessung über die Lumineszenzabklingzeit optisch angeregter Elektronen in Chrom-dotiertem Yttrium-Aluminium-Granat (YAG:Cr, s. Band 1, Abschnitt 1.3.2, nach [3.50]) a) Bandschema in der Umgebung der Leitungsbandkante des Yttrium-Aluminium-Granats mit Chrom-Störstellennivaus. Bei optischer Anregung aus dem Grundzustand A 2 werden die Elektronen auf die Niveaus mit den Energien W 1 und W 2 angeregt. Das Besetzungsverhältnis f(W 1 ) und f(W 2 ) ist dann stark temperaturabhängig nach dem Gesetz (Boltzmannstatistik): Zu den Ausdehnungsthermometern mit einer Flüssigkeit als Medium gehört das bekannte Quecksilberthermometer, wobei das Quecksilber auch durch andere weniger toxische Flüssigkeiten ersetzt werden kann. Bei diesen Thermometern kann die temperaturabhängige Ausdehnung in einem Glaskörper direkt abgelesen werden, sie kann aber auch in einen Zeigerausschlag umgewandelt werden (Bild 3.8-1). Kennzeichnend für das System ist, daß die Lebensdauer des 2 E-Niveaus W 1 (8,4 ms) weitaus größer ist als die des 4 T 2 -Niveaus W 2 (24µs). Die insgesamt gemessene Abklingzeit der Lumineszenz nimmt also mit der Temperatur ab (b).
Seite 69 136 3.8 Mechanische und chemische Temperatursensoren 3.8 Mechanische und chemische Temperatursensoren 137 Temperatur oder in einem vorgegebenen Temperaturintervall ihre Farbe schlagartig oder kontinuierlich zu verändern (Tab. 3.8-2a und b). Tab. 3.8-2 Chemische Temperatursensoren (nach [3.8]) a) Temperaturmeßfarben (Thermocolore) Bild 3.8-1 Ausdehnungsthermometer mit mechanischer Anzeige (nach [3.8]) a) Flüssigkeits-Federthermometer b) Dampfdruck-Federthermometer c) Dampfdruck thermometrischer Flüssigkeiten Bild 3.8.2 zeigt die thermische Ausdehnung von festen Werkstoffen, die für Stabausdehnungsthermometer eingesetzt werden können und einen mechanischen Temperatursensor mit Bimetallspirale. Verschiedene chemische Verbindungen haben die Eigenschaft, bei einer bestimmten
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Seite 69: Seite 67 132 3.7 Faseroptische Temp
Seite 73 und 74: Seite 70 138 4 Kraft- und Drucksens
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Seite 103 und 104: Seite 100 198 4.2 Piezoelektrische
Seite 111 und 112: Seite 108 214 4.3 Induktive und kap
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Seite 115 und 116: Seite 112 222 4.4 Andere Kraft- und
Seite 117 und 118: Seite 113 224 5.1 Halleffekt-Sensor
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Seite 142 282 5.4 Wiegand- und Impu
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Seite 152 302 5.6 Anwendungen von M
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Seite 154 306 5.6 Anwendungen von M
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Seite 155 308 6.1 Wirkung optischer
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Seite 157 312 6.1 Wirkung optischer
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Seite 159 316 6.2 Kenngrößen opti
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Seite 161 320 6.2 Kenngrößen opti
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Seite 171 340 6.6 Bipolare optische
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Seite 221 440 8.4 Sensoren mit Fest
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Seite 229 456 Anhang A: Dimensionen
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Seite 237 472 Anhang C1: Elektromot
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Seite 239 476 Anhang C2: Verallgeme
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Seite 245 488 Anhang D: Kennwerte v
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Seite 247 492 Literatur Literatur 4
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