Definiert haben wir schon, was ein Sensor ist, zwischen aktiven und passiven haben wir auch bereits unterschieden. Wir werden nachher noch eine, gerade für die Praxis vielleicht tauglichere Definition einführen. Ein Sensor ist also zwischen einem, sehr oft nicht elektrischen Eingangs- und einem Ausgangssignal angeordnet.

Da das Ausgangssignal immer elektrisch ist, findet im Sensor eine Umwandlung statt, beispielsweise von einem hydraulischen oder pneumatischen Druck ausgehend. Diese wird auch noch von einer sogenannten Störgröße beeinflusst, was von dem Charakter einer möglicherweise völlig normalen Einflussnahme unnötig ablenkt.

Mit 'Stören' ist hier eher gemeint, dass die einmal gewonnene Konstanz der Übertragung vom Ein- zum Ausgang gestört wird. Aber genau das ist erwünscht, wenn z.B. der zum Motorsteuergerät übertragene Saugrohrdruck sich laufend ändert. Die Bedeutung eines Sensors basiert u.a. von der Häufigkeit dieser Änderung.

Die Umsetzung eines physikalischen Signals in ein elektrisches muss nicht unbedingt in einem Zug passieren. Dies geschieht bei relativ einfach aufgebauten wie z.B. einem Temperatursensor, bei dem der Widerstand ganz einfach temperaturabhängig ist. Aber schon die Druckdifferenz im Saugrohr kann auf eine Membrane geleitet werden, auf der sich Dehnwiderstände befinden.

Diese Kette kann auch noch über zwei Wandler hinausgehen. Solange es sich nur um Druck und Temperatur handelt, kommt man mit dieser vergleichsweise einfachen Sensorik aus. Kann also die jeweilige Messgröße vollständig erfasst werden, sprechen wir von 'intensiven' Messgrößen. In diesem Fall gibt das elektrische Signal erschöpfend Auskunft.

Nehmen wir aber als Beispiel die Messung eines Luft-Volumenstroms im Bypass, dann sagt das nur bedingt etwas über die gesamte, vom Motor angesaugte Luft aus. Diese Messgröße in eine intensive zu verwandeln, hieße z.B. den Querschnitt des Bypasses auf den gesamten Querschnitt zu beziehen. Vielleicht müssen auch noch andere Größen einbezogen werden.

Der Output von Sensoren kann üblicherweise als Kennlinie aufgetragen werden. Dabei wird das Eingangssignal als unabhängig Veränderliche auf der x-Achse und das Ausgangssignal als davon abhängig auf der y-Achse aufgetragen. Kennlinien verdeutlichen die Funktion der Umsetzung und helfen bei der direkten Interpretation eines Messergebnisses.

Wenn also bei immer noch sehr vielen Temperatursensoren die Kennlinie durch den Punkt x=20°C und y=2,3 kΩ geht und bei diesem Punkt oder z.B. viel höheren die Paarung Temperatur und Widerstand sich nicht auf der Kennlinie ergibt, dann ist hier schon ein Fehler gefunden. Temperatur und Widerstand werden in der Regel bei externer Prüfung verglichen.

Natürlich ist diese Kennlinie die einfachst mögliche, denn die noch einfachere Parallele zur x-Achse macht bei einem Sensor keinen Sinn. Darüber hinaus sind alle möglichen Formen von Kennlinien denkbar, gestuft in Teilstrecken und natürlich auch als Hyperbel asymptotisch an die y-Achse (Bild oben) oder eine andere Gerade (Bild unten) .

Sogar unterschiedliches Verhalten von Minimal- nach Maximalwert bzw. umgekehrt kann gewollt sein. Das ist im Einzelfall zu prüfen. Völlig klar, wenn sich die ganze Bandbreite eines Sensors rauf und runter reproduzieren lässt, diese mit einem gedruckten oder elektronisch gespeicherten zu vergleichen.

Was aber schwerer zu realisieren sein dürfte, ist der Ausfall eines Einzelwertes. Das kommt z.B. beim mechanischen Abgriff einer Widerstandsbahn vor. Hier kann ein Oszilloskop hilfreich sein. Unterschiedliches Verhalten je nach der Richtung der Veränderung nennt man übrigens 'Hysterese', nicht hilfreich, wenn nicht ausdrücklich im Kennfeld dokumentiert.

Übrigens ist es bei Sensoren keinesfalls sicher, dass sie z.B. nach Überschreitung des größtmöglichen Eingangswert bei ihrem Ausgangwert verharren. Das kann man auch in der Regel nicht im Kennfeld ablesen. Hier ist der Hersteller gefordert, mögliche Schäden durch jenseits der Grenzen protokollierte Werte unbedingt zu vermeiden.