Unkonventionelle Aktoren: eine Einführung
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| Sprache: | German |
| Veröffentlicht: |
München
Oldenbourg
2010
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INHALT VORWORT V 1 EINFUEHRUNG 1 1.1 WAS SIND UNKONVENTIONELLE AKTOREN? 1
1.2 AKTOREN ALS SYSTEMKOMPONENTE 2 1.3 AKTOREN IM ZENTRUM VON
MECHATRONIK, MIKROSYSTEMTECHNIK UND ADAPTRONIK 5 1.4 *INTELLIGENTE" UND
SELF-SENSING-AKTOREN 7 1.4.1 *INTELLIGENTE" FESTKOERPERAKTOREN 8 1.4.2
SELF-SENSING-FESTKOERPERAKTOREN 9 1.5 ENTWURF VON AKTOREN 10 1.6
KENNGROESSEN ZUR CHARAKTERISIERUNG VON AKTOREN 14 2 PIEZOELEKTRISCHE
AKTOREN 19 2.1 PHYSIKALISCHER EFFEKT 19 2.2 PIEZOELEKTRISCHE BAUELEMENTE
22 2.2.1 PIEZOELEKTRISCHE WERKSTOFFE 22 2.2.2 PIEZOKERAMISCHE ELEMENTE
27 2.3 PIEZOAKTOREN MIT BEGRENZTER AUSLENKUNG 28 2.3.1 STAPELAKTOREN UND
MULTILAYER-AKTOREN 28 2.3.2 STREIFENTRANSLATOREN 34 2.3.3 BIEGEWANDLER
34 2.3.4 KOMPOSITE-WANDLER 35 2.3.5 PIEZOWANDLER MIT WEGUEBERSETZUNG 37
2.4 AKTOREN MIT UNBEGRENZTER AUSLENKUNG (PIEZOMOTOREN) 39 2.4.1 MOTOREN
FUER DEN QUASISTATISCHEN BETRIEB 39 2.4.2 MOTOREN FUER DEN RESONANTEN
BETRIEB (ULTRASCHALLMOTOREN) 45 2.5 MESSEN VON PIEZOELEKTRISCHEN
KENNGROESSEN 52 2.6 STEUERELEKTRONIK FUER PIEZOANTRIEBE 55 2.6.1
LEISTUNGSVERSTAERKER 55 2.6.2 LINEARISIERUNG DES
AKTOR-UEBERTRAGUNGSVERHALTENS 58 BIBLIOGRAFISCHE INFORMATIONEN
HTTP://D-NB.INFO/992817544 DIGITALISIERT DURCH X INHALT 2.7
ANWENDUNGSBEISPIELE 60 2.7.1 POSITIONIERTISCH 60 2.7.2 DIESELINJEKTOR 61
2.7.3 HAUTSCANNER 63 2.7.4 ENTWURFSAUFGABE PIEZOTRANSLATOR 64 2.8
ENTWICKLUNGSTENDENZEN 68 3 MAGNETOSTRIKTIVE AKTOREN 69 3.1
PHYSIKALISCHER EFFEKT 69 3.2 MAGNETOSTRIKTIVE BAUELEMENTE 70 3.2.1
WERKSTOFFE 70 3.2.2 MAGNETOSTRIKTIVE ELEMENTE 74 3.3 MAGNETOSTRIKTIVE
AKTOREN MIT BEGRENZTER AUSLENKUNG 75 3.3.1 TRANSLATOR 75 3.4
MAGNETOSTRIKTIVE AKTOREN MIT UNBEGRENZTER AUSLENKUNG 81 3.5 MESSEN VON
MAGNETOSTRIKTIVEN KENNGROESSEN 83 3.6 ELEKTRONISCHER LEISTUNGSVERSTAERKER
84 3.7 ANWENDUNGSBEISPIELE 85 3.7.1 UNTERWASSER-SONARSYSTEM 85 3.7.2
