DE102005024412A1 - Circuit board for use in motor vehicle, has piezo unit arranged at surface point of board and formed by piezo sensor, with which oscillation frequency and amplitudes are determined by oscillation stimulation of board - Google Patents

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Abstract

The board has a piezo unit arranged at a surface point of the board with an oscillation deflection. The piezo unit is formed by a piezo sensor (2), with which oscillation frequency and amplitudes are determined by oscillation stimulation of the board. A memory unit is coupled with an amplitude-threshold value sensor and the piezo sensor such that an amplitude-threshold value signal is emitted by the amplitude-threshold value.

Description

Die Erfindung betrifft eine Platine als flächiges Bauteil, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a circuit board as a planar component, in particular for a Motor vehicle, according to the preamble of claim 1.

Bauteile, insbesondere großflächige Bauteile eines Kraftfahrzeuges werden während des Fahrbetriebes durch Körper- und/oder Luftschall zu Schwingungen angeregt, die einerseits im Fahrzeuginnenraum eine störende Geräuschkulisse erzeugen können und andererseits bei bestimmten Schwingungsamplituden bzw. Schwingungsfrequenzen eine Beschädigung hervorrufen können.components in particular large-scale components of a Motor vehicles are being used during driving by body and / or airborne sound to vibrate, on the one hand in the Vehicle interior a disturbing background noise can generate and at certain vibration amplitudes a damage can cause.

Als Maßnahme zur Verminderung der durch die Schwingungen hervorgerufenen Geräuschkulisse kann an dem als Platine ausgebildeten flächigen Bauteil eine aktive Schalldämpfung vorgesehen sein. So ist z. B. aus der JP 2000148155 A eine Platine als flächiges Bauteil bekannt, an der bei einer Schwingungsanregung an bestimmten Flächenstellen Schwingungsauslenkungen durch Eigenschwingungen auftreten. Zur Aufbringung einer gesteuerten Gegenbewegung können an einer solchen Flächenstelle Piezoelemente angeordnet sein.As a measure for reducing the noise caused by the vibrations, an active silencing can be provided on the flat component designed as a board. So z. B. from the JP 2000148155 A a board known as a planar component, occur at the vibration excitation at certain areas vibration deflections due to natural oscillations. For applying a controlled counter-movement piezo elements can be arranged at such a surface location.

Des weiteren ist in der DE 40 25 564 C1 eine Vorrichtung zur Feststellung von Schlagbeschädigungen an einer Platine beschrieben. Dabei sind an einer Außenseite der Platine eine Vielzahl von piezoelektrischen Folienstücken vor gesehen, die in einer vorgegebenen Rasterung mit definierten Abständen voneinander angeordnet sind. Mit allen Folienstücken ist eine Überwachungseinrichtung verbunden, mit der eine schadensbedingte kapazitive Ladungsänderung der piezoelektrischen Folien festgestellt werden soll.Furthermore, in the DE 40 25 564 C1 a device for detecting impact damage to a board described. In this case, a plurality of piezoelectric film pieces are seen in front of an outer side of the board, which are arranged in a predetermined screening with defined distances from each other. With all film pieces a monitoring device is connected, with which a damage-related capacitive change in charge of the piezoelectric films is to be determined.

Aufgabe der Erfindung ist es, eine als flächiges Bauteil ausgebildete Platine, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, zu schaffen, für die auf einfache und zuverlässige Weise eine Schadensanalyse durchgeführt werden kann.task The invention is designed as a flat component Board, especially for one Motor vehicle, to create, for the simple and reliable Way a damage analysis can be done.

Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Anspruchs 1.These Task is solved with the features of claim 1.

Gemäß Anspruch 1 ist das wenigstens eine Piezoelement durch einen Piezo-Sensor gebildet, mittels dem bei einer Schwingungsanregung der Platine eine Schwingungsamplitude erfasst wird. Zudem ist eine mit dem Piezo-Sensor gekoppelte Speichereinheit mit einem Amplituden-Schwellwertgeber gekoppelt dergestalt, dass bei einer Überschreitung einer erfassten Schwingungsamplitude über einen durch den Amplituden-Schwellwertgeber vorgebbaren Amplituden-Schwellwert ein Amplituden-Schwellwertsignal für eine weitere Verarbeitung abgegeben wird.According to claim 1, the at least one piezoelectric element is formed by a piezoelectric sensor, by means of at a vibration excitation of the board, a vibration amplitude is detected. There is also a memory unit coupled to the piezo sensor coupled to an amplitude threshold generator such that when exceeded a detected vibration amplitude over a through the amplitude threshold predefinable amplitude threshold an amplitude threshold signal for one further processing is delivered.

Zusätzlich oder alternativ hierzu kann das wenigstens eine Piezoelement durch einen Piezo-Sensor gebildet sein, mittels dem bei einer Schwingungsanregung der Platine eine Schwingungsfrequenz erfasst wird. Zudem ist in einer mit dem Piezo-Sensor gekoppelten Speichereinheit die Eigenfrequenz am Erfassungsort einer fehlerfreien Platine abgespeichert. Mit einem Eigenfrequenz-Schwellwertgeber ist die erfasste Schwingungsfrequenz mit der gespeicherten Eigenfrequenz vergleichbar, wobei bei einer Abweichung um einen vorgebbaren Frequenzwert zwischen der erfassten Schwingungsfrequenz und der gespeicherten Eigenfrequenz ein Eigenfrequenz-Schwellwertsignal für eine weitere Verarbeitung abgegeben wird.Additionally or Alternatively, the at least one piezoelectric element can be replaced by a Piezo sensor be formed by means of a vibration excitation the board is detected an oscillation frequency. Moreover, in a memory unit coupled to the piezoelectric sensor, the natural frequency stored at the detection location of a faultless board. With a Natural frequency threshold generator the detected vibration frequency is comparable to the stored natural frequency, with a deviation around a predefinable frequency value between the detected vibration frequency and the stored natural frequency a natural frequency threshold signal for further processing is delivered.

Mit einer derartigen Platine kann auf einfache Weise eine Schadensanalyse für die Platine durchgeführt werden. So kann beispielsweise der Amplituden-Schwellwert als Maximal-Amplitude für die höchste zulässige Spannung bzw. Durchbiegung der Platine bei der Schwingungsanregung vorgegeben sein, so dass bei einer Überschreitung dieser Maximal-Amplitude als Grenzamplitude eine entsprechende Fehlermeldung abgespeichert wird und damit die maximale Verformung erkannt und in der Speichereinheit abgelegt werden kann. Als Reaktion darauf kann beispielsweise mit einer zugeordneten Regel-/Steuereinrichtung eine Fehlermeldung angezeigt werden.With Such a board can easily damage analysis for the Board performed become. For example, the amplitude threshold may be the maximum amplitude for the highest allowable voltage or Deflection of the board in the vibration excitation specified be such that when exceeded this maximum amplitude limit amplitude as a corresponding error message is stored and thus the maximum deformation detected and can be stored in the storage unit. In response For example, with an associated control / control device an error message are displayed.

