Sensoren

Im ersten Band dieser Reihe, "Werkstoffe", stand die Problematik des thermischen Gleichgewichts im Vordergrund: Die Frage, in welchen Phasen eine Legierung vor gegebener Zusammensetzung vorkommt, die Verteilung von Elektronen auf vorge gebene Energieniveaus, die Anordnung von elektrischen und magnetischen Dipolen bei einer vorgegebener Temperatur, etc. Zwischen zwei unterschiedlichen Systemen - die sich beide unabhängig voneinander jeweils in einem thermischen Gleich gewichtszustand befinden - können Kräfte (Summe aus Feld-und Entropiekräften) entstehen, die zu einem Teilchentransport führen : Die Berechnung führt zu den für die Praxis bedeutenden Stromdichtegleichungen. Auf der Basis der Stromdichtegleichungen und anderer Beziehungen können die durch Zusammenführung von Bereichen mit verschiedenen Werkstoffeigenschaften entstehenden elektronischen Bauelemente mit ihren für die Praxis nützlichen Eigen schaften (Dioden-, Verstärkerverhalten u.a.) verstanden werden. Dieses gilt insbe sondere für die im Band "Halbleiter" dargestellten Halbleiterwerkstoffe. Zur Verein fachung der - teilweise recht aufwendigen Rechnungen - wurde grundsätzlich der isotherme Fall betrachtet, bei dem die betrachteten Systeme auf derselben Tempera tur gehalten werden.

Autorentext

Prof. Dr. Dr. h.c. Hanno Schaumburg
Technische Universität Hamburg-Harburg
Unter Mitwirkung von
Wolfgang Göpel

Klappentext

Im ersten Band dieser Reihe, "Werkstoffe", stand die Problematik des thermischen Gleichgewichts im Vordergrund: Die Frage, in welchen Phasen eine Legierung vor­ gegebener Zusammensetzung vorkommt, die Verteilung von Elektronen auf vorge­ gebene Energieniveaus, die Anordnung von elektrischen und magnetischen Dipolen bei einer vorgegebener Temperatur, etc. Zwischen zwei unterschiedlichen Systemen - die sich beide unabhängig voneinander jeweils in einem thermischen Gleich­ gewichtszustand befinden - können Kräfte (Summe aus Feld-und Entropiekräften) entstehen, die zu einem Teilchentransport führen : Die Berechnung führt zu den für die Praxis bedeutenden Stromdichtegleichungen. Auf der Basis der Stromdichtegleichungen und anderer Beziehungen können die durch Zusammenführung von Bereichen mit verschiedenen Werkstoffeigenschaften entstehenden elektronischen Bauelemente mit ihren für die Praxis nützlichen Eigen­ schaften (Dioden-, Verstärkerverhalten u.a.) verstanden werden. Dieses gilt insbe­ sondere für die im Band "Halbleiter" dargestellten Halbleiterwerkstoffe. Zur Verein­ fachung der - teilweise recht aufwendigen Rechnungen - wurde grundsätzlich der isotherme Fall betrachtet, bei dem die betrachteten Systeme auf derselben Tempera­ tur gehalten werden.

Inhalt
1 Überblick über die Sensorik.- 2 Ladungsträger in Festkörpern.- 2.1 Bändermodell.- 2.2 Stromdichtegleichungen.- 3 Temperatursensoren.- 3.1 Überblick.- 3.2 Thermoelektrische Sensoren.- 3.3 Resistive Temperatursensoren.- 3.4 Transistoren als Temperatursensoren.- 3.5 Pyroelektrische Temperatursensoren.- 3.6 Quarz-Temperatursensoren.- 3.7 Faseroptische Temperatursensoren.- 3.8 Mechanische und chemische Temperatursensoren.- 4 Kraft- und Drucksensoren.- 4.1 Resistive Kraft- und Drucksensoren.- 4.2 Piezoelektrische Kraft- und Drucksensoren.- 4.3 Induktive und kapazitive Kraft- und Drucksensoren.- 4.4 Andere Kraft- und Drucksensortechniken.- 5 Magnetsensoren.- 5.1 Halleffekt-Sensoren.- 5.2 Magnetoresistive Sensoren.- 5.3 Spulen.- 5.4 Wiegand- und Impulsdrahtsensoren.- 5.5 Andere Magnetsensortechniken.- 5.6 Anwendungen von Magnetsensoren.- 6 Optische Sensoren (Photosensoren).- 6.1 Wirkung optischer Strahlung auf Festkörper.- 6.2 Kenngrößen optischer Sensoren.- 6.3 Thermische Photosensoren (Bolometer).- 6.4 Photokathoden und -multiplier.- 6.5 Photoleiter.- 6.6 Bipolare optische Halbleitersensoren.- 6.7 Ladungsspeicher und CCDs.- 6.8 Überblick über die Glasfasersensoren.- 6.9 Gasgefüllte Strahlungsdetektoren.- 6.10 Halbleiter-Kernstrahlungsdetektoren.- 7 Feuchtesensoren.- 7.1 Kapazitive und resistive Feuchtesensoren.- 7.2 Taupunktverfahren.- 8 Chemische Sensoren.- 8.1 Übersicht und Funktionsprinzipien.- 8.2 Pellistoren.- 8.3 Elektrochemische Sensoren mit ionensensitiven Elektroden.- 8.4 Sensoren mit Feststoffelektrolyten.- 8.5 Metalloxidsensoren.- 8.6 Chemisch sensitive Feldeffekttransistoren (CHEMFETs).- A. Dimensionen und Formelzeichen.- B. Naturkonstanten.- C. Sensorspezifische Themenkreise.- Cl: Elektromotorische Kraft (EMK).- C2: Verallgemeinerter Halleffekt.-C3: Verallgemeinerter geometrischer Magnetowiderstandseffekt.- D. Kennwerte (Merkmale) von Sensoren.- Literatur.