DYNAMISCHER VIBRATIONSABSORBER 86 3.7.3 HYBRIDER LINEARMOTOR 87 3.7.4
ENTWURFSABLAUF 89 3.8 VERGLEICH ZWISCHEN PIEZOELEKTRISCHEN UND
MAGNETOSTRIKTIVEN WANDLERN 94 3.9 ENTWICKLUNGSTENDENZEN 96 4 AKTOREN MIT
ELEKTRORHEOLOGISCHER FLUESSIGKEIT 97 4.1 EINIGE RHEOLOGISCHE GRUNDLAGEN
97 4.2 ELEKTRORHEOLOGISCHER EFFEKT 99 4.3 TECHNISCHE REALISIERUNG 101
4.3.1 WERKSTOFFE 101 4.3.2 WIRKPRINZIPIEN UND WANDLERENTWURF 107 4.4
MESSEN VON ERF-KENNGROESSEN 111 4.4.1 RHEOLOGISCHE KENNGROESSEN 111 4.4.2
ELEKTRISCHE KENNGROESSEN 115 4.5 ELEKTRONISCHER LEISTUNGSVERSTAERKER 116
4.6 ANWENDUNGSBEISPIELE 118 4.6.1 STELLANTRIEB 118 4.6.2 TASTELEMENT 119
4.6. 7.3 AUFBAU VON MAGNETISCHEN FG-AKTOREN 182 INHALT XI 4.7
ENTWICKLUNGSTENDENZEN 125 5 AKTOREN MIT MAGNETORHEOLOGISCHER FLUESSIGKEIT
127 5.1 PHYSIKALISCHER EFFEKT 127 5.2 TECHNISCHE REALISIERUNG 128 5.2.1
MATERIALIEN 128 5.2.2 WIRKPRINZIPIEN 131 5.2.3 WANDLERENTWURF. 134 5.3
MESSEN VON MRF-KENNGROESSEN 138 5.3.1 RHEOLOGISCHE KENNGROESSEN 138 5.4
ELEKTRONISCHE LEISTUNGSVERSTAERKER 142 5.4.1 ANALOGE LEISTUNGSVERSTAERKER
142 5.4.2 SCHALTENDE LEISTUNGSVERSTAERKER 143 5.5 ANWENDUNGSBEISPIELE 145
5.5.1 BREMSE 145 5.5.2 MOTORLAGER 145 5.5.3 ENTWURFSAUFGABE KUPPLUNG 149
5.6 VERGLEICH ZWISCHEN ERF-UND MRF-AKTOREN 153 5.7 ENTWICKLUNGSTENDENZEN
155 6 AKTOREN MIT THERMISCHEN FORMGEDAECHTNIS-LEGIERUNGEN 157 6.1
PHYSIKALISCHER EFFEKT 157 6.2 KOMMERZIELLE FORMGEDAECHTNIS-LEGIERUNGEN
161 6.3 AUFBAU VON THERMISCHEN FG-AKTOREN 163 6.3.1 AKTORKONZEPTE 163
6.3.2 BEHEIZUNG VON THERMISCHEN FG-BAUTEILEN 165 6.3.3 DIMENSIONIERUNG
VON NITI-BAUTEILEN 166 6.4 ANWENDUNGSBEISPIELE 168 6.4.1 KLAPPENANTRIEB
169 6.4.2 MODELLBAU 169 6.4.3 STELLZYLINDER FUER GROSSE LASTEN 170 6.5
ENTWICKLUNGSTENDENZEN 171 6.6 VERGLEICH MIT DIREKT KONKURRIERENDEN
AKTORPRINZIPIEN 171 7 AKTOREN MIT MAGNETISCHEN
FORMGEDAECHTNIS-LEGIERUNGEN 177 7.1 PHYSIKALISCHER EFFEKT 177 7.2
KOMMERZIELLE FORMGEDAECHTNIS-LEGIERUNGEN 179 XII INHALT 7.4
ANWENDUNGSBEISPIELE 183 7.4.1 VENTILANTRIEB 183 7.4.2 MULTISTABILER
