Sensor- und Detektorschnittstellen verbinden ein Prozessorsystem mit einem Sensor, der physikalische Reize oder Statusinformationen berichtet oder detektiert. Er bildet sozusagen eine Brücke zwischen einem Prozessor und der realen Welt. Verfügbar sind zahlreiche Schnittflächen, die Funktionen wie Datenerfassung und -speicherung (DAS), Signalverstärkung, Signalverarbeitung und Umwandlung zwischen analogen und digitalen Signalen (ADC) umfassen können.

Für die Kommunikation mit einem Prozessorsystem verfügen Sensor und Detektor über digitale Busse. Hierbei handelt es sich meist um serielle Schnittstellen wie I2C und SPI, Sensoren mit höheren Geschwindigkeiten können jedoch Schnittstellen mit höheren Geschwindigkeiten erfordern (so können z. B. AD-Wandler über Hochgeschwindigkeits-LVDS-Schnittstellen verfügen, um die hohen Abtastraten für die Umwandlung bereitzustellen). Schnittstellen ermöglichen in der Regel, dass der Sensor physikalisch unabhängig von der Prozessorkarte ist und somit physikalisch dort angebracht werden kann, wo er benötigt wird. Es muss jedoch sichergestellt werden, dass Störgeräusche der digitalen Schnittstelle nicht die Messgenauigkeit von Sensor oder Detektor beeinträchtigen.

Sensoren können über AD-Wandler verfügen, um analoge Sensorwerte für die Kommunikation mit dem Prozessorsystem in digitale Werte umzuwandeln. Analoge Messungen können bei Geräten wie Kapazitätssensoren (Näherung, Wasserstand, Berührung) oder Druck- und Temperatursensoren erforderlich sein. Andere Detektoren bieten eine Detektion, die ein Ereignis erstellt. Ein Beispiel hierfür sind Rauchdetektoren. Die Datenerfassung erfordert eine Speicherintegration zur Speicherung von Sensorwerten oder Detektionsereignissen. Evtl. sind für die Sensorkonfiguration einige Prüfungen notwendig. Diese erfolgen in der Regel durch Register, in die der Softwaretreiber schreibt, der auf dem Prozessor läuft.

Zahlreiche moderne Sensoren basieren auf mikroelektromechanischen Systemen (MEMs).

Hierbei handelt es sich um in Silizium geätzte Geräte, die mechanische und elektronische Elemente umfassen. Dazu gehören beispielsweise Gyroskope und Beschleunigungsmesser. Diese verfügen in der Regel über integrierte serielle Schnittstellen. Andere Geräte wie Reluktanzsensoren passen hochvariable Signale von Selbstinduktionsspulen an und erzeugen digitale Impulse, die von einem Prozessor gelesen werden können, um Timing-Informationen abzuleiten.

Sensor- und Detektorschnittstellen werden in zahlreichen Anwendungen eingesetzt (u.a. in Automobilbranche und Industrie). Diese Märkte erfordern robuste, zuverlässige Kommunikationen, die auf ihre Standardsysteme abgestimmt sind. Eine Bus-Fehlerüberwachung kann integriert sein. Einige Sensoren haben sehr effiziente (aber langsame) serielle Schnittstellen mit einem Kabel, bei denen die serielle Schnittstelle mit der Stromversorgung des Geräts geteilt wird.