{"id":17857,"date":"2023-10-10T11:19:57","date_gmt":"2023-10-10T09:19:57","guid":{"rendered":"https:\/\/www.md-elektronik.com\/?p=17857"},"modified":"2023-10-11T13:11:26","modified_gmt":"2023-10-11T11:11:26","slug":"sensorik","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.md-elektronik.com\/de\/sensorik\/","title":{"rendered":"Sensorik"},"content":{"rendered":"\n<h2><strong>Was sind Sensoren?<\/strong><\/h2>\n<p>Bei einem Sensor handelt es sich im weitesten Sinne um ein Messger\u00e4t.<br>Es werden Umwelteinfl\u00fcsse wie Temperatur, Feuchtigkeit, Licht, Gase, etc. gemessen und in elektrische Signale umgewandelt. Diese k\u00f6nnen dann von einer Auswerte-Einheit (Steuerger\u00e4t) erfasst und interpretiert werden. Die Steuerger\u00e4te senden im Anschluss Signale an Aktoren, um notwendige Anpassungen oder Aktionen durchzuf\u00fchren.<\/p>\n<p><em>Ein Beispiel:<br>Die Innenraumtemperatur im Fahrzeug wird mit Hilfe eines Temperatursensors gemessen. Eine Steuerelektronik interpretiert die gemessene Temperatur als zu niedrig und aktiviert die Heizung.<br><\/em><\/p>\n<h2><strong>Sensoren \u2013 im Kraftfahrzeug<\/strong><\/h2>\n<p>Beim Einsatz in einem Kraftfahrzeug wird in der Regel zwischen drei Hauptkategorien unterschieden:<\/p>\n<ul>\n<li><strong>Sensoren im Antriebsstrang \/ Motor<br><\/strong>Der Antriebsstrang bzw. die Motoreneinheit sind eine Gruppe von Komponenten im Kraftfahrzeug, die Drehmoment erzeugen und an die Antriebsr\u00e4der leiten. Sensoren in diesem Bereich sorgen f\u00fcr den reibungslosen Ablauf dieser Einheit, z. B.: Abgassensoren, Lambdasonden, Drucksensoren im Motor, etc.<\/li>\n<li><strong>Sicherheits \u2013 Sensoren<br><\/strong>Diese Sensoren sind f\u00fcr die Sicherheit des Fahrzeugs und seiner Insassen notwendig. Ein ABS &#8211; Geschwindigkeitssensor z. B., verhindert das Blockieren des Rades beim Bremsen. Aufprallsensoren sorgen daf\u00fcr, dass der Airbag bei einem Unfall ausgel\u00f6st, usw.<\/li>\n<li><strong>Sensoren zur Erh\u00f6hung des Komforts<br><\/strong>Komfortsensoren sind f\u00fcr die Bequemlichkeit des Fahrers zust\u00e4ndig. Als Beispiel sei der Regensensor angef\u00fchrt.<\/li>\n<\/ul>\n<p>Dieser erkennt Feuchtigkeit auf der Windschutzscheibe, so dass ein Steuerger\u00e4t die Scheibenwischer elektronisch einschalten und regeln kann.<\/p>\n<h2><strong>Welche Arten von Sensoren gibt es im Fahrzeug und wie werden sie eingesetzt<\/strong><\/h2>\n<p>In diesem Glossar wird auf h\u00e4ufig eingesetzte Sensortypen und deren Funktionsweise im Fahrzeug eingegangen.<br>Alle existierenden Sensoren zu betrachten w\u00fcrde den hier zur Verf\u00fcgung stehenden Rahmen sprengen.<\/p>\n<h3><strong>Optische Sensoren<\/strong><\/h3>\n<p>Optische, oder auch optoelektronische Sensoren erfassen in einem gewissen Spektrum mittels Licht Gegenst\u00e4nde und k\u00f6nnen in der Folge diverse Aktionen ausl\u00f6sen. Hier werden stellvertretend einige typische Vertreter der optischen Sensoren angef\u00fchrt<\/p>\n<h3><strong>LiDAR <\/strong>(Light Detection and Ranging)<\/h3>\n<p>Bei einem LiDAR \/ Lasersensor wird mit Hilfe eines rotierenden Laserstrahls die Umgebung eines Fahrzeuges abgescannt, vermessen und erfasst. Aus den erfassten Daten kann ein drei dimensionales Abbild der Umgebung erzeugt werden. (Siehe auch Glossareintrag LiDAR)<\/p>\n<h3><strong> Regensensoren<\/strong><\/h3>\n<p>Leuchtdioden (LEDs) senden Infrarotlicht aus, welches an der \u00e4u\u00dferen Scheibenoberfl\u00e4che der Windschutzscheibe reflektiert wird. Empf\u00e4ngerdioden (Fotodioden) empfangen das reflektierte Licht.<\/p>\n<p>Ist die Scheibenoberfl\u00e4che trocken, wird das Infrarotlicht nahezu mit voller Intensit\u00e4t an die Empf\u00e4ngerdiode reflektiert. Man spricht hier von einer Totalreflexion. Bei Regen wird der Lichtstrahl jedoch von den Wassertropfen abgelenkt und dadurch nur noch zum Teil reflektiert. Die Signaldifferenz gibt der Steuerelektronik Auskunft \u00fcber die St\u00e4rke des Regens und diese kann dann die Geschwindigkeit bzw. die Intervallzeit des Wischvorganges dementsprechend regeln.<\/p>\n<h3><strong>Kameras<\/strong><\/h3>\n<p>Kamerasysteme kommen im Fahrzeug sehr vielf\u00e4ltig zum Einsatz:<\/p>\n<ul>\n<li>Front-Kamera: Mono (1 Linse) und Stereo (2 Linsen)<\/li>\n<li>R\u00fcckfahrkamera<\/li>\n<li>360\u00b0 und Toter-Winkel-Erkennung (Seitenspiegel)<\/li>\n<li>Nachtfahr- und Infrarotkameras<\/li>\n<\/ul>\n<p>Kamerasysteme k\u00f6nnen in Kombination mit anderen Sensoren stark zur Sicherheit beitragen.<br>Der Nachteil der Kamerasysteme liegt darin, dass sie keine Abst\u00e4nde messen k\u00f6nnen.<br>Kameras erfassen ihre Umgebung in zwei dimensionalen Bildern.<\/p>\n<h3><strong>Luftg\u00fcte-Sensoren<\/strong><\/h3>\n<p>Luftg\u00fcte-Sensoren f\u00fcr den Innen- und Au\u00dfenbereich werden f\u00fcr den Automobilbau immer wichtiger. Da sich die Entwicklung eindeutig in Richtung Elektro-Mobilit\u00e4t hinbewegt, ist der Faktor Energieverbrauch ein gro\u00dfes Thema. F\u00fcr die Heizung oder K\u00fchlung des Fahrgastraumes wird daf\u00fcr ein betr\u00e4chtlicher Teil der Batterie-Kapazit\u00e4t eingesetzt. Wenn man aber daf\u00fcr sorgt, dass die Luft in der Fahrgastzelle solange wie m\u00f6glich zirkulieren kann und nur bei Verschlechterung der Luftqualit\u00e4t, frische Luft zugef\u00fchrt wird, reduziert das bedeutend den Energiebedarf. Die Messung selber wird mit einem optischen Sensor durchgef\u00fchrt, der die Schmutzpartikel erkennt und auswertet.<\/p>\n<h3><strong>Induktive \/ magnetische Sensoren<\/strong><\/h3>\n<p>Induktive, bzw. magnetische Sensoren finden ihre Hauptanwendung in der Positions- und Lageermittlung. Von der Geschwindigkeitsmessung der Achsen (ABS), \u00fcber die Motor-Drehzahl, bis hin zur drei dimensionalen Lagebestimmung eines Fahrzeuges (\u00dcberschlagssensor) sind diese Bauteile im Einsatz.<br>H\u00e4ufig werden hier sogenannte Hall-Sensoren verwendet.<\/p>\n<h3><strong>Kapazitive Sensoren<\/strong><\/h3>\n<p>Der Einsatz von kapazitiven Sensoren ist vielseitig. Beschleunigungssensoren sind typische Anwendungen im Auto. Vibrationen und beschleunigte Bewegungen im Fahrzeug k\u00f6nnen so gemessen werden. Das findet u.a. im Airbag Crash Sensor seine Verwendung. Einen weiteren Vertreter der kapazitiven Sensoren kennt man besser unter dem Namen \u201eKick-Sensor\u201c. Dieser sorgt daf\u00fcr dass sich der Kofferraum \u00f6ffnet oder schlie\u00dft, wenn man mit dem Fu\u00df unter der hinteren Sto\u00dfstange \u201ekickt\u201c.<\/p>\n<h3><strong>Ultraschall-Sensoren<\/strong><\/h3>\n<p>Ultraschall, oder auch Sonar (<u>S<\/u>ound <u>N<\/u>avigation <u>A<\/u>nd <u>R<\/u>anging) wird zum Messen von Abst\u00e4nden zu Objekten im k\u00fcrzeren Abstandbereich (15 cm bis max. 5,5 m) eingesetzt. Seine Hauptanwendung ist bei der Einparkhilfe zu finden. Gepulste Ultraschall Signale werden ausgestrahlt, am Objekt reflektiert und die Laufzeit gemessen. \u00dcber die Laufzeit kann nun der Abstand zum Objekt berechnet werden.<\/p>\n<h3><strong>Radar Sensoren<\/strong><\/h3>\n<p>Auch hier wird ein gepulstes Signal ausgesandt und die Laufzeit bis zum Empfang des reflektierten Signales gemessen. Abstandsmessungen \u00fcber 160 m sind hier m\u00f6glich.