AKTOR 184 7.5 VERGLEICH ZWISCHEN MFG-AKTOREN UND MAGNETOSTRIKTIVEN SOWIE
TFG-AKTOREN . 185 7.6 ENTWICKLUNGSTENDENZEN 186 8 ELEKTROCHEMISCHE
AKTOREN 187 8.1 ELEKTROCHEMISCHE REAKTIONEN 187 8.2 TECHNISCHE
REALISIERUNG 188 8.2.1 NICKEL-WASSERSTOFF-ZELLE 188 8.2.2
ZINK-LUFT-ZELLE 191 8.3 ANWENDUNGSBEISPIELE 192 8.4
ENTWICKLUNGSTENDENZEN 193 8.5 VERGLEICH MIT DIREKT KONKURRIERENDEN
AKTORPRINZIPIEN 194 8.5.1 DEHNSTOFF-ELEMENTE 194 8.5.2
METALLHYDRID-AKTOREN 196 9 MIKROAKTOREN 197 9.1
KRAFTERZEUGUNGSPRINZIPIEN 197 9.2 HERSTELLUNGSVERFAHREN UND WERKSTOFFE
201 9.3 ANWENDUNGSBEISPIELE 202 9.3.1 MIKROFLUIDISCHE KOMPONENTEN UND
SYSTEME 202 9.3.2 AKTOREN FUER MIKROOPTISCHE SYSTEME 205 9.3.3
MIKROANTRIEBE UND GREIFERSYSTEME 207 9.4 ENTWICKLUNGSTENDENZEN 210 10
LEISTUNGSVERSTAERKER FUER UNKONVENTIONELLE AKTOREN 211 10.1 EINFUEHRUNG 212
10.1.1 EIN-, ZWEI-UND VIERQUADRANTEN-BETRIEB 212 10.1.2 SCHALTENDE,
ANALOGE UND HYBRIDE LEISTUNGSVERSTAERKER 214 10.1.3 VERGLEICH DER
SCHALTUNGSKONZEPTE 220 10.2 LEISTUNGSELEKTRONIK FUER PIEZOAKTOREN UND
ERF-AKTOREN 222 10.2.1 ANSTEUERUNG VON PIEZOAKTOREN 222 10.2.2
ANSTEUERUNG VON ELEKTRORHEOLOGISCHEN FLUESSIGKEITEN 224 10.2.3 WICHTIGE
KENNGROESSEN FUER DEN VERSTAERKERENTWURF 225 10. INHALT XIII 11
SELF-SENSING-AKTOREN 233 11.1 EINFUEHRUNG 233 11.2 OPERATORBASIERTE
MODELLIERUNG VON FESTKOERPERAKTOREN 235 11.2.1 MODELLBESCHREIBUNG IN
GLEICHUNGSFORM 236 11.2.2 MODELLBILDUNG IN FORM VON SIGNALFLUSSPLAENEN
238 11.3 METHODEN ZUR NUTZUNG DES SELF-SENSING-EFFEKTES 239 11.3.1
ZUSTANDSGROESSENBASIERTE METHODE 239 11.3.2 PARAMETERBASIERTE METHODE 241
11.3.3 VORAUSSETZUNGEN FUER DIE REKONSTRUKTION DER MECHANISCHEN GROESSEN
242 11.4 MESS- UND LEISTUNGSELEKTRONIK 243 11.4.1 MESSKREIS FUER SPANNUNG
UND POLARISATIONSLADUNG 243 11.4.2 LEISTUNGSELEKTRONIK 244 11.5
LINEARISIERUNG DER AUSGANG-EINGANG-CHARAKTERISTIK 245 11.6
ANWENDUNGSBEISPIEL: PIEZOELEKTRISCHER MIKROPOSITIONIERANTRIEB 247
NACHWORT 251 LITERATUR 253 INDEX 263 |
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