WING - Sensoren und Aktoren

Hohe Winkelschrittauflösung

Hohes Drehmoment im Vergleich zu Masse

kein Kommutator

Geringe Umkehrlose

erweiterte Umweltbedingungen

• Wartungsfreier Antrieb, da kein Bürstenverschleiss
• Hohe Lebensdauer
• Geringe Laufgeräusche und kein Bürstenfunken
• Hohe Drehzahlen und schnelle Richtungswechsel

Die elektronische Kommutierung schaltet die Wicklungsströme in einem bestimmten Zyklus Ein/Aus, somit entsteht ein schrittweises fortgeschaltetes Drehfeld im Luftspalt.

Im Gegensatz zum konventionellen GSM ist die Ankerwicklung mit mehreren Spulensträngen fest im Stator angeordnet, während das magnetische Erregerfeld von einem Permanentmagneten im Rotor erzeugt wird.

Bürstenloser Gleichstrommotor (Brushless) 

Beim Wechselstrommotor wird Wechselstrom verwendet, beim Gleichstrommotor wird Gleichstrom verwendet.

Gleichstrommotoren sind in der Regel einfacher aufgebaut und haben eine geringere Anzahl beweglicher Teile.

Ein weiterer Unterschied liegt in der Regelung. Gleichstrommotoren lassen sich leichter in Bezug auf Drehzahl und Drehmoment regeln, indem man die Spannung oder den Strom anpasst.

• Gleichstrommotor
• Asynchronmotor
• Synchronmaschinen

• Anheben von Lasten
• Auslöser für Stromsicherungsautomaten (FI-Schalter)
• Relais

Ein Hubmagnet

Das sind spezielle Flüssigkeiten, die im Einfluss von elektrischen bzw. magnetischenFeldern eine

Veränderung ihrer Viskosität zeigen.

• steuerbare Ventile,
• Stoßdämpfer,
• Kupplungen,
• Motorlager,
• Haptische Rückmeldung

Dehnstoffaktor: z.B. Bodenheizungsdurchflussaktor

Bimetall: früher z.B. Kühlmittelthermostat bei Automobilen

Lineare Mikroverstellungen mit grossen Druckkräften. z.B. in der Chip-Fertigung. Im Medizinal Bereich für Mikrodosierungseinrichtungen.

❑ Mikroelektronik: Wafer- und Maskenpositionierungen in der Chip-Fertigung.

❑ Fono- und Videotechnik: Mikrofon, Foto- und Videokameras, Mikrolithografie.

❑ Feinwerktechnik, Mechatronik und im Maschinenbau: Werkzeugeinstellungen, Verschleißkorrektur, Ansteuerung von Einspritzdüsen und Mikropumpen, Linearantriebe für Mikropositionierungen, Hexapods und 3-dimensionale Stelltische, Schlag-, Extrusions-, schnelle Bearbeitungs- und Mikrogravierwerkzeuge, aktive Schwingungsdämpfung mittels Hexapod (6 Freiheitsgrade), Steuerung und Stabilisierung von Laserstrahlen, Tonabnehmer und Drucksensoren, Gasanzünder. ❑ Medizintechnik: Mikromanipulator und Mikrodosierungseinrichtung, Stoßwellenanregung.

❑ Optik und Messtechnik: Spiegel- und Lichtwellenleiter-Positionierungen, Holografie, Interferometrie, Lasertuning, schnelle Spiegelscanner, adaptive und aktive Optik, Bildstabilisierung, Autofokussierung, Vibrationen und Vibrationsdämpfung, Interlacing.

• Piezokeramik
• Bimetall
• Dehnstoff

Über die Steuerung/Regelung werden sie automatisch oder manuell/visuell angesteuert. 

Spannung von ca. 1-2kV/mm bei einer auslenkung von 0.15%

Veränderung in der Molekülstruktur bestimmter kristalliner Werkstoffe. Spezifische physikalische Effekte in besonderen Materialien, in Zusammenwirken mit elektrischen oder magnetischen Feldern.

Ein Aktorsystem/Antriebssystem hat zusätzlich eine Energieversorgung und Datenkommunikation.

• Bewegung
• Druck
• Temperatur
• Feuchte
• Licht

• Einzelkomponente

• (Subsystem
• Gerät mit einer offenen Steuerkette
• Regelgerät)

Aktoren greifen in Technische/Physikalische Prozesse ein und beeinflussen diese.  

