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Fachartikel aus MECHATRONIK 10/2011, S. 24 bis 26

Piezoaktoren

Bilder erlauben exaktere Diagnosen

In der medizinischen Forschung, Diagnostik und Therapie steigern heute unterschiedliche bildgebende Verfahren die Effizienz. Vor allem in automatisierten Prozessen kommen oft aus der optischen Messtechnik bekannte Verfahren zum Einsatz, zum Beispiel Interferometrie oder Mikroskopie. Ultraschall- und Magnetresonanztechnik bieten sich für unterschiedliche Visualisierungsaufgaben an. Die verschiedenen Methoden haben dabei eine entscheidende Gemeinsamkeit: Sie sind auf schnelle und präzise Antriebssysteme angewiesen. Je nach Anwendung müssen diese dann auch noch möglichst kompakt bauen oder selbst unter starken magnetischen Feldern zuverlässig arbeiten. Mit piezoelektrischen Antrieben, Scannern und Positioniersystemen sind Anwender hier auf der sicheren Seite.

Bild: Physik Instrumente
Piezobasierte Antriebe und Antriebssysteme (Bild: Physik Instrumente)

Piezobasierte Antriebe und Antriebssysteme sind schnell, kompakt und magnetisch nicht zu beeinflussen beziehungsweise sie üben keinen Einfluss auf Magnetfelder aus. Da die Bewegung auf kristallinen Festkörpereffekten beruht, können Bewegungen bis in den Bereich einzelner Nanometer aufgelöst werden. Zudem gibt es keine im klassischen Sinn bewegten Teile. Somit ist auch kein mechanischer Verschleiß zu befürchten. Größe und Kraft der Antriebe wie auch Verfahrweg und Positionsauflösung variieren je nach Auslegung. Wichtig für die Auswahl ist, welches Objekt um welche Wegstrecke verschoben werden muss: Piezoaktoren sind in der Lage, Stellwege von wenigen 10 μm mit Frequenzen bis zu einigen Tausend Hertz zu durchfahren.

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