Ergänzend oder alternativ kann auch bei einer Erfassung der Schwingungsfrequenz mittels des Piezo-Sensors bei einer Schwingungsanregung der Platine diese erfasste Schwingungsfrequenz mit einer in der Speichereinheit abgespeicherten Eigenfrequenz am Erfassungsort der fehlerfreien Platine verglichen werden. Diese in der Speichereinheit abgespeicherte Eigenfrequenz der Platine wird im Vorfeld z. B. experimentell und/oder durch Berechnung in Verbindung mit einer fehlerfreien Platine ermittelt, so dass bei einer Abweichung der erfassten Schwingungsfrequenz von der gespeicherten Eigenfrequenz um einen vorgebbaren Frequenzwert, die mit dem Eigenfrequenz-Schwellwertgeber ermittelt wird, ein Eigenfrequenz-Schwellwertsignal für eine weitere Verarbeitung abgegeben wird. Vorteilhaft erfolgt hier eine Abspeicherung in einer Speichereinheit. Die Abweichung zwischen der erfassten und der gespeicherten Frequenz ist auf eine Veränderung der Struktureigenschaften der Platine zurückzuführen, so dass damit etwaige Beschädigungen der Platine einfachst festgestellt werden können.Complementary or Alternatively, even with a detection of the oscillation frequency by means of the piezo sensor during a vibration excitation of the board this detected vibration frequency with one in the memory unit stored natural frequency at the detection of the error-free Board are compared. These stored in the memory unit Natural frequency of the board is in advance z. B. experimentally and / or determined by calculation in conjunction with a faultless board, so that at a deviation of the detected oscillation frequency of the stored natural frequency by a predefinable frequency value, those with the natural frequency threshold is determined, a natural frequency threshold signal for another Processing is submitted. Advantageously, a storage takes place here in a storage unit. The deviation between the detected and the stored frequency is due to a change in the structural characteristics attributed to the board, so that with it any damage the board can be determined easily.

In einer bevorzugten Ausführungsform gemäß Anspruch 2 können das Amplituden-Schwellwertsignal und/oder das Eigenfrequenz-Schwellwertsignal zur Verarbeitung als Fehlermeldungssignal einer Fehlermeldungsanzeige und/oder einem Fehlermeldungsspeicher zugeführt werden. Durch die Fehlermeldungsanzeige ist eine sofortige Reaktion auf die abgegebenen Schwellwertsignale möglich, die eine etwaige Schädigung der Platine bedeuten können. Der Fehlermeldungsspeicher kann beispielsweise mittels eines Diagnosegerätes ausgelesen werden, so dass dann die Schwellwertsignale ausgewertet werden können.In a preferred embodiment According to claim 2, the amplitude threshold signal and / or the natural frequency threshold signal for processing as an error message signal an error message display and / or an error message memory can be supplied. The error message display allows an immediate response to the delivered threshold signals, which may mean possible damage to the board. The error message memory can be read, for example by means of a diagnostic device, so that then the threshold signals can be evaluated.

In einer weiteren Ausgestaltung gemäß Anspruch 3 ist dem wenigstens einen Piezo-Sensor jeweils wenigstens ein Piezo-Aktor ortsnah zugeordnet. Der Piezo-Sensor, der Amplituden-Schwellwertgeber, der Eigenfrequenz-Schwellwertgeber und der Piezo-Aktor sind vorteilhaft mit einer Regel-/Steuereinrichtung verbunden, die beim Vorliegen eines Amplituden-Schwellwertsignals und/oder eines Eigenfrequenz-Schwellwertsignals ein Aktor-Steuersignal abgibt, mittels dem der Piezo-Aktor eine gegenüber der mit dem Piezo-Sensor erfassten Schwingung phasenversetzte Überlagerungsschwingung zum Erhalt einer belastungsreduzierten Gesamtschwingung erzeugt. Durch diese durch den Piezo-Aktor erzeugte phasenversetzte Überlagerungsschwingung wird eine aktive Reduzierung der insbesondere durch Körper- und/oder Luftschall hervorgerufenen Schwingungserregung erhalten, so dass die Belastung der Platine insgesamt vorteilhaft reduziert wird. Hierbei können insbesondere durch Körper- und/oder Luftschall erzeugte Schwingungsamplituden, die größer als der vorgegebene Amplituden-Schwellwert sind, reduziert werden, so dass eine Überschreitung einer zulässigen Spannung bzw. Durchbiegung der Platine zuverlässig vermieden wird. Auch die durch die Schwingungserregung der Platine erzeugte Geräuschkulisse kann durch diese Maßnahme vorteilhaft reduziert werden. Die Platine bietet somit hier in einer vorteilhaften Mehrfachfunktion die Möglichkeit, mittels des Piezo-Sensors eine Schadensanalyse aufgrund der erfassten Schwingungsamplituden durchzuführen, und weiter die Möglichkeit, durch die mittels des Piezo-Aktors erzeugte phasenversetzte Überlagerungsschwingung, eine Reduzierung der Belastung der Platine in Verbindung mit einer Schallreduzierung zu erreichen.In a further embodiment according to claim 3 is the at least one piezoelectric sensor each at least one piezoelectric actuator assigned close to the place. The piezo sensor, the amplitude threshold, the natural frequency threshold and the piezo actuator are advantageous connected to a control / control device which is present an amplitude threshold signal and / or a natural frequency threshold signal an actuator control signal outputs, by means of which the piezo actuator a opposite the with the piezo sensor detected vibration out of phase beat vibration produced to obtain a load-reduced total vibration. Through this phase-shifted overlay oscillation generated by the piezo actuator is an active reduction of in particular by body and / or Airborne sound produced vibration excitation, so that the load on the board as a whole is advantageously reduced. Here you can especially through body and / or airborne sound generated vibration amplitudes greater than the predetermined amplitude threshold are to be reduced, so that an overrun a permissible one Voltage and deflection of the board is reliably avoided. Also the noise generated by the vibration excitation of the board can by this measure be reduced advantageous. The board thus offers here in one Advantageous multiple function the possibility of using the piezoelectric sensor perform a damage analysis based on the detected vibration amplitudes, and further the possibility by the phase-shifted superimposition oscillation generated by means of the piezoactuator, a reduction of the load of the board in connection with a Achieve sound reduction.

