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Aktoren (wegen des englischen Begriffs „actuator“ oft auch Aktuatoren genannt) beschreiben allgemein Elemente, die eine Eingangsgröße in eine andersartige Ausgangsgröße umwandeln, um eine gewünschte Aktion oder einen Effekt hervorzurufen. Unter Aktoren werden in der Regel technische Einrichtungen verstanden. Der Begriff umfasst im weiteren Sinne jedoch auch natürliche Entsprechung wie den menschlichen Muskel.
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In der Steuer- und Regelungstechnik bezeichnen Aktoren das wandlerbezogene 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.
Konventionellen Aktoren arbeiten nach dem Wirkprinzip der elektrischen, thermischen, chemischen oder Strömungsenergie. An sich ist die Technik dieser Aktoren sehr ausgereift. Konventionelle Aktoren besitzen allerdings für mikrosystemtechnische Anwendungen noch eingeschränkte Präzision und Dynamik. Verbesserungen auf diesem Gebiet werden durch Kombination mit mikroelektronischen Komponenten sowie mit neuen Aktoren gemacht.
Typische Vertreter:
Neue Aktorprinzipien werden vorrangig in der Mikroelektronik eingesetzt. Ihre Entwicklung befindet sich noch in unterschiedlichen Stadien. Die wohl am weitesten entwickelten neuen Aktoren arbeiten nach dem piezoelektrischen Prinzip.
Neue Aktoren:
Aus dem Bereich der Neuen Materialien stammen Aktorwerkstoffe mit smartem Charakter. Durch integrierte Aktor-Sensor-Funktionen können sie auf Änderungen bestimmter Umgebungsgrößen mit definierten Aktorwirkungen reagieren und deshalb aufwändige Regelstrecken mit einem einzigen Element ersetzen. Aktoren auf Basis von Formgedächtnis-Legierungen und Dehnstoffelementen sind temperatursensitiv und kommen beispielsweise in Thermostaten zum Einsatz. Smarte Hydrogele werden unter anderem für Chemostate verwendet, die pH-Wert, Ionen- oder Stoffkonzentrationen automatisch regulieren.
