AKTUATORY

Aktuatory są elementami napędowymi, przekształcającymi sygnały elektroniczne w ruch mechaniczny, temperaturę, ciśnienie i inne wielkości fizyczne. W ten sposób ingerują one w system regulacji i ustalają wielkości zadane. W przypadku przekształcanych sygnałów może chodzić np. o komunikaty, wychodzące z komputera sterującego. Sam proces przekształcania nazywany jest aktoryką.

Obszary zastosowań aktuatorów

Aktuatory są niezbędne w technice regulacji i sterowania. Stanowią one przeciwieństwo czujników i są ważnym organem wykonawczym w elektronicznym obwodzie regulacji. Zadaniem aktuatorów jest przekształcanie sygnałów w pracę mechaniczną, jak np. zamykanie i otwieranie zaworów. W dziedzinie robotyki na aktuator mówi się również efektor. Roboty wykorzystują efektory do wykonywania komunikatów sterowania do wytwarzania efektów. Może przy tym chodzić np. o chwytanie i obrabianie przedmiotów. W dziedzinie medycyny pojęcie efektor jest również określeniem elementów organizmu wytwarzających ruch i sterowanych neuronowo, jak np. gruczoły czy mięśnie. Części ciała, porównywalne z aktuatorami w fizyce są sterowane przez sygnały elektryczne, w tym przypadku neurony.  

 

Aktuatory w mechanice

Zasada aktoryki wykorzystywana jest również w dziedzinie mechaniki do konstrukcji napędów. Są to przede wszystkim systemy podnośnikowe i przestawiające z napędem elektrycznym. Sterowanie odbywa się tu za pomocą zamkniętego lub otwartego obiegu regulacji. Zasada aktoryki znajduje zastosowanie również w przypadku orczyka w stojącym wahadle czy głowicy zapisująco-odczytującej twardego dysku.

 

Zasady aktuatorów

Aktuatory można podzielić według trzech różnych zasad, w zależności od wykorzystywanych sił fizycznych do przekształcania sygnałów. Aktuator bimetalowy oraz hydraulika czy pneumatyka znajduje zastosowanie w pracujących indukcyjnie silnikach elektrycznych. Wśród nich należy wyróżnić aktuatory elektrochemiczne i elektromechaniczne, pracujące z cylindrami. Trzecim wariantem są aktuatory, wykorzystujące zasadę piezoelektroniczną. Należą do nich aktuatory reologiczne i magnetostrykcyjne.

 

Aktuatory do regulacji procesowej

Aktuatory z dziedziny nowych materiałów są w stanie zareagować na zmianę określonych wielkości otoczenia. W ten sposób potrafią one zastąpić elektryczne obiekty regulacji. Tego typu aktuatory są produkowane między innymi z elementów rozprężnych i stopów pamięci kształtu. Potrafią one rozpoznawać zmiany temperatury i mogą być stosowane do regulatorów temperatury. Chemostaty jako aktuatory wykorzystują hydrożele. Potrafią one automatycznie regulować stężenie substancji i jonów lub wartość pH.