<\/p>\n<p>Radar Sensoren waren bei Premium Fahrzeugen seit l\u00e4ngerer Zeit in Verwendung, finden aber nun vermehrt ihren Weg auch in die Mittelklasse. Eine typische Anwendung f\u00fcr Radar Sensoren ist der adaptive Abstands Tempomat. Hier wird mit dem Radar Sensor permanent der Abstand zum vorausfahrenden Fahrzeug ermittelt. Somit kann vom System ein konstanter Sicherheitsabstand automatisch eingehalten werden.<br>(Siehe auch Glossareintrag Radar)<\/p>\n<h3><strong>Druck Sensoren<\/strong><\/h3>\n<p>Druck Sensoren arbeiten in der Regel nach dem Differenzdruck Prinzip.<br>Zwei Kammern werden hermetisch durch eine d\u00fcnne Membrane voneinander isoliert.<br>Bei einem Druckunterschied verformt sich die Membrane. Diese Verformung wird mittels Messbr\u00fccken in ein proportionales elektrisches Signal umgewandelt.<\/p>\n<p>Typische Anwendungen f\u00fcr Drucksensoren sind:<\/p>\n<ul>\n<li>Druck in Abgasr\u00fcckf\u00fchrungs-Systemen messen<\/li>\n<li>Leckagen Erkennung in Kraftstoff Systemen<\/li>\n<li>Kabinendruck<\/li>\n<li>Insassen Erkennung<\/li>\n<li>etc.<\/li>\n<\/ul>\n<h3><strong>Temperatur Sensoren<\/strong><\/h3>\n<p>Typischerweise werden automobile Temperatursensoren mit Hei\u00dfleiter Widerst\u00e4nden (NTC) realisiert.<br>Diese Widerst\u00e4nde \u00e4ndern in Abh\u00e4ngigkeit der Temperatur ihren Widerstandswert.<br>Der Strom wird umso besser geleitet, je h\u00f6her die Temperatur ist, d. h. der Widerstand nimmt mit der Temperatur ab.<\/p>\n<p>Typische Anwendungen sind:<\/p>\n<ul>\n<li>Motor Temperatur \u00dcberwachung<\/li>\n<li>Abgas Temperatur \u00dcberwachung<\/li>\n<li>Klimaanlage<\/li>\n<li>Batterie Temperatur \u00dcberwachung<\/li>\n<li>etc.<\/li>\n<\/ul>\n<h3><strong>Feuchte Sensoren<\/strong><\/h3>\n<p>Aus den kombinierten Daten, die ein Feuchte- und ein Temperatursensor (z. B. im Fu\u00df des Innenspiegels) liefern, errechnet das Klimasteuerger\u00e4t die Taupunkttemperatur der Luft, also jene Temperatur, bei der die Luftfeuchtigkeit kondensieren und zum Beschlag der Scheibe f\u00fchren w\u00fcrde.<br>So kann genau dieser Beschlag vermieden und f\u00fcr freie Sicht des Fahrers gesorgt werden. Oft werden aufgrund der Anwendung, ein Temperatur- und ein Feuchtesensor, in einem einzelnen Chip kombiniert.<\/p>\n<h3><strong>Strom Sensoren<\/strong><\/h3>\n<p>Die Strommessung gewinnt aufgrund der E-Mobilit\u00e4t massiv an Bedeutung.Realisieren l\u00e4sst sie sich \u00fcber Shunts (niederohmige Messwiderst\u00e4nde) oder Magnetfeldsensoren. Die Messung muss bidirektional erfolgen, da sie sowohl den motorischen als auch den generatorischen Betrieb (Rekuperieren) bei &nbsp; elektrischen Antrieben, sowie das externe Laden, messtechnisch erfassen und abdecken muss. Mit Hilfe von Strom Sensoren kann u. a. der Verbrauch und somit die Restreichweite eines E-Fahrzeuges gemessen werden. Beim Laden der Batterie verhindert die Strommessung ein \u00dcberladen und sorgt f\u00fcr ein langes Leben der Batterie.<\/p>\n<h2><strong>Fazit<\/strong><\/h2>\n<p>Ohne Sensoren w\u00e4re der Betrieb eines modernen Fahrzeuges nicht m\u00f6glich. In jedem Auto befindet sich eine Hundertschaft dieser Messger\u00e4te. Aufgrund der Umstellung auf elektrische Antriebe, wird sich aber auch die Art der Sensoren im Fahrzeug wandeln. W\u00e4hrend jene f\u00fcr den klassischen Motor (z. B. Abgasr\u00fcckf\u00fchrung) stetig an Bedeutung verlieren, sind u. a. Sensoren wie jene zur Strom- oder Luftg\u00fctemessung stark im Vormarsch. Wesentlich zunehmen werden auch alle Sensoren, die zur Realisierung von ADAS und AD ben\u00f6tigt werden, wie LiDAR, Radar und Kameras.