Sensoren: Grundlagen, Wirkprinzipien und Auswahlkriterien

Question 1

Welche physikalische Größe kann ein kapazitiver Sensor nicht direkt messen?

Accepted Answer

Temperatur

Answer

Druck

Answer

Durchfluss

Answer

Füllstand

Question 2

Welcher Sensortyp eignet sich besonders für die Messung von Beschleunigungen?

Accepted Answer

Piezoelektrischer Sensor

Answer

Dehnungsmessstreifen

Answer

Temperatursensor

Answer

Lichtsensor

Question 3

Welche Eigenschaft ist entscheidend für die Auswahl eines Sensors für den Einsatz in explosionsgefährdeten Bereichen?

Accepted Answer

Ex-Schutz

Answer

Genauigkeit

Answer

Linearität

Answer

Messbereich

Question 4

Welche Methode wird bei der Signalaufbereitung von Sensoren verwendet, um unerwünschte Signalbestandteile wie Rauschen zu entfernen?

Accepted Answer

Filterung

Answer

Kalibrierung

Answer

Verstärkung

Answer

Dämpfung

Question 5

Wie lassen sich die Auswirkungen von Fehlerquellen bei Sensoren verringern?

Accepted Answer

Regelmäßige Kalibrierung und Wartung

Answer

Verwendung nur teurer Sensoren

Answer

Ignorieren von Sensorfehlern

Question 6

Erläutere, warum piezoelektrische Sensoren besonders für die Messung dynamischer Kräfte geeignet sind.

Accepted Answer

Sie erzeugen ein elektrisches Signal, das proportional zur aufgebrachten Kraft ist.

Answer

Sie verfügen über einen außergewöhnlich großen Messbereich.

Answer

Sie sind unempfindlich gegenüber Temperaturschwankungen.

Answer

Sie sind kostengünstig in der Anschaffung.

Question 7

Beschreiben Sie das Grundprinzip eines Induktivitätsaufnehmers.

Accepted Answer

Eine Änderung der Induktivität bewirkt eine Änderung der elektrischen Spannung.

Answer

Eine Änderung der Induktivität bewirkt eine Änderung des elektrischen Widerstands.

Answer

Eine Änderung der Induktivität bewirkt eine Änderung der elektrischen Stromstärke.

Answer

Eine Änderung der Induktivität hat keinen Einfluss auf die elektrischen Eigenschaften.

Question 8

Welcher Sensortyp ist für die Temperaturmessung zwischen -50 °C und +1000 °C geeignet?

Accepted Answer

Thermoelement

Answer

Widerstandsthermometer

Answer

Infrarotsensor

Answer

Feuchtesensor

Question 9

Welche Eigenschaft ist für fotoelektrische Sensoren kennzeichnend?

Accepted Answer

Hohe Empfindlichkeit und geringer Drift

Answer

Große Messbereiche und lineare Übertragungsfunktion

Answer

Unempfindlichkeit gegenüber elektromagnetischen Störungen

Answer

Geringe Empfindlichkeit und hohe Hysterese

Question 10

Welches Kriterium ist bei der Auswahl von Näherungsschaltern von besonderer Bedeutung?

Accepted Answer

Ansprechzeit

Answer

Messgenauigkeit

Answer

Linearität

Answer

Messbereich

Question 11

Welche Aussage über Schwingquarze ist richtig?

Accepted Answer

Ihre Frequenz ändert sich mit der Temperatur.

Answer

Sie können nur zur Messung von Kräften eingesetzt werden.

Answer

Sie sind sehr empfindlich gegenüber Stößen.

Answer

Sie benötigen keine externe Spannungsversorgung.

Question 12

Welcher Sensortyp nutzt den piezoelektrischen Effekt?

Accepted Answer

Biegestabsensor

Answer

DMS-Sensor

Answer

Temperatursensor

Answer

Dehnungsmessstreifen

Question 13

Worin liegt der wesentliche Unterschied zwischen aktiven und passiven Sensoren?

Accepted Answer

Aktive Sensoren erzeugen ein eigenes Signal, während passive Sensoren ein externes Signal benötigen.

Answer

Aktive Sensoren sind kleiner als passive Sensoren.

Answer

Aktive Sensoren sind teurer als passive Sensoren.

Answer

Aktive Sensoren sind weniger zuverlässig als passive Sensoren.

Question 14

Für welche Anwendung ist ein Lichtschrankensensor geeignet?

Accepted Answer

Positionsbestimmung

Answer

Drehzahlmessung

Answer

Temperaturmessung

Answer

Füllstandmessung

Question 15

Was versteht man unter der Übertragungsfunktion eines Sensors?

