Sensorik

Sensoren für adaptronische Systeme zur aktiven Schwingungsreduktion sollen vor allem dynamische Größen erfassen. Diese sind: Weg, Dehnung, Geschwindigkeit, Beschleunigung, Kraft, Drehmoment und Druck (Schalldruck). Zentrale Anforderungen an Sensoren sind ihr Messbereich (Amplitude und Frequenz) und ihre Rauschleistung. Dies müssen möglichst gut an den Einsatzfall angepasst werden. Weitere Anforderungen können je nach Einsatzfall die Abweichung der Empfindlichkeit im Messbereich, das Gewicht, der Einsatztemperaturbereich und das Überlastverhalten sein. Die Anordnung der Sensoren im aktiven System ist an die Wahl des Regelungsprinzips gebunden. Die Signalrückführungsstrategien bedingen eine kurze Regelstrecke, also einen geringen Abstand zwischen Aktor und Sensor. Idealer Weise ist der Sensor direkt am Punkt der Krafteinleitung des Aktors positioniert. Dann spricht man von einem kolludierten System. Bei modellbasierten Regelungen ist häufig ein Sensor in der Nähe der Störung (Referenzsensor) und ein Sensor an der Stelle, an der Schwingungen reduziert werden sollen (Fehlersensor) vorteilhaft. Grundsätzlich können Sensoren in aktive und passive Sensoren gegliedert werden. Aktive Sensoren erzeugen aufgrund Ihres Messprinzips ein elektrisches Signal, welches in der Regel durch einen Messverstärker verstärkt wird. Aufgrund Ihrer physikalischen Prinzipien ist mit diesen Sensoren nur eine Änderung der Messgröße detektierbar, da im statischen und quasistatischen Zustand keine Energie gewandelt werden kann. Passive Sensoren enthalten passive Bauteile, deren Parameter durch die zu messende Größe verändert werden. Durch eine Primärelektronik werden diese Parameter in elektrische Signale umgeformt. Dabei wird eine von außen zugeführte Hilfsenergie benötigt. Mit diesen ist es möglich, statische und quasistatische Messgrößen zu bestimmen. Typische Sensoren sind:

• Aktiv:

     o	piezoelektrische Sensoren (Beschleunigungssensoren, Kraftsensoren) (https://de.wikipedia.org/wiki/Piezoelektrischer_Sensor) 

• Passiv:

     o	Resistive Sensoren (Dehnmessstreifen https://de.wikipedia.org/wiki/Dehnungsmessstreifen , Potentiometer   https://de.wikipedia.org/wiki/Potentiometergeber )

     o	Induktive Sensoren https://de.wikipedia.org/wiki/Induktiver_Sensor 

     o	Kapazitive Sensoren https://de.wikipedia.org/wiki/Kapazitiver_Sensor 

     o	Optische bzw. optoelektronische Sensoren (Triangulator https://de.wikipedia.org/wiki/Abstandsmessung_(optisch) , Laservirbometer https://en.wikipedia.org/wiki/Laser_Doppler_vibrometer )