TY - THES

T1 - Aufbau eines Messplatzes zur elektromechanischen Prüfung von Piezo-Aktoren

AU - Fuhs, Martin

N1 - gesperrt bis null

PY - 2011

Y1 - 2011

N2 - In der Automobilindustrie werden seit einigen Jahren keramische Vielschichtaktoren als Steuerelemente für die Kraftstoffeinspritzung verwendet. Der Schlüsselwerkstoff dieser Hochleistungsanwendung ist polykristallines Blei-Zirkonat-Titanat, welches aufgrund von ferroelektrischen als auch ferroelastischen Eigenschaften ein nichtlineares, piezoelektrisches Verhalten (z.B. Hysteresen) aufweist. Aufgrund dessen hängen die effektiven Bauteileigenschaften von Temperatur, mechanischer und elektrischer Belastung ab und müssen für alle relevanten Arbeitspunkte bestimmt werden. Am Institut für Struktur- und Funktionskeramik/Montanuniversität Leoben wurde ein elektromechanischer Messplatz durch Kombination einer Universalprüfmaschine mit einer Sawyer-Tower-Schaltung realisiert. In dieser Arbeit wurde eine Spannungsausregelung verwirklicht, um Experimente mit vorgegebener elektrischer Spannung am Bauteil durchführbar zu machen. Die Ansteuerung erfolgt mittels eines selbst erstellten Programms in der Programmiersprache LabVIEW der Firma National Instruments. Im Zuge dieser Arbeit wird zusätzlich der Prüfstand zum Prüfen von Aktoren höherer Kapazität durch Anpassung der Vergleichskapazität der Sawyer-Tower-Messschaltung erweitert. Eine Verifikation dieses neu entwickelten Messsystems wurde an diversen kommerziellen Bauteilen erfolgreich durchgeführt.

AB - In der Automobilindustrie werden seit einigen Jahren keramische Vielschichtaktoren als Steuerelemente für die Kraftstoffeinspritzung verwendet. Der Schlüsselwerkstoff dieser Hochleistungsanwendung ist polykristallines Blei-Zirkonat-Titanat, welches aufgrund von ferroelektrischen als auch ferroelastischen Eigenschaften ein nichtlineares, piezoelektrisches Verhalten (z.B. Hysteresen) aufweist. Aufgrund dessen hängen die effektiven Bauteileigenschaften von Temperatur, mechanischer und elektrischer Belastung ab und müssen für alle relevanten Arbeitspunkte bestimmt werden. Am Institut für Struktur- und Funktionskeramik/Montanuniversität Leoben wurde ein elektromechanischer Messplatz durch Kombination einer Universalprüfmaschine mit einer Sawyer-Tower-Schaltung realisiert. In dieser Arbeit wurde eine Spannungsausregelung verwirklicht, um Experimente mit vorgegebener elektrischer Spannung am Bauteil durchführbar zu machen. Die Ansteuerung erfolgt mittels eines selbst erstellten Programms in der Programmiersprache LabVIEW der Firma National Instruments. Im Zuge dieser Arbeit wird zusätzlich der Prüfstand zum Prüfen von Aktoren höherer Kapazität durch Anpassung der Vergleichskapazität der Sawyer-Tower-Messschaltung erweitert. Eine Verifikation dieses neu entwickelten Messsystems wurde an diversen kommerziellen Bauteilen erfolgreich durchgeführt.

KW - piezo-actuator

KW - voltage regulation

KW - Sawyer-Tower-circuit

KW - test site

KW - electromechanical testing

KW - Piezo-Aktoren

KW - Spannungsregelung

KW - Sawyer-Tower-Schaltung

KW - Messplatz

KW - elektromechanische Prüfung

M3 - Diplomarbeit

ER -