{"id":64957,"date":"2023-06-27T06:52:18","date_gmt":"2023-06-27T04:52:18","guid":{"rendered":"https:\/\/botland.com.pl\/blog\/przetwornik-jakie-sa-przetworniki-i-jakie-jest-ich-zastosowanie\/"},"modified":"2023-07-14T09:19:30","modified_gmt":"2023-07-14T07:19:30","slug":"messwandler-welche-messwandler-gibt-es-und-wofuer-werden-sie-verwendet","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/botland.de\/blog\/messwandler-welche-messwandler-gibt-es-und-wofuer-werden-sie-verwendet\/","title":{"rendered":"Messwandler – welche Messwandler gibt es und wof\u00fcr werden sie verwendet?"},"content":{"rendered":"Lesezeit<\/span> 3<\/span> min.<\/span><\/span>\t\t
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In der Elektronik haben wir es sehr oft mit Messkreisen zu tun – und nicht nur mit Messger\u00e4ten an sich. Um beispielsweise Spannung oder Temperatur zu messen, verwenden wir h\u00e4ufig Messwandler.<\/p>\n

In diesem Artikel werden Beispiele f\u00fcr die in modernen elektronischen Systemen verwendeten Messwandler beschrieben.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Messwandler - \u00dcbersicht<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Elektrische und elektronische Wandler<\/strong> sind spezielle Bauteile, deren Aufgabe es ist,Energie von einer Form in eine andere umzuwandeln<\/strong>. Je nach Konstruktion und Anwendung k\u00f6nnen Wandler an der Umwandlung von mechanischer, elektrischer, lichttechnischer, chemischer, thermischer, akustischer<\/strong>, elektrischer und magnetischer Feldenergie<\/strong> und vielen anderen Energiearten beteiligt sein. Ein Beispiel, dem man t\u00e4glich begegnet, ist das Mikrofon in Mobiltelefonen<\/strong>, wo Schall (Sprache und Umgebungsger\u00e4usche) in elektrische Signale umgewandelt wird, die auf den bevorzugten Bereich verst\u00e4rkt werden, der f\u00fcr die weitere \u00dcbertragung erforderlich ist. Die elektrischen Signale werden dann am Empf\u00e4nger in Tonsignale umgewandelt. Gl\u00fchbirnen und Lampen<\/strong> sind ebenfalls Wandler – sie wandeln elektrische Energie in Lichtenergie um, und als Nebeneffekt des flie\u00dfenden elektrischen Stroms und des ausgestrahlten Lichts entsteht W\u00e4rmeenergie.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Das Licht wird durch die Umwandlung von elektrischer Energie in der Gl\u00fchbirne erzeugt.<\/figcaption>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/figure>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t
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Gesamtleistung der Messwandler<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Wie gut der Sender in der Zielanwendung funktioniert, wird durch seine Gesamtleistung<\/strong> angegeben. Einer dieser Parameter ist der dynamische Bereich des Wandlers<\/strong>, d. h. das Verh\u00e4ltnis zwischen dem Signal mit hoher Amplitude und dem Signal mit niedrigster Amplitude, damit der Wandler das Messsignal effizient liefern kann. Wenn Schallk\u00f6pfe einen hohen Dynamikbereich haben, sind sie pr\u00e4ziser und reagieren schneller.<\/p>\n

Wichtig ist jedoch auch die Wiederholbarkeit der Messungen<\/strong>, d. h. die F\u00e4higkeit des Wandlers, ein gleiches Ausgangssignal zu erzeugen, wenn er durch ein \u00e4hnliches Eingangssignal angeregt wird.<\/p>\n

Die Zuverl\u00e4ssigkeit der Messungen wird auch durch das Eigenrauschen am<\/strong> Wandlerausgang und die Hysterese<\/strong> beeinflusst – die Eigenschaft der Abh\u00e4ngigkeit des Signals am Wandlerausgang vom aktuellen Zustand des Eingangs und dem vorhergehenden Zustand.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Ultraschall-Wandler<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Die Hauptaufgabe des Ultraschallwandlers<\/span> besteht darin, elektrische Signale in Ultraschallwellen umzuwandeln<\/span>. Ein solcher Wandler besteht unter anderem aus einem kapazitiven Wandler<\/span> Spannweite oder piezoelektrisch<\/span>. Eine Anwendung f\u00fcr solche Wandler ist die Messung von Schallabst\u00e4nden auf der Grundlage von reflektierten Ultraschallwellen. Diese Messung basiert auf einer angemessenen Methode im Vergleich zu einfachen Methoden, die unterschiedliche Messskalen verwenden.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Temperatur-Transmitter<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Thermoelement-Verst\u00e4rker - MCP9601 I2C Temperatur-Transmitter - STEMMA QT \/ Qwiic - Adafruit 5165.<\/figcaption>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/figure>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Ein Temperaturtransmitter<\/strong> wird verwendet, um die Temperatur eines Ger\u00e4ts in eine andere Gr\u00f6\u00dfe<\/strong>, wie elektrische Spannung, Druck<\/strong> oder mechanische Energie<\/strong>, umzuwandeln. Es wird zur Messung der Lufttemperatur verwendet, um die Betriebstemperatur mehrerer Ger\u00e4te wie Klimaanlagen, Heizungen oder L\u00fcftungen<\/strong> zu steuern.<\/p>\n