In einer Weiterbildung gemäß Anspruch 4 können jeweils zwei Amplituden-Schwellwerte und zwei Eigenfrequenz-Schwellwerte vorgegeben sein. Dabei kann eine Überlagerungsschwingung bei Überschreitung eines unteren Schwellwertes erzeugt werden und eine Fehlermeldung bei Überschreitung eines oberen Schwellwertes erfolgen. Der untere Schwellwert kann dabei so vorgegeben sein, dass bei einer Überschreitung desselben eine Schädigung der Platine vermieden wird und die entsprechenden Überlagerungsschwingungen zur Belastungsreduzierung vorgesehen werden. Der obere Schwellwert kann so vorgegeben werden, dass bei einer Überschreitung desselben eine Schädigung der Platine entsteht, wobei das zugehörige Schwellwertsignal beispielsweise in einer Speichereinheit als Fehlermeldung abgespeichert wird.In a development according to claim 4 can in each case two amplitude threshold values and two natural frequency thresholds can be specified. It can a beat vibration when exceeded a lower threshold and an error message when exceeding one upper threshold value. The lower threshold can be be so predetermined that when exceeding the same one Damage to the Board is avoided and the corresponding overlay vibrations to Load reduction can be provided. The upper threshold can be specified so that when exceeding the same one damage the board is created, with the associated threshold signal, for example stored in a memory unit as an error message.

Alternativ oder zusätzlich kann gemäß Anspruch 5 dem wenigstens einen Piezo-Aktor für eine Schwingungserregung der Platine mittels der Regel-/Steuereinrichtung ein vorgebbares Aktorsignal zugeführt werden. Die dabei erzeugte Schwingungsfrequenz der Platine wird mittels des wenigstens einen Piezo-Sensors erfasst und der Regel-/Steuereinrichtung ein entsprechendes Sensorsignal zugeführt. Ist die Speichereinheit mit der Regel-/Steuereinrichtung gekoppelt, so kann beispielsweise mit einer zugeordneten Vergleichereinheit die erfasste Schwingungsfrequenz mit der Eigenfrequenz einer fehlerfreien Platine verglichen werden, wobei bei einer festgestellten Abweichung eine Fehlermeldung ausgegeben wird. Die Verschiebung der Eigenfrequenz der Platine weist schließlich auf eine Schädigung derselben hin. Durch die aktive Erzeugung der Schwingungen mittels des Piezo-Aktors kann somit zu jedem Zeitpunkt eine Schadensanalyse der Platine durchgeführt werden. Dabei kann auch beispielsweise über einen Piezo-Aktor ein definiertes Aktorsignal in die Platine eingeleitet werden, wobei die Erfassung der dadurch erzeug ten Schwingungen von einer Mehrzahl von Piezo-Sensoren durchgeführt wird, die dann eine sogenannte Übertragungsfunktion bilden. Hierbei können in der Speichereinrichtung ebenfalls solche im Vorfeld bei fehlerfreien Platinen experimentell ermittelte Übertragungsfunktionen abgespeichert sein, so dass mittels der Vergleichereinheit diese Übertragungsfunktionen auf etwaige Abweichungen hin verglichen werden.alternative or additionally can according to claim 5 the at least one piezoelectric actuator for a vibration excitation the board by means of the control / regulating device a specifiable actuator signal are supplied. The generated thereby Oscillation frequency of the board is by means of at least one Piezo sensor detected and the control / regulating a corresponding Sensor signal supplied. is the memory unit is coupled to the control device, for example, with an associated comparator unit the detected vibration frequency with the natural frequency of a fault-free Board are compared, with a detected deviation an error message is issued. The shift of the natural frequency the board finally shows to injury the same way. Through the active generation of vibrations by means of The piezo actuator can thus at any time a damage analysis performed the board become. In this case, for example, via a piezo actuator a defined Actuator signal are introduced into the board, wherein the detection of the thereby produce vibrations of a plurality of piezoelectric sensors carried out which then becomes a so-called transfer function form. Here you can in the memory device also those in advance in error-free Printed circuit boards experimentally determined transfer functions so that by means of the comparator unit these transfer functions be compared to any deviations.

In einer weiteren Ausgestaltung gemäß Anspruch 6 kann der Regel-/Steuereinrichtung ein Leistungsverstärker zugeordnet sein, mittels dem das Sensorsignal verstärkt werden kann. Durch diese messtechnische Verstärkung der Sensorsignale wird eine zuverlässige Auswertung der Schadensanalyse der Platine vereinfacht.In a further embodiment according to claim 6, the control / control device associated with a power amplifier be by means of which the sensor signal can be amplified. By this metrological reinforcement The sensor signals will be a reliable evaluation of the damage analysis Simplified board.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform nach Anspruch 7 kann die Platine mehrschichtig ausgebildet sein, wobei das bzw. die Piezoelement(e) bevorzugt in der Trennebene zwischen zwei angrenzenden Schichten angeordnet sind. Bei einer Schwingungsanregung einer derartigen Mehrschichtplatine treten an Flächenstellen im Bereich der Schwingungsauslenkungen in Schwingrichtung verlaufende und in der Schwingungsfrequenz variierende Zug-/Druckspannungen in Verbindung mit Schichtdehnungen auf, die ausgehend von einem mittleren Bereich der Schichtdicke in der Art einer neutralen Faser ohne Zug-/Druckspannungen in Richtung zu den äußeren Schichtdickenbereichen größer werden. Ist die Mehrschichtplatine nur zweischichtig aufgebaut, so ist darauf zu achten, dass diese Schichten unterschiedliche Materialstärken aufweisen, so dass das Piezoelement in der Trennebene nicht in der zug-/druckspannungsfreien neutralen Faser angeordnet ist. Besonders bevorzugt ist die Platine deshalb wenigstens dreischichtig aufgebaut, so dass auch bei gleicher Materialstärke aller Schichten die Trennebenen und damit die Anordnung des wenigstens einen Piezoelements immer in einem Bereich beabstandet zur neutralen Faser erfolgen kann. Durch das wenigstens eine in der Trennebene zweier angrenzender Schichten der Mehrschichtplatine angeordnete Piezoelement ist zwar eine Schwachstelle der Mehrschichtplatine gebildet, da aber durch das wenigstens eine Piezoelement nur ein kurzer Längen- und Lagenabschnitt des Verbundes der Mehrschichtplatine gestört ist, ist der Gesamtverbund nur unwesentlich geschwächt, so dass ein Schubversagen mit einem möglichen Scherbruch der Mehrschichtplatine ausgeschlossen ist.In a further preferred embodiment according to claim 7, the board may be formed multi-layered, wherein the or the piezoelectric element (s) are preferably arranged in the parting plane between two adjacent layers. In a vibration excitation of such a multilayer board occur at areas in the region of the vibration deflections in the oscillating direction and varying in the oscillation frequency tensile / compressive stresses in conjunction with layer strains, starting from a middle region of the layer thickness in the manner of neutral fiber without tensile / compressive stresses in the direction of the outer layer thickness ranges larger. If the multilayer board is constructed in only two layers, it should be ensured that these layers have different material thicknesses, so that the piezoelectric element in the parting plane is not arranged in the tensile / compressive stress-free neutral fiber. It is therefore particularly preferred for the printed circuit board to have at least three layers, so that even with the same material thickness of all layers, the dividing planes and thus the arrangement of the at least one piezoelectric element can always take place in a region spaced from the neutral fiber. Although a weak point of the multilayer board is formed by the at least one piezoelectric element arranged in the parting plane of two adjacent layers of the multilayer board, since only a short length and layer section of the composite of the multilayer board is disturbed by the at least one piezoelectric element, the overall composite is only insignificantly weakened. so that a shear failure with a possible shear failure of the multilayer board is excluded.

