Wat is een actuator definitie actuator

Een actuator is een apparaat waarmee processen, systemen en of andere apparaten in beweging kunnen worden gebracht zodat er invloed wordt uitgeoefend op de omgeving. Dit is een vrij brede definitie voor de term actuator. Er zijn verschillende soorten actuators of actuatoren die in de techniek worden toegepast. Een actuator kan in uiterlijk en vorm verschillen maar zal altijd aangesloten zijn op een aantal componenten om een compleet werkend systeem te krijgen. Zo zijn actuatoren aangesloten op een component waarmee factoren in de omgeving gemeten kunnen worden. Ook bevat een compleet systeem een regelaar. Men spreekt ook wel van meet- en regeltechniek. In deze systemen vormt de actuator de beslisser. Hieronder zijn de componenten kort toegelicht.

Sensor: een component van een meet- en regelsysteem
Men zou kunnen zeggen dat een actuator meettechniek heeft in de vorm van sensoren. Met deze sensoren kunnen elementen in de omgeving gemeten worden. Hierbij kun je denken aan een temperatuurmeting, drukmeting of een flowmeting. Een mechanisme voert de meting uit. Daarbij vormt de sensor de ingang oftewel de input van de actuator. De output oftewel de uitgang is analoog of en digitaal signaal.

Regelaar: verwerkt gegevens

De digitale waarden worden in een regelaar verwerkt. Daarvoor bevat een actuator microprocessoren of digitale signaalprocessoren. Deze processoren werken met digitale waarden en zorgen er voor dat de gegevens op de juiste manier worden verwerkt.

Actuator: de beslisser
Als de waarden goed in beeld zijn gebracht door de regelaar zal de actuator op basis van deze waarden een reactie geven. Je zou kunnen zeggen dat de actuator de beslissing neemt. Een beslissing is het gevolg van bepaalde informatie. Zo kan bijvoorbeeld een bepaalde vlinderklep worden opengezet of gesloten door de actuator.

Tot slot
Het complete systeem waarin een actuator is verwerkt kan men beschouwen als een keten van schakelingen. Allereerst wordt doormiddel van de sensor de benodigde informatie of de benodigde waarden gemeten. De regelaar verwerkt de gemeten gegevens en de actuator voert vervolgens de handeling uit.

Hoe detecteert een alarmsysteem?

Er zijn zeer veel verschillende alarmsystemen ontwikkeld door de jaren heen. Hierbij kan men denken aan inbraakalarmen maar ook aan een brandalarm. Een alarmsysteem kan op verschillende manieren in werking treden. Men kan natuurlijk zelf op een alarmknop drukken om een alarmsysteem in werking te laten treden. Dit is echter geen geautomatiseerd proces. Veel alarmsystemen werken wel automatisch. Deze systemen moeten dus gevaar of mogelijk gevaar waarnemen in de omgeving. Een alarmsysteem heeft echter geen zintuigen zoals mensen. In plaats daarvan maakt een alarmsysteem gebruik van sensoren of “voelers”.

Sensoren van alarmsystemen
Doormiddel van sensoren krijgen systemen informatie binnen. Een sensor detecteert, het woord detectie kun je omschrijven als het waarnemen van een signaal of natuurkundig verschijnsel. Men kan detectoren in verschillende groepen indelen. De indeling die gehanteerd wordt is gebaseerd op de werking van de detectiesystemen. Er zijn zeer veel verschillende aspecten die gemeten kunnen worden in een omgeving. Hierbij kan men bijvoorbeeld denken aan geluidsgolven maar ook aan de aanwezigheid van rook of water. Hieronder staan een aantal voorbeelden van detectiesystemen

  • Reed-contact schakelaars. Deze detectoren worden ook wel magneetcontacten genoemd. Deze detecteren bijvoorbeeld op deur of raam dat open gaat. Er wordt hierbij gebruik gemaakt van maakcontacten maar ook van verbreekcontact en wisselcontacten.
  • Ruimtelijk werkende detectoren. Deze detectoren detecteren een beweging in een ruimte. Als er iets beweegt dan treed een systeem in werking en gaat bijvoorbeeld een licht aan,.
  • Ultrasone golven of microgolven. Bij deze systemen maakt men gebruik van het Doppler effect.
  • Infrarood. Bij een infrarood detectiesysteem wordt de verandering van infrarode temperatuur beweging gemeten.
  • Glasbreukdetector: deze sensor reageert op geluidsgolven van glasbreuk.
  • Trildetector of seismische detector. Deze detectoren reageren op trillingen. Hierbij kan men denken aan de trilling die ontstaat als een muur of deur doorgebroken wordt of aan de trilling die ontstaat als ergens een gat in wordt geboord zoals een kluisdeur.
  • Kanteldetectie. Deze detector reageert op het optillen van een machine of een voertuig. Vroeger hanteerde men voor kanteldetectie ook wel een kwikschakelaar.
  • Waterdetector. Een waterdetector reageert wanneer water gedetecteerd wordt. Dit kan bijvoorbeeld het geval zijn wanneer er lekkage in een bepaalde ruimte optreed. Ook bij overstromingen zal een waterdetector in werking treden.
  • Gasdetector. Deze detectors treden in werking bij een gaslek. Er zijn verschillende gasdetectiesystemen die bijvoorbeeld aardgas of koolstofmonoxide of andere gassen kunnen detecteren.
  • Rookmelder. Een veelvoorkomend detectiesysteem is een rookmelder. Dit systeem geeft een geluidsignaal aan de omgeving maar kan ook een signaal naar een alarmcentrale sturen.
  • Warmtedetector. Een warmtedetector reageert bij vlammen of oververhitting.

