Die Erfassung sowie die Weiterverarbeitung von Messdaten sind heutzutage kaum noch ohne Verbindung zu einem Computersystem denkbar und werden meist in einem einzigen Prozess zusammengefasst. Dieses ganzheitliche Verfahren beinhaltet die „Planung der Messaufgaben, die Realisierung von Ablaufsteuerungen, die Überwachung von Prozessen, die Steuerung von Prüfständen oder die statistische Analyse von Rohdaten“ (BER 14, S. 29) und strebt integrierte Lösungen an. Bei der Messung werden Signale, oder eben Messgrößen, über Sensoren erfasst und in Ströme oder Spannungen umgesetzt. Mit dem A/D-Wandler werden diese anschließend für den Rechner konditioniert.
AD-Umsetzer, kurz für Analog/Digital-Wandler, sind essenzielle Komponenten in der elektronischen Messtechnik. Sie vereinen „die Welt der analogen Messgrößen, Sensoren und Verstärker mit der digitalen Welt der Rechner“ (SCH 12, S. 304). Die Eingangssignale der A/D-Umsetzer sind amplitudenanalog, die Ausgangssignale jedoch sind zeit- und wertdiskret, also digital. Die Wandler lassen sich grundsätzlich in zwei große Gruppen unterteilen: Bei den direkt vergleichenden Umsetzer werden Spannungen lediglich verglichen, bei den indirekten werden umzusetzenden Spannungen in Frequenzen oder Zeitintervalle umgewandelt und anschließend gemessen. Bei ersteren, also den direkt Vergleichen, darf sich während der Umwandlung der Messwert nicht ändern. Stattdessen wird er in einem Abtast- und Halteglied gespeichert.
Inhaltsverzeichnis
- Einleitung
- Was ist ein Komparator
- Arten von Komparatoren und ihre Funktionsweisen
- Analoge Komparatoren
- Komparatoren als analoge Verstärker – Der nichtinvertierende Verstärker
- Der invertierende Analogverstärker
- Digitale Komparatoren
- parallele Komparatoren
- Fensterkomparator
- Komparatoren mit Hysterese
- invertierender Komparator mit Hysterese
- nichtinvertierender Komparator mit Hysterese
- Komparator ohne Hysterese
- Komparator mit Kippverhalten
- Dreipunktkomparator
- Analoge Komparatoren
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Der Text befasst sich mit der Funktionsweise von Komparatoren, einem zentralen Element der elektronischen Messtechnik. Er beleuchtet die verschiedenen Arten von Komparatoren, ihre Funktionsweise und Anwendungsgebiete.
- Definition und Funktionsweise von Komparatoren
- Arten von Komparatoren: Analoge, digitale und Analog-Digital-Umsetzer
- Anwendungen von Komparatoren in verschiedenen Bereichen
- Detaillierte Beschreibung der Funktionsweise von analogen Komparatoren
- Unterscheidung zwischen invertierenden und nichtinvertierenden Komparatoren
Zusammenfassung der Kapitel
Die Einleitung führt in die Thematik der Messdatenverarbeitung und die Rolle von Analog/Digital-Wandlern ein. Kapitel 2 definiert den Komparator und erläutert seine Funktion als Differenzverstärker. Kapitel 3 widmet sich den verschiedenen Arten von Komparatoren und ihren Funktionsweisen, wobei sowohl analoge als auch digitale Komparatoren im Detail betrachtet werden.
Schlüsselwörter
Komparator, Analog/Digital-Wandlung, Messtechnik, Differenzverstärker, invertierend, nichtinvertierend, Hysterese, Kippverhalten, Open-Collector-Ausgang, Analogverstärker, Fensterkomparator.
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- Winnie Faust (Autor), 2015, Bauarten von Komparatoren in der Messtechnik, Múnich, GRIN Verlag, https://www.grin.com/document/338210
