Es ist i. A. schwierig, eine physikalische Größe in einem Sensor überhaupt in eine elektrische Größe umzuwandeln. Die elektrische Größe ändert sich oft nur sehr wenig mit der physikalischen Größe. Die Sensitivität von Sensoren ist dann gering. Im Beispiel des PT100 an der Stromquelle lag der Bereich der Sensorspannung bei US = [1V .. 1,4V] bei T = [0°C .. 100°C] und I0 = 10mA. Der Eingangsspannungsbereich des ADCs liegt aber bei z. B. UEIN,ADC = [0V .. 3V]. Das Sensorsignal müsste für eine optimale Ausschöpfung der ADC-Eingangsspannung etwa um Faktor 2 größer sein. Dafür müsste die Steigung der Kennlinie der Sensorschaltung um Faktor 2 größer sein.
In einigen Fällen ist das Sensorsignal größer als der Eingangsspannungsbereich des ADCs. Dann muss das Signal gedämpft werden, seine Amplitude muss also reduziert werden. Dabei wird das Sensorsignal durch einen Faktor geteilt. Anstatt durch einen Faktor zu teilen, können wir auch mit dem Kehrwert des Faktors multiplizieren. So decken wir beide Fälle mit der Multiplikation ab, nur dass bei der Signaldämpfung der Betrag des Faktors kleiner als 1 ist.
Um das Signal mit einem Faktor zu multiplizieren werden Verstärker eingesetzt. In der Messtechnik verwenden wir dafür Operationsverstärker (Abkürzung OP).
Zunächst betrachten wir nur eine Spannungsverstärkung. Der OP soll eine Eingangsspannung von z. B. UEIN,OP = 5mV um Faktor v = 1000 auf die Ausgangsspannung UAUS,OP = UEIN ∙ v = 5V verstärken. Die Verstärkung v entspricht dem Faktor, mit der die Signalamplitude multipliziert werden soll.
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