• Profibus-DP
• Profibus-PA
• CAN
• Interbus

Sie dienen der Datenübertragung

• Elementarsensor (physikalische/chemische Eigenschaften werden in elektrisches Signal umgewandelt)
• Signalaufbereitungselektronik (kann Signale aufbereiten für ADU)
• Signalverarbeitungselektronik (relevante Datenreduktion aus den Signalen)
• Schnittstelle/Interface (dient der Kommunikation)

- Biophysikalischen Sensor – Mechanosensor (Berührungserkennung bei Handprothesen)

- Biochemischen Sensor – Glukosesensor

- Bioelektrischen Sensor – EKG

Erweiterte Infos: 

Biophysikalischer Sensor: Ein Beispiel für einen biophysikalischen Sensor ist ein Photodetektor, der Licht in elektrische Signale umwandelt. Photodetektoren werden beispielsweise in Digitalkameras, Solarzellen oder optischen Sensoren verwendet, um Lichtintensität, Farbe oder andere optische Eigenschaften zu erfassen.

Biochemischer Sensor: Ein Beispiel für einen biochemischen Sensor ist ein Glukosesensor, der den Glukosegehalt im Blut misst. Glukosesensoren werden in der medizinischen Diagnostik eingesetzt, insbesondere bei der Überwachung von Diabetespatienten. Sie erfassen den Glukosespiegel im Körper durch biochemische Reaktionen, beispielsweise durch die Umwandlung von Glukose in elektrische Signale.

Bioelektrischer Sensor: Ein Beispiel für einen bioelektrischen Sensor ist ein Elektrokardiograph (EKG), der die elektrischen Signale des Herzens aufzeichnet. Ein EKG-Sensor erfasst die elektrische Aktivität des Herzmuskels und ermöglicht die Diagnose von Herzrhythmusstörungen, Herzerkrankungen und anderen Herzproblemen. Es werden Elektroden auf der Haut platziert, die die elektrischen Signale erfassen und in ein EKG-Signal umwandeln.

ISFET: Ionensesnitive Feldeffekttransistoren, Biosensoren mit speziellel Halbleiterbauelementen bei denen auf einer elektronischen Halbleiterstruktur eine biofunktionalisierte Schicht verankert wird, an die sich orangische Molueküle in wässriger Lösung spezifsch binden

• biophysikalische (Biophysikosensoren),
• biochemische (Biochemosensoren),
• bioelektronische (Bioelektroniksensoren)

• Mess-Substanz
• Barriere (Filter)
• Rezeptor (Kann Reize aufnehmen und in Erregung umwandeln)
• Transducer (Umwandler)

Biosensoren sind Geräte zur Messung physikalischer und chemischer Lebensvorgänge an und im Lebewesen.

Nahrungsmittelindustrie

Bei Trocknern, Heisslufttunnels (Garung von Nahrungsmitteln), Grossfeuerungsanlagen

• Textil-, Spanntrockner,

• Räucheranlagen,

• Gipstrockner, Keramiktrockner,

• Papierherstellung,

• Back- und Garröstöfen,

• Trockenhauben, Heißlufttunnel,

• Nahrungsmittelindustrie,

• Futtermitteltrockner,

• Drehrohröfen.

Ein Messinstrument zur Bestimmung von Gas oder Luftfeuchte.

PHYSIKALISCH:

Resistives Messprinzip (Messung elektrischer Leitfähigkeit)

Kapazitives Messprinzip (Messung der Dielektrizitätskonstante eines Materials)

Piezoelektrisches Messprinzip

CHEMISCH:

Coulometrisches (elektrochemisches) Messprinzip: Vollständige Absorption von elektrolytisch zerlegtem Wasserdampf durch chemische Bindung an Diphosphorpentoxid und Messung des elektrischen Absorptionsstroms.

Gravimetrisches Messprinzip: Messung der absoluten Feuchte durch Wiegen eines Trockenmittels vor und nach der vollständigen physikalischen oder chemischen Absorption. 

Ionenkonzentration von Säuren, Laugen und Salzen in wässrigen Lösungen.

Werden in automatisierten Analysegeräten in Produktionsprozessen gebraucht. Z.B. Dampferzeugung, Wasseraufbereitung Konzentrationsmessung von Salz.

Dampferzeugung (Kesselspeisewasser, Kondensat usw.)

• Halbleiterfertigung (Reinstwasser, Chip-Cleaning usw.),

• Wasseraufbereitung (Umkehrosmose, Ionentauscher usw.),

• Dichtigkeit von Wärmetauschern,

• Trink- und Oberflächenwasseraufbereitung,

• LF und Konzentrationsmessungen von Salzsolen, Laugen und Säuren. 

Messmittel zur Erfassung von chemisch-physikalischen Eigenschaften in Gasen, Flüssigkeiten und Festkörpern. Daraus generieren sie elektrische Signale.

Chemosensoren sind technische Bauteile von automatisierten Analysegeräten.

-Dosimeter für Messung von Gamma-Strahlen (Medizin, Röntgen)

- Strommessende Ionisationskammer für die Neutronenflussmessung in Kernreaktoren.

- Mobile Strahlungsmonitoren für kontinuierliche Messungen von radioaktiven Strahlungen