Aktuaattori

Aktuaattori on laite, joka muuntaa energian mekaaniseksi liikkeeksi tai voiman tuottamiseksi muiden järjestelmien ohjaamiseen. Se voi käyttää sähköenergiaa, hydraulista nestettä tai ilmate-energiaa ja tuottaa lineaarista tai pyörivää liikettä sekä tarvittaessa voimaa tai vääntömomentia.

Luokittelu tapahtuu energian lähteen, liikkeen muodon ja ohjaustavan mukaan. Sähköiset aktuaattorit sisältävät esimerkiksi sähkömoottorit ja solenoidit, kun taas hydrauliset ja pneumatiset aktuaattorit käyttävät nesteen tai ilman paineilmavaikutusta. Lineaarinen toiminto tuottaa suoraa siirtoa, kun taas pyörivä aktuaattori antaa kiertoliikettä. Hallintatavan mukaan erotetaan avoimen silmukan ja suljetun silmukan järjestelmät, usein servo- tai askelmoottoreiden avulla, jotka mahdollistavat tarkan asynkkäykset ja nopean reagoinnin.

Ohjaus ja palaute ovat olennaisia tarkkuuden ja toistettavuuden kannalta. Palaute voidaan toteuttaa encodereilla, potiometreillä, LVDT-tunnistimilla tai muilla sensoreilla, jolloin ohjain voi säätää liikettä ja voimaa reaaliajassa. Servomoottorit ja askelmoottorit ovat yleisiä suljettuun silmukkaan perustuvia ratkaisuja.

Käyttökohteita ovat robotiikka, teollinen automaatio, valmistuslaitteet, lentokone- ja autoelektroniikka sekä monipuoliset lääketieteelliset laitteet ja kuluttajalaitteet. Tärkeitä suunnittelun näkökohtia ovat voima- ja kiihtyvyysvaatimukset, liikerata, vasteaika, koko ja kustannukset, sekä tehokkuus ja kestävyys pitkällä aikavälillä.