Aktor

Rotatorischer Aktor: Integrierte Einheit aus Elektromotor und Regler in einem gemeinsamen Gehäuse

So genannte Aktoren (Wandler; auch: Aktuatoren) setzen die elektronischen Signale (z. B. vom Steuerungscomputer ausgehende Befehle) in mechanische Bewegung oder andere physikalische Größen (z. B. Druck oder Temperatur) um und greifen so regulierend in das Regelungssystem ein und/oder geben Sollgrößen vor.

Den eigentlichen Vorgang der Umwandlung nennt man Aktorik.

Anwendungsgebiete

In der Steuer- und Regelungstechnik bezeichnen Aktoren das signalwandlerbezogene 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-Aktoren (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

• Aktorik
• Feldgerät
• Mechatronik
• Mikrosystemtechnik
• Regelungstechnik
• Akteur

Literatur

• Daniel J. Jendritza: Technischer Einsatz Neuer Aktoren. expert, Renningen 2008, ISBN 978-3-8169-2765-5.
• H. Janocha: Actuators – basics and applications. Springer, Berlin 2004, ISBN 3-540-61564-4.
• Clarence W. De Silva: Sensors and actuators - control systems instrumentation. CRC Pr., Boca Raton 2007, ISBN 978-1-420-04483-6.
• John R. Brauer: Magnetic actuators and sensors. Wiley-Interscience, Hoboken 2006, ISBN 0-471-73169-2.
• Aktuatoren – Maschinen nach dem Vorbild von Muskeln. In: Naturwissenschaftliche Rundschau. Nr. 12, 2005, ISSN 0028-1050, S. 654.
• B. Schröer: Aktoren in der Mikrosystemtechnik. In: Sensor-Magazin. 1992, ISSN 0179-9592, Nr. 1, 23–25, Nr. 2, S. 10–13.