Was ist der Unterschied zwischen Primär- und Sekundärwandlern?
Primär- und Sekundärwandler unterscheiden sich in ihrer Rolle innerhalb eines Mess- oder Sensorsystems. Ein Primärwandler wandelt eine physikalische Größe direkt in ein elektrisches Signal um, ohne dass eine Zwischenumwandlung erforderlich ist. Beispielsweise wird ein Thermoelement, das die Temperatur direkt in eine Spannung umwandelt, als primärer Wandler betrachtet, da es die anfängliche Umwandlung eines physikalischen Phänomens (Temperatur) direkt in ein elektrisches Signal (Spannung) durchführt.
Andererseits wandelt ein Sekundärwandler, auch Sekundärsensor oder Signalaufbereiter genannt, die physikalische Größe nicht direkt in ein elektrisches Signal um, sondern modifiziert oder konditioniert das von einem Primärwandler erzeugte elektrische Signal. Sekundärwandler verstärken, filtern, linearisieren oder verarbeiten das elektrische Signal eines Primärwandlers häufig auf andere Weise, um die Genauigkeit, Reichweite oder Kompatibilität mit Messgeräten zu verbessern. Beispielsweise wird ein Operationsverstärker (Operationsverstärker), der zur Verstärkung des Ausgangssignals eines primären Wandlers wie eines Dehnungsmessstreifens verwendet wird, als sekundärer Wandler betrachtet, da er das Signal für die weitere Verarbeitung oder Messung modifiziert.
Primärwandler sind Geräte oder Sensoren, die eine physikalische Größe wie Temperatur, Druck oder Verschiebung direkt in ein elektrisches Signal umwandeln. Diese Wandler sind für Sensoranwendungen von grundlegender Bedeutung, da sie den Umwandlungsprozess von der physischen Welt in eine elektrische Form einleiten, die von elektronischen Instrumenten oder Systemen weiterverarbeitet oder genutzt werden kann. Beispiele für Primärwandler sind Thermoelemente, piezoelektrische Sensoren, Fotodioden und Dehnungsmessstreifen, die jeweils darauf ausgelegt sind, spezifische physikalische Reize ohne zusätzliche Zwischenschritte in messbare elektrische Signale umzuwandeln.
Wandler lassen sich grob in zwei Kategorien einteilen: aktive und passive. Aktive Wandler benötigen zum Betrieb eine externe Stromquelle und liefern typischerweise ein Ausgangssignal, das proportional zur eingegebenen physikalischen Größe ist. Beispiele hierfür sind Thermistoren und piezoelektrische Sensoren. Im Gegensatz dazu benötigen passive Wandler keine externe Stromquelle und erzeugen ein Ausgangssignal, das direkt mit der physikalischen Eingangsgröße variiert. Beispiele hierfür sind Widerstandssensoren wie Thermoelemente und Dehnungsmessstreifen. Beide Arten von Wandlern spielen je nach den spezifischen Anforderungen der Anwendung eine wesentliche Rolle bei der Umwandlung physikalischer Phänomene in elektrische Signale für Mess-, Steuerungs- oder Überwachungszwecke.
Der Unterschied zwischen einem Primärsensor und einem Wandler liegt in ihren grundlegenden Funktionen innerhalb von Messsystemen. Ein Primärsensor ist typischerweise das physikalische Gerät, das ein bestimmtes physikalisches Phänomen direkt erfasst und in ein messbares Signal umwandelt. Als Primärsensor gilt beispielsweise ein Temperatursensor, der Temperaturänderungen in ein elektrisches Signal umwandelt. Andererseits bezieht sich ein Wandler auf eine breitere Kategorie von Geräten, die sowohl Primärwandler (die physikalische Größen direkt in elektrische Signale umwandeln) als auch Sekundärwandler (die elektrische Signale von Primärwandlern modifizieren oder aufbereiten) umfassen. Obwohl daher alle Primärsensoren als Primärwandler klassifiziert werden können, sind nicht alle Wandler notwendigerweise Primärsensoren, da Wandler ein breiteres Spektrum an Geräten umfassen, die neben primären Sensorelementen auch Signalaufbereitungselemente und Wandler umfassen können.