<\/p>\n<div class=\"related-posts-section\"><h3>Das k\u00f6nnte Sie auch interessieren<\/h3><a href=\"https:\/\/www.md-elektronik.com\/de\/a%c2%b2b-automotive-audio-bus\/\" class=\"related-post-button\">A\u00b2B (Automotive Audio Bus)\u00a0<\/a><a href=\"https:\/\/www.md-elektronik.com\/de\/adas\/\" class=\"related-post-button\">ADAS<\/a><a href=\"https:\/\/www.md-elektronik.com\/de\/amec\/\" class=\"related-post-button\">AMEC<\/a><a href=\"https:\/\/www.md-elektronik.com\/de\/apix\/\" class=\"related-post-button\">APIX<\/a><a href=\"https:\/\/www.md-elektronik.com\/de\/automotive-ethernet\/\" class=\"related-post-button\">Automotive Ethernet<\/a><a href=\"https:\/\/www.md-elektronik.com\/de\/autonomes-fahren\/\" class=\"related-post-button\">Autonomes Fahren<\/a><a href=\"https:\/\/www.md-elektronik.com\/de\/backbone-verbindungen\/\" class=\"related-post-button\">Backbone-Verbindungen<\/a><a href=\"https:\/\/www.md-elektronik.com\/de\/c-a-s-e\/\" class=\"related-post-button\">C.A.S.E<\/a><a href=\"https:\/\/www.md-elektronik.com\/de\/fakra\/\" class=\"related-post-button\">FAKRA<\/a><a href=\"https:\/\/www.md-elektronik.com\/de\/fpd-link\/\" class=\"related-post-button\">FPD-Link<\/a><a href=\"https:\/\/www.md-elektronik.com\/de\/gmsl\/\" class=\"related-post-button\">GMSL<\/a><a href=\"https:\/\/www.md-elektronik.com\/de\/h-mtd\/\" class=\"related-post-button\">H-MTD<\/a><a href=\"https:\/\/www.md-elektronik.com\/de\/hsd\/\" class=\"related-post-button\">HSD<\/a><a href=\"https:\/\/www.md-elektronik.com\/de\/kabelkonfektion\/\" class=\"related-post-button\">Kabelkonfektion<\/a><a href=\"https:\/\/www.md-elektronik.com\/de\/koax\/\" class=\"related-post-button\">Koax<\/a><a href=\"https:\/\/www.md-elektronik.com\/de\/latenz\/\" class=\"related-post-button\">Latenz<\/a><a href=\"https:\/\/www.md-elektronik.com\/de\/lidar\/\" class=\"related-post-button\">LiDAR<\/a><a href=\"https:\/\/www.md-elektronik.com\/de\/lvds\/\" class=\"related-post-button\">LVDS<\/a><a href=\"https:\/\/www.md-elektronik.com\/de\/multi-gig-ethernet-multi-gigabit-ethernet\/\" class=\"related-post-button\">Multi-Gig-Ethernet (Multi-Gigabit-Ethernet)<\/a><a href=\"https:\/\/www.md-elektronik.com\/de\/on-board-diagnose\/\" class=\"related-post-button\">On-Board-Diagnose<\/a><a href=\"https:\/\/www.md-elektronik.com\/de\/radar\/\" class=\"related-post-button\">Radar<\/a><a href=\"https:\/\/www.md-elektronik.com\/de\/schirmung\/\" class=\"related-post-button\">Schirmung<\/a><a href=\"https:\/\/www.md-elektronik.com\/de\/v2x\/\" class=\"related-post-button\">V2X<\/a><a href=\"https:\/\/www.md-elektronik.com\/de\/wigig\/\" class=\"related-post-button\">WiGig<\/a><\/div>\n\n<div class=\"message-box relative\" style=\"padding-top:30px;padding-bottom:30px;\"><div class=\"message-box-bg-image bg-fill fill\" ><\/div><div class=\"message-box-bg-overlay bg-fill fill\" style=\"background-color:rgb(245, 245, 247);\"><\/div><div class=\"container relative\"><div class=\"inner last-reset\">\n\n<div class=\"row align-equal align-center\"  id=\"row-43012471\">\n\n\n\t<div id=\"col-833401493\" class=\"col medium-3 small-12 large-3\"  >\n\t\t\t\t<div class=\"col-inner\"  >\n\t\t\t\n\t\t\t\n\n\t<div id=\"gap-1073678699\" class=\"gap-element clearfix\" style=\"display:block; height:auto;\">\n\t\t\n<style>\n#gap-1073678699 {\n  padding-top: 10px;\n}\n<\/style>\n\t<\/div>\n\t\n\n\t<div