→ Definition, Unterschiede, Beispiele aus der Praxis
In der Welt der Automatisierung, Mechatronik und Elektrotechnik sind zwei Begriffe allgegenwärtig: Sensor und Aktor. Obwohl sie in fast jedem industriellen System vorkommen, werden sie im Alltag oft verwechselt. In diesem Artikel erklären wir dir, was ein Sensor und was ein Aktor ist, worin die Unterschiede liegen und liefern dir anschauliche Praxisbeispiele – sowohl aus der industriellen Anwendung als auch aus dem Alltag.
🔍 Was ist ein Sensor?
Ein Sensor ist ein Bauteil oder Gerät, das physikalische Größen wie Temperatur, Druck, Licht, Feuchtigkeit, Abstand, Drehzahl oder Bewegung erfasst und in ein elektrisches Signal umwandelt. Dieses Signal kann dann von einer Steuerung (z. B. einer SPS) verarbeitet werden.
➤ Typische Sensorarten:
- Temperatursensoren (z. B. PT100, NTC)
- Drucksensoren
- Lichtschranken / optische Sensoren
- Nähe-/Induktive Sensoren
- Encoder/Drehgeber (zur Erfassung von Position oder Geschwindigkeit)
🧠 Merksatz:
Ein Sensor liefert Informationen über die Umgebung oder den Zustand einer Maschine.
⚙️ Was ist ein Aktor?
Ein Aktor ist ein Gerät, das elektrische Signale in eine physikalische Bewegung oder Wirkung umwandelt. Er ist das ausführende Element im System – also der Teil, der handelt, etwas bewegt oder schaltet, nachdem eine Entscheidung von der Steuerung getroffen wurde.
➤ Typische Aktoren:
- Elektromotoren (z. B. Servo, DC- oder Asynchronmotoren)
- Magnetventile
- Relais und Schütze
- Heizelemente
- Hydraulik-/Pneumatikzylinder
🧠 Merksatz:
Ein Aktor führt Befehle aus – er bewegt, schaltet oder beeinflusst ein physikalisches System.
🔄 Unterschied zwischen Sensor und Aktor
| Merkmal | Sensor | Aktor |
|---|---|---|
| Funktion | Erfassung von Messwerten | Ausführung von Aktionen |
| Signalrichtung | Von der Umwelt zur Steuerung | Von der Steuerung zur Umwelt |
| Beispiel | Lichtschranke erkennt Objekt | Motor bewegt Förderband |
| Energiefluss | Meist passiv oder gering aktiv | Aktiv, oft hoher Energieverbrauch |
| Anwendung | Überwachung, Kontrolle | Bewegung, Regelung |
🏭 Beispiele aus der Praxis
📦 Beispiel 1: Verpackungsmaschine
- Sensor: Eine Lichtschranke erkennt, ob ein Karton vorhanden ist.
- Aktor: Ein Pneumatikzylinder drückt den Karton in die richtige Position.
⚙️ Beispiel 2: Förderbandanlage
- Sensor: Ein induktiver Näherungsschalter erkennt ein Metallteil.
- Aktor: Ein Frequenzumrichter steuert den Motor, um das Band zu starten oder zu stoppen.
🧊 Beispiel 3: Kühlschrank (Alltag)
- Sensor: Ein Temperatursensor misst die Innenraumtemperatur.
- Aktor: Ein Kompressor wird eingeschaltet, um zu kühlen.
🧰 Anwendung in der Automatisierung
In der industriellen Automatisierung arbeiten Sensoren, Steuerungen und Aktoren Hand in Hand:
- Sensoren erfassen den Ist-Zustand.
- Die Steuerung (z. B. SPS) vergleicht diesen mit dem Soll-Zustand.
- Aktoren werden aktiviert, um Anpassungen vorzunehmen.
Das ist die Grundidee eines sogenannten Regel- oder Steuerkreises, wie er in fast jeder Maschine zu finden ist.
📌 Fazit
Sensoren und Aktoren sind die Augen, Ohren und Muskeln jeder Automatisierungslösung.
- Sensoren nehmen Informationen aus der Umwelt auf.
- Aktoren reagieren darauf und verändern die Umwelt.
Zusammen mit einer intelligenten Steuerung bilden sie das Rückgrat moderner Maschinen, Smart Homes und Industrie 4.0-Anwendungen.