Accepted Answer

Die Beziehung zwischen Eingangs- und Ausgangsgröße

Answer

Die Genauigkeit des Sensors

Answer

Die Empfindlichkeit des Sensors

Answer

Die Zeitkonstante des Sensors

Question 16

Welches physikalische Prinzip nutzt ein Dehnungsmessstreifen, um mechanische Spannungen zu messen?

Accepted Answer

Widerstandsänderung

Answer

Piezoelektrischer Effekt

Answer

Thermoelektrischer Effekt

Answer

Induktive Kopplung

Question 17

Welcher Sensor ist am besten geeignet, um Temperaturänderungen in einem Motor zu messen?

Accepted Answer

Thermistor

Answer

Fototransistor

Answer

Piezosensor

Answer

Beschleunigungssensor

Question 18

Welche Aussage zur Hysterese eines Sensors ist richtig?

Accepted Answer

Die Hysterese ist ein unerwünschter Effekt, der die Messgenauigkeit beeinträchtigt.

Answer

Die Kennlinie des Sensors verläuft in beiden Richtungen identisch.

Answer

Die Hysterese kann durch lineare Regression kompensiert werden.

Answer

Sensoren mit großen Hystereseschleifen sind für hochpräzise Messungen geeignet.

Question 19

Was wird von einem Hall-Sensor gemessen?

Accepted Answer

Magnetfeld

Answer

Temperatur

Answer

Beschleunigung

Answer

Drehzahl

Question 20

Welches Ziel verfolgt die Sensorlinearisierung?

Accepted Answer

Anpassung der Sensorkennlinie an eine gewünschte Funktion.

Answer

Reduzierung der Messabweichungen bei kleinen Messwerten.

Answer

Erhöhung der Empfindlichkeit des Sensors.

Answer

Verminderung des Rauschens im Sensorsignal.

Question 21

Welche Messgröße wird von einem Inkrementalgeber erfasst?

Accepted Answer

Drehwinkel

Answer

Absolute Position

Answer

Geschwindigkeit

Answer

Beschleunigung

Question 22

Was ist die Hauptaufgabe eines Sensorverstärkers?

Accepted Answer

Verstärkung des Sensorsignals auf ein nutzbares Niveau.

Answer

Unterdrückung von Störungen im Sensorsignal.

Answer

Digitalisierung des Sensorsignals.

Answer

Kompensation der Temperaturdrift des Sensors.

Question 23

Welcher Sensortyp ist für die Messung von Durchflussmengen in Rohren geeignet?

Accepted Answer

Wirbelzähler

Answer

Thermosensor

Answer

Dehnungsmessstreifen

Answer

Beschleunigungssensor

Question 24

Welcher Vorteil resultiert aus der Nutzung von Sensordatenfusion?

Accepted Answer

Erhöhte Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Messergebnisse.

Answer

Vereinfachte Signalverarbeitung.

Answer

Reduzierung des Sensoraufwands.

Answer

Erweiterung des Messbereichs.

Question 25

Welcher Sensor nutzt den piezoelektrischen Effekt zur Temperaturmessung?

Accepted Answer

Quarzsensor

Answer

Platinwiderstandsthermometer

Answer

Bimetallischer Streifen

Answer

Thermoelement

Question 26

Auf welchem Messprinzip basiert ein induktiver Näherungsschalter?

Accepted Answer

Wirbelstromerzeugung

Answer

Kapazitive Kopplung

Answer

Photoeffekt

Answer

Hall-Effekt

Question 27

Welche der folgenden Größen kann mit einer Lichtschranke erfasst werden?

Accepted Answer

Drehzahl

Answer

Druck

Answer

Temperatur

Answer

Durchfluss

Question 28

Welche Aussage über Sensoren trifft zu?

Accepted Answer

Sensoren wandeln eine physikalische Größe in ein elektrisches Signal um.

Answer

Sensoren verstärken elektrische Signale.

Answer

Sensoren speichern elektrische Signale.

Question 29

Welche Schnittstelle wird häufig verwendet, um Sensoren mit Steuerungen zu verbinden?

Accepted Answer

Analog 4-20 mA

Answer

Ethernet

Answer

USB

Answer

RS-232

Question 30

Welcher Sensortyp ermöglicht berührungslose Messungen?

Accepted Answer

Optischer Sensor

Answer

Dehnungsmessstreifen

Answer

Piezoresistiver Sensor

Question 31

Welche Aussage zur Sensorkalibrierung ist richtig?

Accepted Answer

Die Sensorkalibrierung korrigiert Abweichungen zwischen dem tatsächlichen und dem angezeigten Wert.

Answer

Die Sensorkalibrierung ist nur bei neuen Sensoren erforderlich.

