SSP_501_汽车传感器原理德文版

ServiceTrainingSelbststudienprogrammTechnik501FahrzeugsensorikPhysikalischeGrundlagen2DasSelbststudienprogrammstelltdieKonstruktionundFunktionvonNeuentwicklungendar!DieInhaltewerdennichtaktualisiert.AktuellePrüf-,Einstell-undReparaturanweisungenentnehmenSiebittederdafürvorgesehenenService-Literatur.AchtungHinweisImmerhöhereAnsprücheanSicherheit,BedienungundKomfortführenimFahrzeugbauzuimmerkomplexerenSystemen.JenachAufgabebenötigendieseSystemeeineVielzahlvonInformationen,dieihnendurchSensorengeliefertwerden.FolgeisteinefastunüberschaubareVielfaltanunterschiedlichenSensortypenundSensorbezeichnungen.AlledieseSensorenundihreWirkungsweiseberuhenjedochaufeinerbegrenztenAnzahlvonphysikalischenGrundlagenundphysikalischenMessverfahren.DieSelbstudienprogrammezurFahrzeugsensorikhabenzumZiel,dieseunterschiedlichenMessverfahrenundihrephysikalischenGrundlageneinfachundanschaulichzuvermittelnundsiedenverschiedenenSensortypenzuzuordnen.DieSystematikdieserHeftesollesIhnenerleichtern,dieindenFahrzeugsystemenverbautenSensorenzuerkennenundzubeurteilen,welcheInformationensiedemSystemaufBasisderunterschiedlichenphysikalischenGesetzeliefern.DieSelbstudienprogrammezurFahrzeugsensoriksinddamitalszentralesNachschlagewerkgedacht,dasSiebeidemVerstehenkomplexerFahrzeugsystemeundinderFehlersucheunterstützensoll.MitdiesemSelbststudienprogrammzudenphysikalischenGrundlageninderFahrzeugsensorikkanndaszuSchulzeitenschoneinmalGewussteentstaubtwerden.DabeitauchenunteranderemwiederholtBegriffezuzentralenTheorienderPhysikauf,wieQuantenmechanikoderRelativität,dieinderSchule,wenigodernichtberücksichtigtwerden.Esgehthierjedochnichtdarum,dieseTheorienmathematischexaktzuerläutern,denndieseswürdesowohldenUmfangalsauchdenSinndiesesHeftessprengen.Esgehtdarum,dasWissenzuvermitteln,dassesdiesewichtigenTheoriengibtundwelchezentralenBedeutungendieseoftsehrabstraktenGedankengebäudefürdieTechnik,dieunsumgibt,haben.3InhaltsverzeichnisEinleitung........................................................4WassindBewegungen?............................................6WasistEnergie?.................................................14WasistMaterie?.................................................20WasistMagnetismus?............................................26WassindelektromagnetischeWellen?...............................30WasistSchall?..................................................34WasbedeutenU,I,RundC?.......................................35Glossar.........................................................414EinleitungDerAufbauderReiheFahrzeugsensorikDieSelbststudienprogrammezurFahrzeugsensorikwerdenvoraussichtlichdreiHefteumfassen:-Fahrzeugsensorik-PhysikalischeGrundfragen-Fahrzeugsensorik-Messmethodik-Fahrzeugsensorik-SensortechnikDiesedreiHeftebauenaufeinanderaufundbildeninihrerGesamtheiteinNachschlagewerkzumThemaFahrzeugsensorikbzw.SensoreninderKfz-Technik.DieDreiteilungerfolgte,umdieSeitenzahleinesHeftesaufeinenüberschaubarenUmfangzubeschränken.ZudenInhaltenderReiheFahrzeugsensorikIndiesemerstenHeftderReiheFahrzeugsensorikwerdenphysikalischeGrundlagenvermittelt,diezumVerstehenderFunktionsweisederunterschiedlichenSensorenunverzichtbarsind.Eswirdversucht,diesmöglichstbildlichzuvermittelnundaufeineWiedergabederderPhysikzugrundeliegendenMathematiksoweitwiemöglichzuverzichten.DiedabeiverwendetenModellvorstellungenbeschreibendieaktuellenErkenntnisseinderPhysikgrößtenteilsstarkvereinfachtunddamitunvollständig.WerbereitsübereinumfassendesphysikalischesGrundwissenverfügt,magdiesenerstenTeilüberspringenoderzumAuffrischendesvorhandenenWissensverwenden.DasHeft„Fahrzeugsensorik-Messmethodik“befasstsichmitdenunterschiedlichenMessverfahren,dievondenSensorenangewendetwerden.DieBeschreibungenindemzweitenHeftsetzendieKenntnisderGrundlagenausdiesemHeftvoraus.DasHeft„Fahrzeugsensorik-Sensortechnik“schließlichgibteinenÜberblicküberdieunterschiedlichenSensortypen,diezurZeitimFahrzeugbauverwendetwerdenundordnendiesedenimzweitenHeftvorgestelltenMessverfahrenzu.FürjedenSensorwirdbeschrieben,wofürseinSignalverwendetwerdenkann,wiederSensoraufgebautistundwieerbezogenaufdasMessverfahrenfunktioniert.5WasbedeutetSensorik?SensorikistaustechnischerSichtdasWissenunddieAnwendungvonSensoren,umtechnischeSystemezukontrollierenundzuregeln.EinSensoristeinMessfühler,umbestimmtephysikalischeEigenschaftenzuerfassenundineinelektronischverwertbaresSignalumzuwandeln.EinSensoristdamitdieSchnittstellezwischenderäußerenWeltunddemSysteminnerenfüreinebestimmteMessgröße.DieSinnedesAutosUmsichdieBedeutungvontechnischerSensorikimAutomobilbauzuverdeutlichen,isteinVergleichmitderphysiologischenSensorikeinesbiologischenSystems,wiedemMenschen,vertretbar.Wirnennenu.a.sechsSinneunsereigenundbesitzenfürjedendieserSinnespezifischeMessfühler.FürdenoptischenSinn(Sehen)habenwirzweiAugenmitphotoempfindlichenSensoren,diedasErkennenvonFarbenundHelligkeitenermöglichen.DieeinzelnenSensorensinddabeibereitsimAugesoverschaltet,dasssiesichhervorragendzurMustererkennungeignen.Einealtersabhängige,erfahrungsb