Was sind die am häufigsten verwendeten Sensoren in Embedded-Systemen?

Eingebettete Systeme nutzen eine Vielzahl von Sensoren, um mit der physischen Welt zu interagieren. Hier sind einige der am häufigsten verwendeten Sensoren in eingebetteten Systemen:

1. Temperatursensoren

• Beispiele: DS18B20 (digital), LM35 (analog), DHT11/DHT22 (Feuchtigkeit + Temperatur)

• Anwendungen: Umweltüberwachung, Klimaanlagen, industrielle Steuerung.

2. Abstands- und Näherungssensoren

• Ultraschall (z. B. HC-SR04) – Misst Entfernungen mithilfe von Schallwellen.

• Infrarot (IR)-Näherungssensoren (z. B. GP2Y0A21YK) – Erkennt nahe Objekte.

• LiDAR (z. B. TF-Luna) – Hochpräzise Entfernungsmessung.

• Anwendungen: Robotik, Hinderniserkennung, Parkhilfesysteme.

3. Bewegungs- und Orientierungssensoren

• Beschleunigungssensoren (z. B. MPU6050, ADXL345) – Messen Beschleunigung (Neigung, Vibration).

• Gyroskope (z. B. MPU6050) – Messen Winkelgeschwindigkeit (Rotation).

• IMUs (Inertiale Messeinheiten) – Kombinieren Beschleunigungsmesser, Gyroskop und Magnetometer.

• Anwendungen: Drohnen, Gamecontroller, Wearables.

4. Lichtsensoren

• Fotowiderstände (LDRs) – Analoge Lichterkennung.

• Umgebungslichtsensoren (z. B. BH1750) – Digitale Lichtintensitätsmessung.

• Anwendungen: Automatische Helligkeitsanpassung, intelligente Beleuchtung.

5. Drucksensoren

• Barometrische Sensoren (z. B. BMP180, BMP280) – Messen Luftdruck.

• Druckempfindliche Widerstände (FSR) – Erfassen physischen Druck.

• Anwendungen: Wetterstationen, Höhenmessung, Touch-Oberflächen.

6. Gas- und Luftqualitätssensoren

• MQ-Serie (z. B. MQ-2 für Rauch, MQ-135 für Luftqualität) – Erkennt Gase.

• CO₂-Sensoren (z. B. MH-Z19) – Misst Kohlendioxidgehalt.

• Anwendungen: Umweltmonitoring, Smart Home, Industriesicherheit.

7. Feuchtigkeitssensoren

• DHT11/DHT22 – Günstige digitale Feuchtigkeits- und Temperatursensoren.

• SHT31 – Hochpräziser Feuchtigkeitssensor.

• Anwendungen: Wetterstationen, Landwirtschaft, Klimaanlagen.

8. Magnetische Sensoren (Hall-Effekt)

• Hall-Effekt-Sensoren (z. B. A3144) – Erkennt Magnetfelder.

• Anwendungen: Motordrehzahlmessung, Tür-/Fensterkontakte.

9. Berührungs- und kapazitive Sensoren

• Kapazitive Touch-Sensoren (z. B. TTP223) – Erkennt Fingerberührungen.

• Anwendungen: Touch-Tasten, interaktive Bedienfelder.

10. Biometrische Sensoren

• Fingerabdrucksensoren (z. B. R305) – Verwendung in Sicherheitssystemen.

• Herzfrequenzsensoren (z. B. MAX30102) – Misst Puls und Sauerstoffsättigung.

• Anwendungen: Wearables, medizinische Geräte.

11. Strom- und Spannungssensoren

• ACS712 – Misst Gleich- und Wechselstrom.

• ZMPT101B – Wechselspannungsmessung.

• Anwendungen: Energieüberwachung, Batteriemanagement.

12. Farbsensoren

• TCS3200 – Erkennt RGB-Farbwerte.

• Anwendungen: Industrielle Sortierung, Displaykalibrierung.

13. Schallsensoren

• Mikrofone (z. B. MAX9814) – Erkennt Geräusche.

• Schallerfassungsmodule – Einfache Geräuschauslöser.

• Anwendungen: Spracherkennung, klatschgesteuerte Geräte.

14. GPS-Module

• NEO-6M, NEO-7M – Liefert Standortdaten.

• Anwendungen: Navigation, Tracking-Systeme.

15. RFID- & NFC-Sensoren

• RC522 (RFID) – Drahtloses Lesen von Tags.

• PN532 (NFC) – Nahfeldkommunikation.

• Anwendungen: Zutrittskontrolle, Bezahlsysteme.

Fazit

Die Wahl des Sensors hängt von der Anwendung, den Kosten und den Genauigkeitsanforderungen ab. Viele moderne eingebettete Systeme (IoT, Wearables, Robotik) kombinieren mehrere Sensoren für erweiterte Funktionalität.