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Aufbau eines Messplatzes zur Erfassung der statischen und dynamischen Auslenkung dielektrischer Polymeraktoren und Verifikation mathematischer Modelle

Flittner, Klaus :
Aufbau eines Messplatzes zur Erfassung der statischen und dynamischen Auslenkung dielektrischer Polymeraktoren und Verifikation mathematischer Modelle.
Technische Universität Darmstadt
[Diplom- oder Magisterarbeit], (2007)

Kurzbeschreibung (Abstract)

Zusammenfassung:

Thema dieser Arbeit ist der Aufbau eines Messplatzes zur Erfassung der statischen und dynamischen Auslenkung dielektrischer Polymeraktoren. Dafür muss ein geeignetes Messsystem ausgewählt werden, um Informationen über die Deformation von Ober- und Unterseite eines Aktors zu erfassen. Somit kann neben der Auslenkung auch die genaue Lage des Aktors bestimmt werden. Realisiert ist dieses System mit zwei Lasertriangulatoren, die den Aktor mit einer Auflösung von 50 nm und einer Abtastfrequenz von 50 kHz abtasten. Neben der Messung des Verhältnisses von Auslenkung zu Eingangsspannung können auch Linienprofile erstellt werden. Dafür sind die Triangulatoren über Linearantriebe in zwei Richtungen verfahrbar angebracht. Über eine Linearführung ist eine Vorpositionierung möglich.

Weiterhin verfügt die Einspannung, in der die Aktoren vermessen werden, über eine automatisierte Vordehneinrichtung. In dieser werden die Aktoren mit einer Auflösung der Dehnung von 1% auf maximal 500% planar vorgedehnt.

Im zweiten Teil der Arbeit werden die vorhandenen Modelle der Aktoren aus konzentrierten Parametern verifiziert. Hierzu erfolgt eine Betrachtung des elektrischen und mechanischen Teilmodells, sowie der Kopplung beider Modelle für den statischen und dynamischen Betrieb.

Das elektrische Modell wird durch Messungen an einschichtigen Aktoren, deren Herstellung erstmalig realisiert wurde, überprüft. Daraus ergibt sich die Vereinfachung des Modells zu einem RC-Glied, dessen Parameter aus den Messungen bestimmt werden.

Mit den Ergebnissen aus dem elektrischen Modell wird die Eingangsgröße für das mechanische System bestimmt. Auf diese Weise ist eine Kombination beider Modelle trotz des nichtlinearen Übertragungsverhaltens in den Kopplungsgrößen beider Systeme möglich.

Typ des Eintrags: Diplom- oder Magisterarbeit
Erschienen: 2007
Autor(en): Flittner, Klaus
Titel: Aufbau eines Messplatzes zur Erfassung der statischen und dynamischen Auslenkung dielektrischer Polymeraktoren und Verifikation mathematischer Modelle
Sprache: Deutsch
Kurzbeschreibung (Abstract):

Zusammenfassung:

Thema dieser Arbeit ist der Aufbau eines Messplatzes zur Erfassung der statischen und dynamischen Auslenkung dielektrischer Polymeraktoren. Dafür muss ein geeignetes Messsystem ausgewählt werden, um Informationen über die Deformation von Ober- und Unterseite eines Aktors zu erfassen. Somit kann neben der Auslenkung auch die genaue Lage des Aktors bestimmt werden. Realisiert ist dieses System mit zwei Lasertriangulatoren, die den Aktor mit einer Auflösung von 50 nm und einer Abtastfrequenz von 50 kHz abtasten. Neben der Messung des Verhältnisses von Auslenkung zu Eingangsspannung können auch Linienprofile erstellt werden. Dafür sind die Triangulatoren über Linearantriebe in zwei Richtungen verfahrbar angebracht. Über eine Linearführung ist eine Vorpositionierung möglich.

Weiterhin verfügt die Einspannung, in der die Aktoren vermessen werden, über eine automatisierte Vordehneinrichtung. In dieser werden die Aktoren mit einer Auflösung der Dehnung von 1% auf maximal 500% planar vorgedehnt.

Im zweiten Teil der Arbeit werden die vorhandenen Modelle der Aktoren aus konzentrierten Parametern verifiziert. Hierzu erfolgt eine Betrachtung des elektrischen und mechanischen Teilmodells, sowie der Kopplung beider Modelle für den statischen und dynamischen Betrieb.

Das elektrische Modell wird durch Messungen an einschichtigen Aktoren, deren Herstellung erstmalig realisiert wurde, überprüft. Daraus ergibt sich die Vereinfachung des Modells zu einem RC-Glied, dessen Parameter aus den Messungen bestimmt werden.

Mit den Ergebnissen aus dem elektrischen Modell wird die Eingangsgröße für das mechanische System bestimmt. Auf diese Weise ist eine Kombination beider Modelle trotz des nichtlinearen Übertragungsverhaltens in den Kopplungsgrößen beider Systeme möglich.

Freie Schlagworte: Elektromechanische Konstruktionen, Mikro- und Feinwerktechnik, Dickemessung optisch, Elektrisches Ersatzschaltbild Polymeraktor, Messwerterfassung, Polymer-Stapelaktor elektrostriktiv
Fachbereich(e)/-gebiet(e): Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik
Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Elektromechanische Konstruktionen
Fachbereich Elektrotechnik und Informationstechnik > Institut für Elektromechanische Konstruktionen > Mikrotechnik und Elektromechanische Systeme
Hinterlegungsdatum: 31 Aug 2011 10:21
Zusätzliche Informationen:

EMK-spezifische Daten:

Lagerort Dokument: Archiv EMK, Kontakt über Sekretariate,

Bibliotheks-Sigel: 17/24 EMKD 1647

Art der Arbeit: Diplomarbeit

Beginn Datum: 06-02-2007

Ende Datum: 13-08-2007

Querverweis: 17/24 EMKD 1535, 17/24 EMKDIS52

Studiengang: Elektrotechnik und Informationstechnik (ETiT)

Vertiefungsrichtung: Mikro- und Feinwerktechnik (MFT)

Abschluss: Diplom (MFT)

ID-Nummer: 17/24 EMKD 1647
Gutachter / Prüfer: Matysek, Dipl.-Ing. Marc ; Schlaak, Prof. Dr.- Helmut Friedrich
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