Techniklexikon

Elementarsensor

Teil des Sensors, der die nichtelektrischeGröße aus der Umwelt aufnimmt und in einelektrisch verwertbares Signal wandelt. Zur Wandlung nutzen E. Effekte und Prinzipien der Elektro- und Halbleiterphysik aus. Der Aufbau eines E. ist von der aufzunehmenden nichtelektrischen Größe abhängig. Zum Erfassen mechanischer Größenwie Druck, Kraft und Beschleunigung werden Siliciummembranen oder -zungen miteindiffundierten Widerstandsstrukturen (Drucksensor), Dehnungsmeßstreifen, Dünnfilme, Quarzscheiben u. ä. eingesetzt. Thermische Größen lassen sich z. B. über die Gehäuse von IS, die bereits die Signalaufbereitung des gewandelten Signals ausführen, aufnehmen und über die thermische Abhängigkeit der integrierten Halbleiterstrukturen in ein elektrisches Signal umsetzen (Temperatursensor). Für magnetische, chemische und Strahlungsgrößen dienen bei Halbleitersensoren (Hall-Sensor, Sensor, chemischer, Strahlungssensor) Teile des Halbleiterchips selbst, auf dem Schaltungen zur Signalaufbereitung und -Weiterverarbeitung integriert sind bzw. sein können, als E. Oft sind die vom E. gewonnenen elektrischen Signale so gering, daß sie verstärkt und korrigiert werden müssen, bevor sie messwertverarbeitenden Systemen zugeführt werden können. Die dazu notwendigen elektronischen Schaltungen sind entweder als diskrete oder integrierte Schaltung angefügt oder, wie bei einem Großteil der Halbleitersensoren, mit auf dem Sensorchip integriert.