Aktoren und Sensoren für mechatronische Systeme

Aktoren und Sensoren sind Kernbestandteile moderner mechatronischer Systeme. Eingebettet zwischen einer mechanischen Grundstruktur und einer Informationsverarbeitung bilden Aktoren und Sensoren die Brücke zwischen einer modernen digitalisierten Anwendung in der Industrie 4.0 und der realen Maschinenmechanik. Dieses Lehrbuch stellt die Grundlagen mechatronischer Systeme zusammen und gibt einen detaillierten Überblick über industriegebräuchliche sowie neuartige Aktoren, Sensortechnologien, Informationsverarbeitungssysteme und Anwendungskonzepte der Industrie 4.0. Zusätzlich fasst das Buch Methoden der numerischen Modellbildung von ausgewählten Aktoren und Sensoren zusammen und zeigt diese in Beispielszenarien einiger mechatronischer Anwendungen.

Autorentext

Dr.-Ing. Alexander Czechowicz verfügt über langjährige Erfahrung in der Produktentwicklung mechatronischer Systeme, insbesondere im Bereich stoffmechanischer Aktoren, resistiver Sensoren und Informationsverarbeitung. Er ist in der Entwicklung und Optimierung mechatronischer Baugruppen für die Automobil- und Haushaltsgeräteindustrie erfahren. Zudem hat er mechatronische Aktor-Sensor-Systeme auf Basis intelligenter Formgedächtnismaterialien entwickelt und dazu zahlreiche wissenschaftliche Publikationen verfasst. Darüber hinaus engagiert er sich in der Aus- und Weiterbildung auf diesen Fachgebieten.

Klappentext

Aktoren und Sensoren sind zentrale Bestandteile moderner mechatronischer Systeme. Sie sind zwischen der mechanischen Grundstruktur und der Informationsverarbeitung eingebettet und bilden die Funktionseinheiten einer modernen Maschine. Aktoren und Sensoren verleihen der Maschine die Fähigkeit, Bewegungen zu erzeugen, diese zu steuern und auf äußere Einflüsse zu reagieren. Dieses Lehrbuch vermittelt die Grundlagen mechatronischer Systeme und bietet einen umfassenden Überblick über industriell eingesetzte und neuartige Aktoren, Sensoren sowie Informationsverarbeitungssysteme und deren Anwendungsmöglichkeiten. Darüber hinaus werden Methoden der numerischen Modellbildung ausgewählter Aktoren und Sensoren zusammengefasst und anhand von Beispielen in mechatronischen Anwendungen veranschaulicht.

Inhalt:

Grundlagen mechatronischer Systeme - Komponenten der mechatronischen Grundstruktur - Grundlagen der Modellbildung und Regelung mechatronischer Systeme - Elektromagnetische Aktoren - Elektromotorische Aktoren mit kontinuierlicher Bewegung - Elektromotorische Positionieraktoren - Elektrostatische Aktoren - Fluidische Aktoren - Dehnstoffaktoren - Piezoelektrische Aktoren - Formgedächtnisaktoren - Neuartige Aktoren - Resistive Sensoren - Kapazitive Sensoren - Elektromagnetische Sensoren - Magnetfeldsensoren - Fotoelektrische Sensoren - Aktive monolithische Sensoren - Modellierungsbeispiele mechatronischer Aktor- und Sensorsysteme.

Zielgruppen:
• Studierende des Maschinenbaus und verwandter technischer Studiengänge
• Praktiker*innen in der Mechatronik, z. B. in der Automobilindustrie, Luft- und Raumfahrt oder im Anlagenbau

Der Autor:
Dr.-Ing. Alexander Czechowicz verfügt über langjährige Erfahrung in der Produktentwicklung mechatronischer Systeme, insbesondere im Bereich stoffmechanischer Aktoren, resistiver Sensoren und Informationsverarbeitung. Er ist in der Entwicklung und Optimierung mechatronischer Baugruppen für die Automobil- und Haushaltsgeräteindustrie erfahren. Zudem hat er mechatronische Aktor-Sensor-Systeme auf Basis intelligenter Formgedächtnismaterialien entwickelt und dazu zahlreiche wissenschaftliche Publikationen verfasst. Darüber hinaus engagiert er sich in der Aus- und Weiterbildung auf diesen Fachgebieten.

Inhalt

Grundlagen mechatronischer Systeme.- Komponenten der mechatronischen Grundstruktur.- Grundlagen der Modellbildung und Regelung mechatronischer Systeme.- Elektromagnetische Aktoren.- Elektromotorische Aktoren mit kontinuierlicher Bewegung.- Elektromotorische Positionieraktoren.- Elektrostatische Aktoren.- Fluidische Aktoren.- Dehnstoffaktoren.- Piezoelektrische Aktoren.- Formgedächtnisaktoren.- Neuartige Aktoren.- Resistive Sensoren.- Kapazitive Sensoren.- Elektromagnetische Sensoren.- Magnetfeldsensoren.- Fotoelektrische Sensoren.- Aktive monolithische Sensoren.- Modellierungsbeispiele mechatronischer Aktor- und Sensorsysteme.