In einer Weiterbildung gemäß Anspruch 8 kann das wenigstens eine Piezoelement durch ein Piezokeramik-Folienelement gebildet sein, dessen Folienfläche in der Trennebene flächenparallel verläuft und deren elektrische Anschlusskabel ebenfalls in der Trennebene verlaufen und von dort aus der Platine herausgeführt sind. Durch die flächenparallele Anordnung des wenigstens einen Piezoelementes in der Trennebene wird der gesamte Verbund der Mehrschichtplatine nur geringfügig gestört, so dass dadurch die gesamte Stabilität der Mehrschichtplatine weitgehend unbeeinflusst ist. Sind eine Mehrzahl von Piezoelementen, beispielsweise als Piezo-Sensoren und Piezo-Aktoren, in der bzw. den Trennebenen der Mehrschichtplatine angeordnet, so ist es vorteilhaft, die einzelnen Anschlusskabeln der jeweiligen Piezoelemente zu einer Seite der Mehrschichtplatine herauszuführen, so dass dort eine entsprechende Zusammenfassung und Ankopplung, beispielsweise an die zugeordnete Regel-/Steuereinrichtung, erfolgen kann.In a development according to claim 8, the at least one piezoelectric element can be provided by a piezoceramic film element be formed, the film surface plane parallel in the parting plane runs and their electrical connection cables also run in the parting plane and led out of there from the board. Due to the area parallel Arrangement of the at least one piezoelectric element in the parting plane the entire composite of the multilayer board is only slightly disturbed, so that thereby the entire stability the multilayer board is largely unaffected. Are a majority of piezo elements, for example as piezo sensors and piezo actuators, arranged in the or the parting planes of the multilayer board, so It is advantageous to use the individual connection cables of the respective To lead piezoelectric elements to one side of the multilayer board, so that there is a corresponding summary and coupling, for example to the assigned control device, can be done.

In einer weiteren Ausgestaltung gemäß Anspruch 9 kann die Mehrschichtplatine als Faserverbund-Laminataufbau hergestellt sein, in den das wenigstens eine Piezoelement einlaminiert ist. Dabei können die einzelnen Schichten des Faserverbund-Laminataufbaus durch Gewebe und/oder Gewirk und/oder Gestrick und/oder Geflecht und/oder Fließ gebildet sein. Unabhängig von der Ausführungsart des Faserverbund-Laminataufbaus kann das wenigstens eine Piezoelement einfach und funktionssicher in der Trennebene zwischen zwei Schichten des Faserverbund-Laminataufbaus einlaminiert werden. Grundsätz lich kann das wenigstens eine Piezoelement auch mit einer Nähtechnik in den Faserverbund eingebracht sein, was eine einfache Möglichkeit zur örtlichen Fixierung des wenigstens einen Piezoelementes darstellt.In a further embodiment according to claim 9, the multilayer board may be fabricated as a fiber composite laminate construction be, in which the at least one piezoelectric element is laminated. It can the individual layers of the fiber composite laminate construction by tissue and / or knitted fabric and / or knitted fabric and / or braid and / or flow be. Independently from the embodiment of the fiber composite laminate structure, the at least one piezoelectric element simple and reliable in the parting plane between two layers of the fiber composite laminate construction. Basically Lich the at least one piezo element also with a sewing technique be incorporated into the fiber composite, which is an easy way to the local Fixing the at least one piezoelectric element represents.

In einer weiteren Ausführungsvariante kann gemäß Anspruch 10 an der Platine eine Mehrzahl von Piezoelementen vorgesehen sein, wobei an den Flächenstellen eines bestimmten Schwingungsmaximums jeweils ein Piezoelement angeordnet sein kann. Bei einer Schwingungsanregung der Platine in unterschiedlichen Moden sind an mehreren Flächenstellen der Platine Schwingungsmaxima möglich. Diese Flächenstellen mit den zugeordneten Schwingungsmaxima stellen die Bereiche der Platine mit dem höchsten Strukturbelastungen dar, so dass eine Anordnung der Piezoelemente an diesen Flächenstellen besonders vorteilhaft ist, um insbesondere mit Piezo-Aktoren diesen Schwingungsmaxima zu begegnen.In a further embodiment can according to claim 10 may be provided on the board a plurality of piezo elements, being at the surface locations a piezoelectric element arranged in each case a certain maximum vibration can be. At a vibration excitation of the board in different Fashions are at several surface locations the board oscillation maxima possible. These area locations with the associated oscillation maxima, the areas of the Board with the highest Structural loads, so that an arrangement of the piezoelectric elements at these areas is particularly advantageous to this particular with piezo actuators To counteract oscillation maxima.

In einer konkreten Ausführungsform gemäß Anspruch 11 kann die Platine durch ein Dach oder einen Dachbestandteil eines Kraftfahrzeuges gebildet sein. Grundsätzlich können auch andere großflächige Kraftfahrzeugteile durch eine Platine mit entsprechend eingebrachten und angeordneten Piezoelementen gebildet werden. Wird neben der Möglichkeit einer Schadensanalyse auch die Reduzierung der durch die Schwingungen erzeugten Geräuschkulisse bezweckt, so kann die Platine für solche Kraftfahrzeugteile verwendet werden, die an den Fahrzeuginnenraum anschließen, wie z. B. Türbleche. Grundsätzlich kann aber auch beispielsweise die Fronthaube bzw. der Kofferraumdeckel durch eine erfindungsgemäße Platine gebildet sein, da hier insbesondere die Möglichkeit der Schadensanalyse von Vorteil ist.In a concrete embodiment according to claim 11, the board can be replaced by a roof or a roof part of a Be formed motor vehicle. In principle, other large-scale motor vehicle parts through a board with appropriately introduced and arranged Piezo elements are formed. Beyond the possibility of a damage analysis also the reduction of the background noise generated by the vibrations, so can the board for Such motor vehicle parts are used, which are connected to the vehicle interior connect, such as B. door panels. in principle but also, for example, the front hood and the boot lid by a circuit board according to the invention be formed, since here in particular the possibility of damage analysis is beneficial.

Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.Based a drawing, the invention is explained in detail.

