Mit Hilfe adaptiver Strukturen ist es möglich aktiv in die Übertragungsstrecke technischer Systeme einzugreifen um die Körperschallausbreitung zu reduzieren. Ziel ist es, mechanische Schwingungen in einem Frequenzbereich bis zu einigen hundert Hertz zu verringern, um z. B. in Autos den Insassenkomfort zu steigern. Dafür werden aktive Strukturschnittstellen (Interface-Strukturen) direkt in den jeweiligen Transferpfad eingebaut. Ziel der Arbeit ist es, die Eignung von MEMS- Beschleunigungsaufnehmern in Anwendungen der aktiven Schwingungsreduktion zu untersuchen und zu bewerten. Hierzu werden zunächst die Anforderungen an die Sensorik in aktiven Interface Strukturen abgeleitet. Anschließend werden geeignete, kommerziell verfügbare, Sensoren ausgewählt und experimentell untersucht. Hierbei dient ein hochgenauer piezokeramischer Laboraufneh mer als Referenz. Den Abschluss bildet die Integration in eine Anwendung zur aktiven Schwingungsreduktion, so dass ein aktiver, geregelter Betrieb unter Verwendung eines MEMS- Beschleunigungsaufnehmers möglich wird. Wesentliche Vorteile sind der geringe Preis, die guten sensorischen Eigenschaften und die gute Integrierbarkeit in übergeordnete Systeme. Nachteilig ist vor allem der zunehmende Phasenverlust über der Frequenz, der den möglichen Einsatzbereich beschränkt. Weitere Untersuchungen die den Temperatureinfluss oder elektromagnetischer Störeinwirkungen (EMV) bewerten müssen durchgeführt werden. Auch muss die Empfindlichkeit des Ausgangssignals auf schwankende Versorgungsspannung bewertet werden.
MEMS-Beschleunigungsaufnehmer zur aktiven Schwingungsreduktion in mechanischen Strukturen
2006
4 Seiten, 4 Bilder, 1 Tabelle, 3 Quellen
Conference paper
German
adaptronisches Bauteil , aktive Dämpfung , Beschleunigungsaufnehmer , Bewegungskompensation , Fahrzeugausrüstung , Gegenschwingung , Interface (Schnittstelle) , Komforteigenschaft , Körperschall , Maschinenschwingung , mechanische Schwingung , MEMS (mikroelektromechanisches System) , Personenkraftwagen , Schwingungsamplitude , Schwingungsanregung , Schwingungsdämpfung , Schwingungstheorie , Sensor-Aktor-System , Lärmminderung
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