Nadat het sensorelement een vermoedelijk gewenst signaal heeft geproduceerd, moet dit signaal worden geconditioneerd voordat het wordt geanalyseerd door de oscilloscoop, analysator, recorder of een ander uitleesapparaat. Zoals figuur 4 laat zien, kan deze signaalverwerking op twee verschillende manieren gebeuren: (1) intern in de sensor door een micro-elektronisch circuit; of (2) extern aan de sensor in een "black box". (PCB gebruikt het geregistreerde handelsmerk ICP® om sensoren met ingebouwde micro-elektronica aan te duiden. Sensoren zonder elektronica worden meestal aangeduid als "charge mode"-sensoren).
Figuur 4: Sensorsystemen
Deze analoge verwerkingscircuits dienen dezelfde algemene functies, waaronder: (1) omzetting naar een bruikbaar spanningssignaal met lage impedantie; (2) signaalversterking/-verzwakking; en (3) filtering. Het is echter belangrijk op te merken dat de locatie van het circuit kritisch kan zijn voor de goede werking van het detectiesysteem. Hieronder volgt een meer gedetailleerde beschrijving van elke methode.
De ICP® sensor wordt als eerste besproken. Dit concept heeft een grote mate van technische verbeteringen ondergaan sinds de introductie in 1967. Dat wil zeggen, de schakelingen zijn kleiner geworden, de prijzen van componenten zijn gedaald en de signaalverwerkingsmogelijkheden zijn toegenomen als gevolg van miniatuur geïntegreerde schakelingen en mirco hi-meg weerstanden. Zelfs met deze verbeteringen blijft de oorspronkelijke bedoeling van het idee onveranderd... eenvoud en gebruiksgemak. Dit tweedraads systeem gebruikt een gemeenschappelijke geleider voor voeding/signaal en een extra geleider voor de signaalaarde. De ingebouwde circuits zijn miniatuur laad- of spanningsversterkers, afhankelijk van het type sensorelement. De voeding naar deze componenten komt meestal van een 18 tot 30 VDC, 2 mA constante stroomtoevoer. (Afgezien van de prijs, het gemak en/of de functies is er geen technisch voordeel verbonden aan het hebben van een constante stroombron die extern of ingebouwd is in het uitleesapparaat). Figuur 5 toont een gedetailleerd systeemschema.
Afbeelding 5: ICP® -sensorsysteem
De kenmerken van dit systeem zijn (1) de ingebouwde micro-elektronica produceert een spanningssignaal met lage impedantie dat compatibel is met de meeste uitleesapparatuur; (2) er is alleen een eenvoudige, gebruiksvriendelijke constante-stroomsignaalomvormer nodig, waardoor de kosten per kanaal lager zijn; (3) het signaal kan over lange kabels door ruwe omgevingen worden verzonden zonder verlies van signaalkwaliteit; (4) de bedrijfstemperatuur van het circuit is meestal beperkt tot 121 C (250 F) of soms 154 C (325 F); (5) het werkt met gewone twee-aderige coax- of twisted-pair kabels; en (6) de eigenschappen van de sensor (gevoeligheid en frequentiebereik) liggen vast in de sensor en zijn onafhankelijk van de voedingsspanning.
Ladingsmodussensoren maken gebruik van dezelfde mechanische sensorstructuur als ICP®-sensoren, maar de signaalverwerkingselektronica is extern geplaatst. Omdat geïntegreerde microschakelingen nog niet waren ontwikkeld, werkten de eerste piëzo-elektrische sensoren, die in de jaren 1950 werden ontwikkeld, volgens dit principe. Deze oplaadsystemen waren vaak moeilijk goed te bedienen en traditioneel duur vanwege de geavanceerde externe oplaadversterker. (Alternatieve, goedkopere in-line apparaten worden steeds populairder.) Tegenwoordig worden oplaadmodussensoren meestal alleen gebruikt in omgevingen waar de temperatuur het gebruik van sensoren met ingebouwde elektronica verbiedt.
Zoals te verwachten, bieden oplaadmodussystemen verschillende voor- en nadelen, waaronder (1) de sensor geeft een signaal met hoge impedantie af dat geconditioneerd moet worden voordat het geanalyseerd kan worden; (2) er is een externe signaalconditioner nodig (laboratorium-laadversterker, in-line source follower, enz...); (3) de sensor heeft een hoge impedantie.); (3) het signaal met hoge impedantie kan worden vervuild door omgevingsinvloeden zoals kabelbewegingen, elektromagnetische signalen en radiofrequentie-interferentie; (4) aangezien de elektronica extern is, kunnen bepaalde modellen werken tot 540 C (1000 F); (5) vereist speciale bekabeling met weinig ruis; en (6) de karakteristieken van de sensor (gevoeligheid en frequentiebereik) zijn variabel en kunnen worden aangepast door componenten in de externe signaalconditioner te schakelen.