Question 32

Welche der folgenden Aussagen beschreibt die Hauptaufgabe eines Sensors zutreffend?

Accepted Answer

Umwandlung einer physikalischen Größe in ein elektrisches Signal

Answer

Verstärken von elektrischen Signalen

Answer

Speichern von Messdaten

Question 33

Welches Messprinzip wird bei induktiven Näherungssensoren angewendet?

Accepted Answer

Änderung der Induktivität in Abhängigkeit von der Nähe metallischer Objekte

Answer

Änderung der Spannung in Abhängigkeit von der Temperatur

Answer

Änderung des Widerstands in Abhängigkeit vom Druck

Answer

Änderung der Kapazität in Abhängigkeit vom Füllstand

Question 34

Welche Aussage zur Genauigkeit von Sensoren ist korrekt?

Accepted Answer

Die maximal zulässige Abweichung vom tatsächlichen Wert

Answer

Die Empfindlichkeit des Sensors

Answer

Die Größe des Messbereichs

Answer

Die Anzahl der Messwerte pro Sekunde

Question 35

Welches Kriterium ist bei der Auswahl eines geeigneten Sensors für eine bestimmte Messaufgabe am wichtigsten?

Accepted Answer

Messbereich und Genauigkeit

Answer

Preis und Verfügbarkeit

Answer

Markenname und Ruf

Answer

Größe und Gewicht

Question 36

Welche der folgenden Anwendungen ist für einen Temperatursensor geeignet?

Accepted Answer

Überwachung der Temperatur in einem Kühlraum

Answer

Messung des Füllstands in einem Behälter

Answer

Steuerung eines Motors

Answer

Erkennung von Bewegungen

Question 37

Welche Aussage beschreibt den Unterschied zwischen aktiven und passiven Sensoren korrekt?

Accepted Answer

Aktive Sensoren benötigen eine externe Spannungsquelle, während passive Sensoren dies nicht tun.

Answer

Passive Sensoren haben eine geringere Genauigkeit als aktive Sensoren.

Answer

Aktive Sensoren können nur digitale Signale ausgeben, passive nur analoge Signale.

Question 38

Welche der folgenden Aussagen zur Kalibrierung von Sensoren ist korrekt?

Accepted Answer

Regelmäßiges Anpassen des Sensors zur Sicherstellung seiner Genauigkeit

Answer

Nur erforderlich, wenn der Sensor beschädigt ist

Answer

Einmaliges Einstellen des Sensors bei der Installation

Question 39

Welche der folgenden Maßnahmen kann dazu beitragen, die Lebensdauer eines Sensors zu verlängern?

Accepted Answer

Verwendung innerhalb des angegebenen Temperaturbereichs

Answer

Aussetzen des Sensors extremen Vibrationen

Answer

Regelmäßiges Übertakten des Sensors

Question 40

Welche der folgenden Aussagen zur Fehleranalyse bei Sensoren ist korrekt?

Accepted Answer

Identifizierung der Ursache für ungenaue oder fehlerhafte Messwerte

Answer

Ignorieren von Sensorfehlern

Answer

Austausch des Sensors ohne weitere Untersuchung

Question 41

Welche der folgenden Anwendungen erfordert einen Sensor mit sehr hoher Genauigkeit?

Accepted Answer

Medizinische Diagnostik

Answer

Bewegungsmelder im Eingangsbereich

Answer

Füllstandsmessung in einem Wassertank

Answer

Temperaturüberwachung in einem Lagerraum

Question 42

Welcher physikalische Effekt wird bei der Funktion eines induktiven Näherungsschalters ausgenutzt?

Accepted Answer

Induktionsstrom

Answer

Piezoelektrischer Effekt

Answer

Hall-Effekt

Question 43

Welche Kennlinie beschreibt die Beziehung zwischen dem gemessenen Wert und dem Ausgangssignal eines Sensors?

Accepted Answer

Übertragungskennlinie

Answer

Fehlerkurve

Answer

Kalibrierkurve

Answer

Kennziffer

Question 44

Welche Auswahlkennzahl ist wesentlich für die Bestimmung der Empfindlichkeit eines Sensors?

Accepted Answer

Empfindlichkeitsschwelle

Answer

Hysterese

Answer

Auflösung

Answer

Linearität

Question 45

Welche Funktion erfüllt ein Kompensationsleiter in einer Dehnungsmessstreifen-Messung?

Accepted Answer

Ausgleich temperaturabhängiger Einflüsse

Answer

Reduzierung des Rauschens

Answer

Erhöhung der Empfindlichkeit

Answer

Linearisierung des Ausgangssignals

Question 46

Welches Messprinzip liegt einem piezoelektrischen Sensor zugrunde?