Es zeigen:It demonstrate:

1 eine schematische Draufsicht auf eine erfindungsgemäße Platine, wobei an der Platine angeordnete Piezoelemente mit einer Regel-/Steuereinrichtung verbunden sind, 1 a schematic plan view of a circuit board according to the invention, wherein arranged on the board piezo elements are connected to a control / control device,

2 eine schematische Darstellung eines Diagramms, in dem grafisch die Erfassung einer Schwingungsamplitude dargestellt ist, 2 1 is a schematic representation of a diagram in which the detection of a vibration amplitude is graphically represented;

3 eine schematische Darstellung eines Diagramms, in dem grafisch eine Erfassung einer Schwingungsfrequenz dargestellt ist, und 3 a schematic representation of a graph in which a graph of a vibration frequency is shown graphically, and

4 eine schematische Schnittdarstellung durch die Platine. 4 a schematic sectional view through the board.

In 1 ist schematisch eine Draufsicht auf eine erfindungsgemäße, eine bestimmte Flächenerstreckung und eine bestimmte Schichtdicke aufweisende Platine 1 dargestellt, die mit bestimmten Einbaueigenschaften in einem Bauteilverbund angeordnet ist. An der Platine 1 sind beispielhaft und nur äußerst schematisch acht Piezoelemente angeordnet, wobei vier der Piezoelemente durch Piezo-Sensoren 2 und die anderen vier durch Piezo-Aktoren 3 gebildet sind. Jeweils ein Piezo-Aktor 3 ist einem Piezo-Sensor 2 zugeordnet, was zeichnerisch durch die räumlich benachbarte Darstellung jeweils eines Piezo-Sensors 2 und eines Piezo-Aktors 3 ausgedrückt ist. Die Anordnung der Piezoelemente 2 und 3 an der Platine 1 erfolgt an Flächenstellen der Platine 1, an denen bei einer Schwingungsanregung der Platine 1 Schwingungsauslenkungen entstehen. Bevorzugt sind dies Flächenstellen der Platine 1, an denen bei den entstehenden Schwingungen maximale Auslenkungen zu erwarten sind, was beispielsweise im Vorfeld experimentell und/oder durch Berechnung ermittelt wird.In 1 is a schematic plan view of an inventive, a certain areal extent and a certain layer thickness having board 1 represented, which is arranged with certain installation properties in a composite component. On the board 1 are exemplary and only very schematically arranged eight piezoelectric elements, wherein four of the piezoelectric elements by piezoelectric sensors 2 and the other four by piezo actuators 3 are formed. In each case a piezo actuator 3 is a piezo sensor 2 associated, which graphically by the spatially adjacent representation each of a piezoelectric sensor 2 and a piezo actuator 3 is expressed. The arrangement of the piezo elements 2 and 3 on the board 1 occurs at surface locations of the board 1 in which at a vibrational excitation of the board 1 Vibration deflections arise. These are preferably surface areas of the board 1 in which maximum deflections are to be expected in the case of the oscillations that occur, which is determined experimentally and / or by calculation in advance, for example.

Die vier Piezo-Sensoren 2 sind mit einer Regel-/Steuereinrichtung 4 verbunden, von der ausgehend über einen Leistungsverstärker 5 eine Verbindung zu den vier Piezo-Aktoren 3 besteht.The four piezo sensors 2 are with a control / control device 4 connected, starting from a power amplifier 5 a connection to the four piezo actuators 3 consists.

Bei einer Schwingungsanregung der Platine 1 kann mittels der Piezo-Sensoren 2 eine Schwingungsamplitude erfasst werden. Die Regel-/Steuereinrichtung 4 weist zudem eine Speichereinheit mit einem Amplituden-Schwellwertgeber auf, so dass das von den Piezo-Sensoren 2 erzeugte Sensorsignal, das der erfassten Schwingungsamplitude entspricht, in der Regel-/Steuereinrichtung 4 mit dem durch den Schwellwertgeber vorgegebenen Amplituden-Schwellwert verglichen wird. Bei Überschreitung der erfassten Schwingungsamplitude über den vorgegebenen Amplituden-Schwellwert wird dieses Amplituden-Schwellwertsignal in der Speichereinheit der Regel-/Steuereinrichtung 4 abgespeichert. Zudem kann mittels der Regel-/Steuereinrichtung 4 den Piezo-Aktoren 3 ein Aktorsignal zugeführt werden, so dass der Piezo-Aktor 3 als Schwingungsantwort eine phasenversetzte Überlagerungsschwingung ausführt, wodurch die anfangs erzeugte Schwingung der Platine 1 reduziert bzw. vollständig unterdrückt wird.At a vibration excitation of the board 1 can by means of the piezo sensors 2 a vibration amplitude can be detected. The control / control device 4 also has a memory unit with an amplitude threshold, so that the of the piezo sensors 2 generated sensor signal corresponding to the detected vibration amplitude, in the control / control device 4 is compared with the predetermined by the threshold amplitude threshold. When exceeding the detected oscillation amplitude over the predetermined amplitude threshold value, this amplitude threshold signal in the memory unit of the control / control device 4 stored. In addition, by means of the control / control device 4 the piezo actuators 3 an actuator signal are supplied so that the piezo actuator 3 as vibration response performs a phase-shifted beat vibration, whereby the initially generated vibration of the board 1 reduced or completely suppressed.

Zusätzlich oder alternativ kann mit den Piezo-Sensoren 2 bei einer Schwingungsanregung der Platine 1 eine Schwingungsfrequenz erfasst werden. In der Regel-/Steuereinrichtung 4 ist dazu in der Speichereinheit die Eigenfrequenz am Erfassungsort einer fehlerfreien Platine 1 abgespeichert, die im Vorfeld experimentell und/oder durch computergestützte Berechnung ermittelt wurde. Mit einem Eigenfrequenz-Schwellwertgeber, der ebenfalls in der Regel-/Steuereinrichtung 4 integriert sein kann, wird die erfasste Schwingungsfrequenz mit der gespeicherten Eigenfrequenz verglichen, wobei bei einer Abweichung der erfassten Schwingungsfrequenz von der gespeicherten Eigenfrequenz um einen vorgebbaren Frequenzwert eine Fehlermeldung in der Speichereinheit abgespeichert wird. Die Schwingungsanregung der Platine 1 zur Überprüfung der dabei erzeugten Schwingungsfrequenz kann auch durch die Piezo-Aktoren 3 erzeugt werden. D. h. konkret, dass den Piezo-Aktoren 3 für eine Schwingungserregung der Platine 1 mittels der Regel-/Steuereinrichtung ein vorgegebenes Aktorsignal zugeführt wird. Die dabei erzeugte Schwingungsfrequenz wird mittels der Piezo-Sensoren 2 erfasst und als Sensorsignal der Regel-/Steuereinrichtung zugeführt. Dort wird ein Vergleich zwischen der erfassten Schwingungsfrequenz und der abgespeicherten Eigenfrequenz der Platine vorgenommen.Additionally or alternatively, with the piezo sensors 2 at a vibration excitation of the board 1 an oscillation frequency can be detected. In the rule / control device 4 is in the memory unit, the natural frequency at the detection of a faultless board 1 stored in advance, which was determined experimentally and / or by computer-aided calculation. With a natural frequency threshold, which is also in the control / control device 4 can be integrated, the detected oscillation frequency is compared with the stored natural frequency, wherein in a deviation of the detected oscillation frequency of the stored natural frequency by a predetermined frequency value, an error message is stored in the memory unit. The vibration excitation of the board 1 to check the vibration frequency generated thereby can also by the piezo actuators 3 be generated. Ie. specifically, that the piezo actuators 3 for a vibration excitation of the board 1 by means of the control / regulating device, a predetermined actuator signal is supplied. The generated oscillation frequency is determined by means of the piezo sensors 2 detected and supplied as a sensor signal of the control / regulating device. There, a comparison is made between the detected oscillation frequency and the stored natural frequency of the board.