In den meisten elektronischen Anwendungen wird die gemessene Temperatur in eine elektrische Spannung umgewandelt, auf deren Grundlage das Steuerungssystem weitere Entscheidungen trifft, z. B. das Ein- oder Ausschalten der Heizung.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t<\/section>\n\t\t\t\t

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Piezo-Wandler<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Ein piezoelektrischer Wandler<\/strong> ist eine besondere Art von Sensor, dessen Hauptfunktion darin besteht, mechanische Energie in elektrische Energie umzuwandeln<\/strong>. Auf die gleiche Weise kann elektrische Energie in mechanische Energie umgewandelt werden. Ein solcher Wandler wird vor allem zur Erkennung des Aufschlags eines Schlagzeugstocks auf elektronische Schlagzeugpads<\/strong> sowie zur Erkennung von Muskelbewegungen<\/strong> verwendet, die in der Akzeleromographie<\/strong> eingesetzt werden. Im Automobilbereich hingegen werden Piezo-Sensoren als Klopfsensoren<\/strong> eingesetzt.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Druckumwandler<\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Ein Druckwandler<\/strong> ist ein spezieller Sensortyp , der Druck in ein elektrisches Spannungssignal umwandelt<\/strong>. Es dient zur Messung des Drucks einer bestimmten Menge, z. B. eines Gases oder einer Fl\u00fcssigkeit<\/strong>, durch Umwandlung von Druck in elektrische Energie. Zu den Anwendungen f\u00fcr Druckmessumformer geh\u00f6ren vor allem H\u00f6hen-, Druck-, F\u00fcllstands- oder Tiefenmessungen, Durchflussmessungen und Leckpr\u00fcfungen<\/strong>. Diese Wandler k\u00f6nnen zur Stromerzeugung unter Bodenschwellen auf Stra\u00dfen eingesetzt werden, wo die Kraft des Fahrzeugverkehrs in elektrische Energie umgewandelt werden kann.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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Messwertgeber f\u00fcr elektrischen Strom und magnetische Felder<\/h2><\/h2>\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t
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Dank jahrelanger Forschungen und Experimente haben gro\u00dfe Wissenschaftler die Gesetze des Elektromagnetismus<\/strong> im weitesten Sinne aufgestellt, darunter die folgenden Namen wie Michael Faraday, Andr\u00e9 Amp\u00e8re, Carl Friedrich Gau\u00df<\/strong> und Michal Doliwo-Dobrowolski<\/strong>. Dies f\u00fchrte zur Erfindung von Ger\u00e4ten wie dem Mikrofon, dem magnetisch-elektrischen Lautsprecher, elektrischen Gleich- und Wechselstrommotoren und -generatoren<\/strong> sowie Transformatoren und Instrumenten zur Messung elektrischer Gr\u00f6\u00dfen<\/strong>.<\/p>\n

In einem Transformator zum Beispiel wird elektrische Energie auch in elektrische Energie mit anderen Parametern umgewandelt, wobei das Leistungsgleichgewicht durch elektromagnetische Kopplung erhalten bleibt. Die Tonabnehmer in einer E-Gitarre funktionieren auf \u00e4hnliche Weise, indem vibrierende Metallstr\u00e4nge, die \u00fcber die Pole des Tonabnehmers gelegt werden, ein Magnetfeld in den Kern induzieren, auf den die Kupferwicklung gewickelt ist, was zu einer elektrischen Spannung und einem Stromfluss in dem Kern f\u00fchrt.<\/p>\n

Da das Signal eines solchen Wandlers zu schwach ist, durchl\u00e4uft es, bevor es den Lautsprecher erreicht, einen Vorverst\u00e4rker und einen Leistungsverst\u00e4rker, in dem sich auch ein oder bei R\u00f6hrenverst\u00e4rkern sogar zwei Transformatoren befinden k\u00f6nnen.<\/p>\n\t\t\t\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t

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