- Aktuator
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Aktoren (wegen des englischen Begriffs „actuator“ oft auch Aktuatoren genannt) beschreiben allgemein Elemente, die eine Eingangsgröße in eine andersartige Ausgangsgröße umwandeln, um eine gewünschte Aktion oder einen Effekt hervorzurufen. Unter Aktoren werden in der Regel technische Einrichtungen verstanden. Der Begriff umfasst im weiteren Sinne jedoch auch natürliche Entsprechung wie den menschlichen Muskel.
Inhaltsverzeichnis
Anwendungsgebiete
In der Steuer- und Regelungstechnik bezeichnen Aktoren das wandlerbezogene Gegenstück zu Sensoren und bilden die Stellglieder in einem Regelkreis. Sie setzen Signale einer Regelung in (meist) mechanische Arbeit um (Bewegungsregelung). Ein Beispiel ist das Öffnen und Schließen eines Ventils.
In der Robotik wird oft auch der Begriff Effektor gleichbedeutend für Aktor verwendet. Effektoren dienen dem Roboter z. B. zum Ergreifen und Bearbeiten von Gegenständen und erzeugen so einen Effekt. In der Medizin bzw. Psychologie wird der Begriff Effektor auch für die ausführenden Elemente eines Organismus (z. B. Muskeln oder Drüsen) verwendet, die von Neuronen gesteuert werden.
In Teilgebieten der Mechatronik wie z. B. der Aktorik oder Lineartechnik, finden elektromechanische Antriebe wie z. B. Hub- und Verstellsysteme ihren Einsatz, die im allgemeinen auch als Aktoren bezeichnet werden. Auch der Schreib/Lese-Kopf (Schrittmotor) einer Festplatte oder der ausgleichende Wagen bei einem stehenden Pendel wird als Aktor bezeichnet. Die Steuerung erfolgt in aller Regel in einem offenen oder geschlossenen Regelkreis.
Aktorprinzipien
- induktiv arbeitende Elektromotoren
- Bimetall-Aktoren
- Hydraulik- oder Pneumatik-Aktoren
- z. B. Integrated Power Actuator (IPA)
- Zylinder
- Elektrochemische Aktoren
- Elektromechanische Aktoren
- Scotch-Yoke Aktuatoren (Aktoren nach dem Prinzip der Kurbelschlaufe)
- Piezoaktor
- Magnetostriktiver Aktor
- Rheologischer Aktor
- Formgedächtnislegierungen
Aus dem Bereich der Neuen Materialien stammen Aktoren die auf Änderungen bestimmter Umgebungsgrößen mit definierten Aktorwirkungen reagieren. Sie ersetzen damit elektrische Regelstrecken durch ein einziges Element. Aktoren auf Basis von Formgedächtnis-Legierungen und Dehnstoffelementen sind temperatursensitiv und kommen beispielsweise in Temperaturreglern zum Einsatz. Smarte Hydrogele werden unter anderem für Chemostate verwendet, die pH-Wert, Ionen- oder Stoffkonzentrationen automatisch regulieren.
Siehe auch
Literatur
- Aktuatoren – Maschinen nach dem Vorbild von Muskeln. in: Naturwissenschaftliche Rundschau 12/2005, S. 654
- B. Schröer: Aktoren in der Mikrosystemtechnik Teil 1&2. Sensor-Magazin 1&2, 1992
- D. J. Jendritza: Technischer Einsatz neuer Aktoren, expert verlag, 1995 (neue Auflage 2008)
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