In 2 ist schematisch ein Diagramm dargestellt, in dem grafisch durch die Piezo-Sensoren 2 erfasste Schwingungsamplituden über der Frequenz aufgetragen sind. Diese erfassten Werte sind mit einer durchgezogenen Linie in 2 eingezeichnet. Zudem ist beispielhaft ein Amplituden-Schwellwert 6 mit einer punktierten Linie eingezeichnet, wobei aus 2 ersichtlich ist, dass eine erfasste Schwingungsamplitude den Amplituden-Schwellwert überschreitet. Diese Überschreitung kann in der Speichereinheit der Regel-/Steuereinrichtung 4 als Fehlermeldung abgespeichert werden und beispielsweise bei einer anschließenden Qualitätskontrolle mit damit verbundenem Auslesen des Fehlerspeichers überprüft werden. Zudem besteht die Möglichkeit gemäß den erfassten Schwingungsamplituden durch die zugeordneten Piezo-Aktoren 3 phasenversetzte Überlagerungsschwingungen zu erzeugen, wodurch die Belastungen der Platine 1 reduziert werden. Dies ist grafisch mit einer strichpunktierten Linie in 2 dargestellt, wobei, wie dies hieraus weiter ersichtlich ist, keine der dann erfassten Schwingungsamplituden den Amplituden-Schwellwert 6 überschreitet.In 2 schematically a diagram is shown, in which graphically by the piezo sensors 2 recorded vibration amplitudes are plotted against the frequency. These detected values are indicated by a solid line in 2 located. In addition, an amplitude threshold is an example 6 drawn with a dotted line, taking off 2 it can be seen that a detected oscillation amplitude exceeds the amplitude threshold value. This overshoot may occur in the memory unit of the control device 4 be stored as an error message and checked for example in a subsequent quality control with associated readout of the fault memory. In addition, there is the possibility according to the detected vibration amplitudes by the associated piezo actuators 3 phase-shifted superposition oscillations, thereby reducing the load on the board 1 be reduced. This is graphically with a dash-dotted line in 2 shown, wherein, as is further apparent from this, none of the then detected vibration amplitudes the amplitude threshold 6 exceeds.

In 3 ist schematisch eine mittels der Piezo-Sensoren 2 erfasste Schwingungsfrequenz gezeigt. Der Graph mit durchgezogener Linie stellt die Schwingungsfrequenz einer fehlerfreien Platine 1 dar, der Graph mit strichpunktierter Linie stellt die Schwingungsfrequenz einer Platine 1 mit einer Schädigung der Struktureigenschaften dar. Wird beispielsweise eine Schwingungsfrequenz gemäß dem Verlauf der strichpunktierten Linie mittels der Piezo-Sensoren 2 erfasst, so wird beispielsweise mit einer Vergleichereinheit der Regel-/Steuereinrichtung 4, in der die Schwingungsfrequenz einer fehlerfreien Platine 1 abgespeichert ist, eine Abweichung zwischen den Frequenzen erkannt. Dies bedeutet hier in diesem Beispiel eine Verschiebung zu niedrigeren Eigenfrequenzen aufgrund der reduzierten Steifigkeit der Platine 1, so dass eine Fehlermeldung in der Speichereinheit der Regel-/Steuereinrichtung 4 abgespeichert wird.In 3 is schematically one by means of the piezo sensors 2 detected vibration frequency shown. The solid line graph represents the oscillation frequency of a faultless board 1 the dashed line graph represents the vibration frequency of a board 1 with a damage to the structural properties. Is, for example, a vibration frequency according to the course of the dotted line by means of the piezoelectric sensors 2 detected, for example, with a comparator unit of the control / control device 4 , in which the oscillation frequency of a faultless board 1 stored, a deviation between the frequencies detected. This means in this example a shift to lower natural frequencies due to the reduced rigidity of the board 1 , so that an error message in the memory unit of the control / regulating device 4 saved becomes.

Insgesamt gesehen kann somit mit der erfindungsgemäßen Erfassung der Schwingungsamplitude und/oder der Schwingungsfrequenz eine Schadensanalyse der Platine 1 auf einfache und zuverlässige Wiese durchgeführt werden. Einerseits ist bei Überschreitung eines vorgebbaren Amplituden-Schwellwertes 6 mit einer Schädigung der Platine 1 zu rechnen und andererseits kann bei einer Verschiebung der erfassten Schwingungsfrequenz gegenüber einer abgespeicherten Schwingungsfrequenz einer fehlerfreien Platine 1 auf eine Schwächung der Struktureigenschaften der Platine 1 rückgeschlossen werden. Durch die Erzeugung von phasenversetzten Überlagerungsschwingungen mittels den Piezo-Aktoren 3 kann der Schädigung der Platine 1 bei großen Schwingungsamplituden entgegengewirkt werden, wobei zudem mit dieser Maßnahme auch eine durch die Schwingungen erzeugte Geräuschkulisse schallmäßig reduziert werden kann.Overall, therefore, with the inventive detection of the vibration amplitude and / or the vibration frequency, a damage analysis of the board 1 be carried out in a simple and reliable way. On the one hand, when a predefinable amplitude threshold value is exceeded 6 with damage to the board 1 to calculate and on the other hand, in a shift of the detected oscillation frequency with respect to a stored oscillation frequency of a faultless board 1 to a weakening of the structural properties of the board 1 be inferred. By generating phase-shifted superposition oscillations by means of the piezo actuators 3 can damage the board 1 be counteracted at large vibration amplitudes, and also with this measure, a noise produced by the vibrations can be reduced in sound.