Een sensor een detectiesysteem merkt een verandering in de omgeving op en stuurt op basis hiervan een signaal naar een systeem. Op basis van dit signaal kan een proces in werking treden. Er kan bijvoorbeeld op een scherm een licht gaan branden zodat een beveiligingsmedewerker weet dat in een bepaalde ruimte wat aan de hand is.

Wat is KNX in het kader van domatica en gebouwautomatisering?

KNX is een term die regelmatig wordt gebruikt in de gebouwautomatisering en domotica. KNX is een standaard of voorschrift gebaseerd op  ISO/IEC14543, CENELEC EN50090 en CEN13321. In deze standaard is beschreven hoe een sensor met een actuator dient te communiceren. In de volgende alinea’s zijnde begrippen sensor en actuator nader beschreven.

Sensor
Een sensor wordt ook wel een ‘voeler’ genoemd. Een sensor vormt als het ware een zintuig van een machine. Doormiddel van een sensor of meerdere sensoren kan een machine informatie over de omgeving inwinnen. Sensoren kunnen mechanisch of elektrisch zijn. Daarnaast zijn er ook softwarematige en ‘virtuele’ sensoren die toegepast kunnen worden. Doordat sensoren natuurkundige grootheden meten binnen gebieden zoals straling, temperatuur, magnetisme en druk, krijgt een machine input binnen waarmee de machine kan reageren op haar omgeving.

Acuator
Een acuator is een toestel waarmee invloed kan worden uitgeoefend op de omgeving. Er zijn verschillende acuators, bijvoorbeeld hydraulische, pneumatische acuators en elektromagnetische acuators. De toepassing van deze acuators is verschillend en afhankelijk van de invloed die de acuator moet uitoefenen op de omgeving.

Regelaar
Een sensor en een acuator communiceren meestal niet rechtstreeks met elkaar. Over het algemeen wordt er een regelaar tussen de sensor en de acuator geplaatst. De regelaar kan bijvoorbeeld een  microprocessoren of digitale signaal processor zijn. Met deze regelaars kunnen digitale waarden worden verwerkt. De sensor meet bepaalde waarden die worden omgezet in digitale waarden. De regelaar vergelijkt de digitale waarden met de gewenste waarden en stuurt daarbij een signaal naar de acuator indien deze ingeschakeld moet worden of juist uitgeschakeld moet worden.

KNX standaardisering
KNX wordt gebruikt als communicatieprotocol. De KNX Association zorgt voor de certificering van de producten die geproduceerd worden volgens de norm die van toepassing is. Door de standaardisering die ontstaat door het toepassen van de norm kunnen de producten van verschillende fabrikanten naast elkaar en door elkaar worden toegepast in één systeem.

KNX configuratie modes
Het samenstellen van een KNX kan op verschillende manieren gebeuren. Dit samenstellen wordt ook wel configureren genoemd. Hierbij worden verschillende ‘bouwstenen’ of componenten samengevoegd tot een werkend geheel. De configuratie is afhankelijk van het KNX systeem dat wordt toegepast. De configuratie kan op drie manieren worden gedaan:

A mode: De letter ‘A’ staat hierbij voor het Engelse woord ‘Automatic’. Hierdoor ontstaat Automatic mode oftewel de automatische mode.

E mode: Dit is de Easy mode en wordt toegepast voor kleine installaties en middelgrote installaties. De configuratie van deze systemen gebeurd aan de hand van een interface zoals druktoetsen die op de machine of apparaat zijn aangebracht. Hierbij is het belangrijk dat de persoon die de configuratie uitvoert wel verstand heeft van het systeem.

S mode: Dit is de System mode. Hierbij wordt gebruik gemaakt van volledige configuratie met behulp van een PC en ETS software. Voordat men deze configuratie uitvoert moet men specifieke kennis hebben van de desbetreffende configuratie.

Wat is een ETS?
De afkorting ETS staat voor de Engelse woorden Engineering Tool Software. Deze beschrijving geeft aan waarvoor ETS wordt gebruikt, namelijk voor de engineering oftewel het ontwerpen van een KNX installatie. Daarnaast wordt ETS ook gebruik voor de configuratie van de KNX installatie. In de ETS staat een database met alle gecertificeerde KNX apparaten.

Toepassingsgebieden van het KNX-communicatieprotocol
Er zijn een aantal toepassingsgebieden voor het KNX-communicatieprotocol. Deze gebieden zijn de volgende:

  • Audio/Video
  • Beveiliging
  • Ketelaansturing
  • Ruimtetemperatuurregeling
  • Verlichting
  • Weergave/rapportage van sensor- en actuatorinformatie
  • Zonwering

Deze gebieden komen onder andere voor in de domotica en gebouwbeheersystemen.