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Verifikationstest für einen mikromechanischen Shutter im Rahmen ...

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Spulenstrom [A] 1,1 0,9

Spulenstrom [A] 1,1 0,9 0,7 0,5 0,3 0,1 5. Verifikation der Lebensdauer ‐0,10,017 0,019 0,021 0,023 0,025 0,027 Abbildung 5-9: Aktorstrom SR1 bei 10Hz Verifikationsfrequenz nach unterschiedlicher Testzyklenzahl Aus Abbildung 5-9 ist jedoch ersichtlich, dass sich mit zunehmender Zyklenzahl erneut ein stetig anwachsender Strombedarf des Aktors einstellt, der sich sowohl in einer Verlängerung des in die Begrenzung laufenden Strompulses zur Auslenkung in die obere Sollposition als auch bei der Stromaufnahme zu Ausregelung der oberen Sollposition widerspiegelt. Betrachtet man Abbildung 5-10 bzw. Abbildung 5-11, so ist hier besonders augenscheinlich, dass der Betrag der Überschwinger in der oberen Solllage zwischen Testbeginn und ca. 250 Mio. Zyklen zunächst zunehmen, dann zu ca. 350 Mio. Zyklen hin wieder abnehmen. Auslenkung x[mm] 1,7 1,65 1,6 1,55 1,5 1,45 1,4 1,35 1,3 Spulenstrom SR1 t[s] Auslenkung SR1 0,012 0,014 0,016 0,018 0,02 0,022 0,024 t[s] Abbildung 5-10: Auslenkung SR1 bei 10Hz Verifikationsfrequenz nach unterschiedlicher Testzyklenzahl 32 SR1 0 Cycles SR1 2.509E8 Cycles SR1 3.67E8 Cycles SR1 0 Cycles SR1 2.509E8 Cycles SR1 3.67E8 Cycles

Positionssignal [V] 5. Verifikation der Lebensdauer Abbildung 5-11: Sensorsignal SR1 bei 10Hz Verifikationsfrequenz nach unterschiedlicher Testzyklenzahl Der Betrag der Unterschwinger nimmt jedoch kontinuierlich zu. Im eingeschwungenen Zustand bei ca. 0.022s äußert sich die Degradation bezüglich der Auslenkung betragsmäßig kaum. Um die Ursachen für die Veränderung des Zeitverhalten festzustellen, werden nach 370 Mio. Zyklen die statischen Kenngrößen ermittelt und wiederum mit den vor Testbeginn aufgezeichneten verglichen. Wie Abbildung 5-12 zeigt, bleibt die Federkonstante unverändert, wohingegen der Wirkungsgrad des Aktors auch beim Testbetrieb mit 40Hz nachlässt, was Abbildung 5-13 entnommen werden kann. Federkonstante c [N/m] 2,1 2 1,9 1,8 1,7 1,6 1,5 1,4 45 40 35 30 25 Sensorsignal SR1 0,012 0,017 0,022 Abbildung 5-12: Änderung der Federkonstante SR1 während des 40Hz Betriebs t [s] Federkonstante SR1 0 0,5 1 1,5 2 Auslenkung x [mm] 33 SR1 0 Cycles SR1 2.509E8 Cycles SR1 3.67E8 Cycles SR1 Federkonstante c=dF/dx vor dem Test SR1 Federkonstante c=dF/dx nach 377Mio Zyklen

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