class=\"img has-hover x md-x lg-x y md-y lg-y\" id=\"image_1040341502\">\n\t\t\t\t\t\t\t\t<div class=\"img-inner dark\" >\n\t\t\t<img decoding=\"async\" width=\"800\" height=\"800\" src=\"https:\/\/www.md-elektronik.com\/wp-content\/uploads\/2022\/11\/autor_christoph_zauner_md.png\" class=\"attachment-large size-large\" alt=\"\" srcset=\"https:\/\/www.md-elektronik.com\/wp-content\/uploads\/2022\/11\/autor_christoph_zauner_md.png 800w, https:\/\/www.md-elektronik.com\/wp-content\/uploads\/2022\/11\/autor_christoph_zauner_md-300x300.png 300w, https:\/\/www.md-elektronik.com\/wp-content\/uploads\/2022\/11\/autor_christoph_zauner_md-150x150.png 150w, https:\/\/www.md-elektronik.com\/wp-content\/uploads\/2022\/11\/autor_christoph_zauner_md-768x768.png 768w\" sizes=\"(max-width: 800px) 100vw, 800px\" \/>\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t\t\t\t\n<style>\n#image_1040341502 {\n  width: 100%;\n}\n<\/style>\n\t<\/div>\n\t\n\n\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\n\t\n\n\t<div id=\"col-2091386344\" class=\"col medium-9 small-12 large-9\"  >\n\t\t\t\t<div class=\"col-inner\"  >\n\t\t\t\n\t\t\t\n\n<p><span style=\"font-size: 130%;\"><strong>Christoph Zauner<\/strong><\/span><\/p>\n<p>Christoph Zauner ist Manager im Technical Product Management bei MD. Sein Fokus liegt im Bereich C-KLIC Produkte, Automotive PCB-Steckverbinder und Elektronik-Komponenten. Seine langj\u00e4hrige Berufserfahrung in der Elektronik-Entwicklung zeichnen ihn f\u00fcr diesen T\u00e4tigkeitsbereich aus. Was ihn am meisten an seinem Job reizt: \u201eNeue Produkte von Anfang an mitgestalten zu k\u00f6nnen ist ein besonderes Privileg. Der enge Kundenkontakt, die gemeinsame Arbeit in einem internationalen Team und die daraus resultierenden interkulturellen Erfahrungen machen die Aufgaben besonders interessant.<\/p>\n\n\t\t<\/div>\n\t\t\t\t\t<\/div>\n\n\t\n\n\n<style>\n#row-43012471 > .col > .col-inner {\n  padding: 0 0px 0px 0px;\n}\n<\/style>\n<\/div>\n\n<\/div><\/div><\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"","protected":false},"author":15,"featured_media":0,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[98],"tags":[],"class_list":["post-17857","post","type-post","status-publish","format-standard","hentry","category-glossar"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.md-elektronik.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/17857","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.md-elektronik.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.md-elektronik.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.md-elektronik.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/users\/15"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.md-elektronik.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=17857"}],"version-history":[{"count":7,"href":"https:\/\/www.md-elektronik.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/17857\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":17900,"href":"https:\/\/www.md-elektronik.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/17857\/revisions\/17900"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.md-elektronik.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=17857"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.md-elektronik.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=17857"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.md-elektronik.com\/de\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=17857"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}