In 4 ist eine schematische Schnittdarstellung durch die Platine 1 gezeigt, wobei die Platine 1 hier als Mehrschichtplatine ausgebildet ist. Die Schnittführung ist dabei so gewählt, dass in der gezeigten Darstellung die Materialstärke der Mehrschichtplatine 1 und die entsprechend übereinander liegenden einzelnen Schichten 7 zu erkennen sind. Die Mehrschichtplatine 1 ist als Faserverbund-Laminataufbau hergestellt, so dass durch unterschiedliche Schraffierung der einzelnen Schichten 7 der Mehrschichtplatine 1 entsprechend unterschiedliche ausgerichtete Fasern für die einzelnen Schichten 7 des Faserverbundaufbaus schematisch dargestellt sind. In den Trennebenen 8 zwischen den Schichten 7 der Mehrschichtplatine 1 sind die Piezoelemente 2 und 3 angeordnet, die zu der jeweiligen Trennebene 8 flächenparallel verlaufen. Elektrische Anschlusskabel 9 der einzelnen Piezoelemente 2 und 3 verlaufen ebenfalls in der jeweiligen Trennebene 8. Dementsprechend verlaufen die Anschlusskabel 9 in der in 4 gewählten Darstellung der Mehrschichtplatine 1 senkrecht zur Zeichenebene, so dass die Anschlusskabel 9 aus darstellungstechnischen Gründen um 90° geklappt gezeichnet sind.In 4 is a schematic sectional view through the board 1 shown, the board 1 is designed here as a multilayer board. The cutting guide is chosen so that in the illustration shown, the material thickness of the multilayer board 1 and the corresponding superimposed individual layers 7 can be seen. The multilayer board 1 is manufactured as a fiber composite laminate construction, so that by different hatching of the individual layers 7 the multilayer board 1 correspondingly different oriented fibers for the individual layers 7 of the fiber composite structure are shown schematically. In the dividing planes 8th between the layers 7 the multilayer board 1 are the piezo elements 2 and 3 arranged to the respective parting plane 8th run parallel to the surface. Electrical connection cable 9 the individual piezo elements 2 and 3 also run in the respective parting line 8th , Accordingly, the connection cables run 9 in the in 4 Selected representation of the multilayer board 1 perpendicular to the drawing plane, leaving the connecting cables 9 drawn for illustration technical reasons folded by 90 °.

Im mittleren Bereich der Schichtdicke der Mehrschichtplatine 1 ist eine neutrale Faser 10 ausgebildet, die bei der Schwingungsauslenkung der Mehrschichtplatine 1 einen „Bereich" ohne Zug-/Druckspannungen ausbildet. In Richtung zu den Schichtdickenbereichen werden diese Zug-/Druckspannungen in Verbindung mit Schichtdehnungen entsprechend größer. Dies ist beispielhaft an zwei Stellen der Mehrschichtplatine 1 in 4 eingezeichnet, wobei durch die von der Außenseite der Mehrschichtplatine 1 angreifenden Pfeile 11, 11' eine derartige Krafteinwirkung schematisch dargestellt ist. Mit parallel zu den Schichten 7 verlaufenden Pfeilen 12 ist der aufgrund der Krafteinwirkungen 11, 11' verursachte Zug-/Druckspannungsverlauf innerhalb der Mehrschichtplatine 1 eingezeichnet. Dieser Zug-/Druckspannungsverlauf entsteht bei einer entsprechenden Schwingungsanregung der Mehrschichtplatine 1 in analoger Weise an den zugeordneten Schwingungsauslenkungen.In the middle region of the layer thickness of the multilayer board 1 is a neutral fiber 10 formed in the vibration deflection of the multilayer board 1 In the direction of the layer thickness ranges, these tensile / compressive stresses in connection with layer strains correspondingly increase, which is an example at two points of the multilayer board 1 in 4 drawn through, by the from the outside of the multilayer board 1 attacking arrows 11 . 11 ' such a force is shown schematically. With parallel to the layers 7 running arrows 12 is that due to the force effects 11 . 11 ' caused tensile / compressive stress within the multilayer board 1 located. This tensile / compressive stress curve is created with a corresponding vibration excitation of the multilayer board 1 in an analogous manner to the associated vibration deflections.

Die Piezoelemente 2 und 3 sind bevorzugt an Flächenstellen der Mehrschichtplatine 1 mit erwarteten Auslenkungsmaxima angeordnet. Die Piezoelemente 2 und 3 können dabei, wie in 4 gezeigt, zu beiden Seiten der neutralen Faser 10 jeweils in der entsprechenden Trennebene 8 an den jeweiligen Flächenstellen eines bestimmten Schwingungsmaximums angeordnet sein. Dabei kön nen die gegenüberliegenden Piezoelemente als Piezo-Sensor 2 und als Piezo-Aktor 3 ausgeführt sein, so dass durch den Piezo-Sensor 2 eine beispielsweise durch Körper- oder Luftschall hervorgerufene Schwingungserregung erfasst und ein entsprechendes Sensorsignal der Regel-/Steuereinrichtung 4 (hier nicht mit dargestellt) zugeführt werden kann. Dem Piezo-Aktor 3 wird mittels der Regel-/Steuereinrichtung 4 ein Aktorsignal zugeführt, so dass der Piezo-Aktor 3 als Schwingungsantwort eine phasenversetzte Überlagerungsschwingung zur Reduzierung der Schwingungsamplitude erzeugt.The piezo elements 2 and 3 are preferred at surface locations of the multilayer board 1 arranged with expected excursion maxima. The piezo elements 2 and 3 can, as in 4 shown on both sides of the neutral fiber 10 each in the appropriate parting line 8th be arranged at the respective surface locations of a certain maximum vibration. It Kings nen the opposite piezo elements as a piezo sensor 2 and as a piezo actuator 3 be executed so that through the piezo sensor 2 detects an example caused by body or airborne vibration excitation and a corresponding sensor signal of the control / control device 4 (not shown here) can be supplied. The piezo actuator 3 is by means of the control / control device 4 an actuator signal is supplied, so that the piezo actuator 3 as a vibration response generates a phase-shifted overlay vibration to reduce the vibration amplitude.

Claims (11)

