Nutzung indirekter Sensoreffekte in Festkörperaktoren

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Hartmut Janocha
• Fachliche Zuordnung: Mikrosysteme
• Förderung: Förderung von 2001 bis 2006
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 5279024

Festkörperaktoren auf der Basis piezoelektrischer, elektrostriktiver und magnetostriktiver Werkstoffe haben sich in Anwendungen bewährt, in denen große Stellkräfte, hohe Weg- oder Kraftauflösungen und sehr kurze Reaktionszeiten gefordert werden. Neben ihren aktorischen Eigenschaften besitzen Festkörperwerkstoffe auch inhärente Sensoreffekte, deren Auswertung im aktorischen Betrieb den Bau von sog. smarten Aktoren ermöglicht. Der hierfür bisher überwiegend untersuchte indirekte Sensoreffekt ist bei Piezowandlern allerdings schwierig zu messen und bei magnetostriktiven und elektrostriktiven Wandlern nur schwach ausgeprägt und daher im aktorischen Betrieb quantitativ kaum auswertbar. In diesem Vorhaben sollen deshalb die in allen Festkörperwandlern vorhandenen indirekten Sensoreffekte erforscht werden, die darauf beruhen, daß die Permeabilität bzw. Permittivität der Werkstoffe von der mechanischen Belastung abhängt. Die Zusammenhänge sind nichtlinear und werden von vielen Parametern beeinflußt. Daher müssen die indirekten Sensoreffekte unter Berücksichtigung der entscheidenden Einflußgrößen zunächst messtechnisch untersucht werden. Anschließend sind Methoden und Verfahren zu ihrer Auswertung zu analysieren, so daß schließlich smarte Aktoren auf dieser Basis aufgebaut werden können.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen