Definition: Ein Aktor setzt ein elektrisches Signal in eine nichtelektrische Energieform oder eine physikalische Bewegung um. Er bildet damit das Gegenstück zum Sensor.
Während Sensoren eine physikalische Größe in ein elektrisches Signal umwandeln, bewirken Aktoren die umgekehrte Richtung. Sie reagieren auf Strom oder Spannung und erzeugen daraus beispielsweise Schall, Druck, Temperatur, Bewegung, Drehmoment oder Licht.
Welche Energieform entsteht, hängt vom physikalischen Umwandlungsprinzip ab. Elektromagnetische, piezoelektrische, optoelektrische, elektrostatische, magnetostriktive und elektrochemische Verfahren unterscheiden sich unter anderem bei Wirkungsgrad, Genauigkeit, Geschwindigkeit und Baugröße.
Wichtige Bauarten von Aktoren
Elektromagnetische Aktoren
Elektromagnetische Aktoren wandeln elektrische Energie in mechanische Energie um. Sie bewegen beispielsweise einen Schalter, Schieber oder ein Potentiometer. Auch Lautsprecher und Motoren gehören zu dieser Gruppe: Beim Lautsprecher bewegt sich eine Membran, beim Motor wird ein Rotor durch ein elektromagnetisches Feld angetrieben.
Piezoelektrische Aktoren
Piezoelektrische Aktoren nutzen den umgekehrten Piezoeffekt. Eine angelegte Spannung verformt einen Piezokristall geringfügig. Durch geschichtete Elemente lassen sich trotz kleiner Einzelbewegungen präzise Stellwege erzielen. Anwendungen finden sich unter anderem in Piezo-Lautsprechern und Piezo-Druckern.
Optoelektrische Aktoren
Optoelektrische Aktoren erzeugen Licht, wenn eine elektrische Spannung anliegt. Dazu zählen Leuchtdioden und Laserdioden. Sie werden in der optischen Übertragungstechnik, in Optokopplern, Displays, Scannern und LED-Beleuchtung eingesetzt.
Elektrostatische und magnetostriktive Aktoren
Elektrostatische Aktoren nutzen elektrische Felder, um kleine mechanische Teile zu bewegen. Beispiele gibt es in der Mikrosystemtechnik, etwa bei Mikrospiegeln. Magnetostriktive Aktoren verändern dagegen die Länge bestimmter ferromagnetischer Materialien unter einem Magnetfeld. Dadurch sind sehr genaue Stellbewegungen möglich.
Anwendungen
Aktoren arbeiten in zahlreichen technischen Systemen. Sie finden sich in der Akustik, in Laufwerken und Druckern, in Energieversorgungsnetzen sowie in der Produktions-, Mess- und Regeltechnik. Entscheidend ist jeweils, wie schnell, präzise und effizient die gewünschte Wirkung erzeugt werden soll.