Accepted Answer

Umwandlung mechanischer Verformung in elektrische Spannung

Answer

Kapazitätsänderung

Answer

Induktion

Question 47

Welche Fehlerart tritt auf, wenn der gemessene Wert systematisch vom tatsächlichen Wert abweicht?

Accepted Answer

Systematischer Fehler

Answer

Grober Fehler

Answer

Statistischer Fehler

Answer

Zufälliger Fehler

Question 48

Welche Kenngröße beschreibt die Genauigkeit eines Sensors?

Accepted Answer

Genauigkeitsklasse

Answer

Empfindlichkeit

Answer

Linearität

Question 49

Welches ist der grundlegende Wirkmechanismus induktiver Näherungssensoren?

Accepted Answer

Änderung des Induktivitätswerts durch Annäherung eines leitfähigen Objekts

Answer

Erzeugung einer Spannung durch den piezoelektrischen Effekt

Answer

Änderung des Widerstandswerts durch Dehnung

Question 50

Welches Kriterium ist bei der Auswahl eines Sensors zur Messung des Füllstands von Flüssigkeiten besonders wichtig?

Accepted Answer

Kompatibilität mit der zu messenden Flüssigkeit

Answer

Kompakte Bauform

Answer

Geringer Preis

Answer

Hohe Genauigkeit

Question 51

Welche Aussage über kapazitive Sensoren ist zutreffend?

Accepted Answer

Sie können Objekte berührungslos detektieren.

Answer

Ihre Empfindlichkeit nimmt mit wachsendem Abstand zum Messobjekt ab.

Answer

Sie erzeugen eine Spannung durch den piezoelektrischen Effekt.

Answer

Sie eignen sich zur Messung von Drücken.

Question 52

Welches ist ein typisches Anwendungsgebiet für optoelektronische Sensoren?

Accepted Answer

Objektdetektion und -zählung

Answer

Positionsmessung

Answer

Temperaturmessung

Answer

Drucksmessung

Question 53

Welcher Vorteil ergibt sich aus der Verwendung von Sensoren mit hoher Linearität?

Accepted Answer

Genaue Messergebnisse über einen großen Messbereich

Answer

Höhere Lebensdauer

Answer

Reduzierter Wartungsaufwand

Question 54

Welcher Sensor eignet sich zur Messung des pH-Werts einer Flüssigkeit?

Accepted Answer

pH-Elektrode

Answer

Drucksensor

Answer

Temperatursensor

Question 55

Welcher Sensortyp misst mechanische Verformung durch Ausnutzung des piezoresistiven Effekts?

Accepted Answer

Dehnungsmessstreifen

Answer

Thermoelement

Answer

Fotozelle

Answer

Magnetoelastischer Wandler

Question 56

Welches Auswahlkriterium ist bei der Sensorwahl von grundlegender Bedeutung?

Accepted Answer

Messbereich

Answer

Preis

Answer

Größe

Answer

Farbe

Question 57

Welcher Sensortyp wandelt Lichtintensität in elektrische Signale um?

Accepted Answer

Fotozelle

Answer

Beschleunigungssensor

Answer

Drucksensor

Answer

Thermistor

Question 58

Welcher Sensortyp verwendet das Prinzip des thermoelektrischen Effekts zur Temperaturmessung?

Accepted Answer

Thermoelement

Answer

Dehnungsmessstreifen

Answer

Fotodiode

Answer

Hall-Sensor

Question 59

Welches physikalische Phänomen nutzt ein Beschleunigungssensor?

Accepted Answer

Piezoelektrischer Effekt

Answer

Hall-Effekt

Answer

Induktive Kopplung

Answer

Optische Messung

Question 60

Welcher Sensortyp wandelt Positionsänderungen in elektrische Signale um?

Accepted Answer

Drehgeber

Answer

Thermoelement

Answer

Lichtschranke

Answer

Beschleunigungssensor

Question 61

Welcher Sensortyp ist für die Messung der Konzentration von Gasen konzipiert?

Accepted Answer

Gassensor

Answer

Beschleunigungssensor

Answer

Drucksensor

Answer

Temperatursensor

Question 62

Welches Messprinzip liegt der Funktionsweise eines Dehnungsmessstreifens zugrunde?

Accepted Answer

Widerstandsänderung

Answer

Spannungsänderung

Answer

Induktionsänderung

Answer

Kapazitätsänderung

Question 63

Welches Kriterium ist bei der Auswahl von Sensoren für sicherheitskritische Anwendungen von entscheidender Bedeutung?

Accepted Answer

Zuverlässigkeit

Answer

Genauigkeit

Answer

Größe

Answer

Preis