Platine als flächiges Bauteil, insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit bestimmten Einbaugegebenheiten in einem Bauteilverbund und mit bei einer Schwingungsanregung der Platine entstehenden Eigenschwingungen als Moden, die an bestimmten Flächenstellen der Platine mit zugeordneten Schwingungsauslenkungen entstehen, wobei wenigstens ein Piezoelement an einer Flächenstelle der Platine mit einer solchen Schwingungsauslenkung angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Piezoelement durch einen Piezo-Sensor (2) gebildet ist, mit dem bei einer Schwingungsanregung der Platine (1) eine Schwingungsamplitude erfassbar ist, wobei eine mit dem Piezo-Sensor (2) gekoppelte Speichereinheit mit einem Amplituden-Schwellwertgeber gekoppelt ist dergestalt, dass bei einer Überschreitung einer erfassten Schwingungsamplitude über einen durch den Amplituden-Schwellwertgeber vorgebbaren Amplituden-Schwellwert (6) ein Amplituden-Schwellwertsignal für eine weitere Verarbeitung abgegeben wird, und/oder dass das wenigstens eine Piezoelement durch einen Piezo-Sensor (2) gebildet ist, mit dem bei einer Schwingungsanregung der Platine (1) eine Schwingungsfrequenz erfassbar ist, wobei in einer mit dem Piezo- Sensor (2) gekoppelten Speichereinheit die Eigenfrequenz am Erfassungsort einer fehlerfreien Platine abgespeichert ist und dass mit einem Eigenfrequenz-Schwellwertgeber die erfasste Schwingungsfrequenz mit der gespeicherten Eigenfrequenz vergleichbar ist, wobei bei einer Abweichung um einen vorgebbaren Frequenzwert zwischen der erfassten Schwingungsfrequenz und der gespeicherten Eigenfrequenz ein Eigenfrequenz-Schwellwertsignal für eine weitere Verarbeitung abgegeben wird.Board as a planar component, in particular for a motor vehicle, with certain installation conditions in a composite component and resulting in a vibration excitation of the board natural oscillations as modes that arise at certain areas of the board with associated vibration deflections, wherein at least one piezoelectric element at a surface location of the board with a such vibration deflection is arranged, characterized in that the at least one piezoelectric element by a piezoelectric sensor ( 2 ) is formed, with which at a vibration excitation of the board ( 1 ) a vibration amplitude can be detected, wherein one with the piezo sensor ( 2 ) coupled to an amplitude threshold generator is such that when exceeding a detected oscillation amplitude over a predefinable by the amplitude threshold encoder amplitude threshold ( 6 ) is output an amplitude threshold signal for further processing, and / or that the at least one piezoelectric element by a piezoelectric sensor ( 2 ) is formed, with which at a vibration excitation of the board ( 1 ) an oscillation frequency can be detected, wherein in one with the piezo sensor ( 2 ) coupled memory unit, the natural frequency at the detection of a flawless Pla is stored and that with a natural frequency threshold the detected oscillation frequency with the stored natural frequency is comparable, wherein in a deviation by a predetermined frequency value between the detected oscillation frequency and the stored natural frequency, a natural frequency threshold signal is output for further processing. Platine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Amplituden-Schwellwertsignal und/oder das Eigenfrequenz-Schwellwertsignal zur Verarbeitung als Fehlermeldungssignal einer Fehlermeldungsanzeige und/oder einem Fehlermeldungsspeicher zugeführt wird.Board according to claim 1, characterized that the amplitude threshold signal and / or the natural frequency threshold signal for processing as an error message signal of an error message display and / or an error message memory is supplied. Platine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dem wenigstens einen Piezo-Sensor (2) wenigstens ein Piezo-Aktor (3) zugeordnet ist, der ebenfalls dazu ortsnah an der Platine (1) angeordnet ist, wobei der Piezo-Sensor (2), der Amplituden-Schwellwertgeber, der Eigenfrequenz-Schwellwertgeber und der Piezo-Aktor (3) mit einer Regel-/Steuereinrichtung (4) verbunden sind, die beim Vorliegen eines Amplituden-Schwellwertsignals und/oder eines Eigenfrequenz-Schwellwertsignals ein Aktor-Steuersignal abgibt dergestalt, dass der Piezo-Aktor (3) eine gegenüber der mit dem Piezo-Sensor (2) erfassten Schwingung phasenversetzte Überlagerungsschwingung zum Erhalt einer belastungsreduzierten Gesamtschwingung erzeugt.Board according to claim 1 or 2, characterized in that the at least one piezoelectric sensor ( 2 ) at least one piezo actuator ( 3 ), which is also locally close to the board ( 1 ), wherein the piezo sensor ( 2 ), the amplitude threshold value transmitter, the natural frequency threshold value transmitter and the piezo actuator ( 3 ) with a control / control device ( 4 ), which outputs an actuator control signal in the presence of an amplitude threshold signal and / or a natural frequency threshold signal in such a way that the piezo actuator ( 3 ) one opposite the one with the piezo sensor ( 2 ) detected vibration phase-shifted overlay vibration to obtain a reduced load overall vibration generated. Platine nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass jeweils zwei Amplituden-Schwellwerte und zwei Eigenfrequenz-Schwellwerte vorgebbar sind und eine Überlagerungsschwingung bei Überschreitung wenigstens eines der unteren Schwellwerte erzeugt wird und eine Fehlermeldung bei Überschreitung eines der oberen Schwellwerte erfolgt.Board according to claim 2 or 3, characterized in each case two amplitude threshold values and two natural frequency threshold values can be specified and an overlay vibration when exceeded at least one of the lower thresholds is generated and an error message when exceeded one of the upper thresholds takes place. Platine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass dem wenigstens einen Piezo-Sensor (2) wenigstens ein Piezo-Aktor (3) zugeordnet ist, der ebenfalls dazu ortsnah an der Platine (1) angeordnet ist, wobei der Piezo-Sensor (2), der Amplituden-Schwellwertgeber, der Eigenfrequenz-Schwellwertgeber und der Piezo-Aktor (3) mit einer Regel-/Steuereinrichtung (4) verbunden sind dergestalt, dass mittels der Regel-/Steuereinrichtung (4) dem wenigstens einen Piezo-Aktor (3) ein vorgebbares Aktorsignal zugeführt wird für eine Schwingungserregung der Platine (1), so dass die dabei erzeugte Schwingungsfrequenz mittels des wenigstens einen Piezo-Sensors (2) erfasst wird und ein entsprechendes Sensorsignal der Regel-/Steuereinrichtung (4) zugeführt wird.Board according to one of claims 1 to 4, characterized in that the at least one piezoelectric sensor ( 2 ) at least one piezo actuator ( 3 ), which is also locally close to the board ( 1 ), wherein the piezo sensor ( 2 ), the amplitude threshold value transmitter, the natural frequency threshold value transmitter and the piezo actuator ( 3 ) with a control / control device ( 4 ) are connected in such a way that by means of the control / control device ( 4 ) the at least one piezoelectric actuator ( 3 ) a specifiable actuator signal is supplied for a vibration excitation of the board ( 1 ), so that the vibration frequency generated thereby by means of at least one piezoelectric sensor ( 2 ) is detected and a corresponding sensor signal of the control / control device ( 4 ) is supplied. Platine nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Regel-/Steuereinrichtung (4) ein Leistungsverstärker (5) zugeordnet ist, mittels dem ein Sensorsignal verstärkbar ist.Board according to one of claims 3 to 5, characterized in that the control / control device ( 4 ) a power amplifier ( 5 ), by means of which a sensor signal can be amplified. Platine nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Platine (1) eine wenigstens zweischichtige Mehrschichtplatine ist dergestalt, dass das wenigstens eine Piezoelement (2; 3) in der Trennebene (8) zweier angrenzender Schichten (7) angebracht ist.Board according to one of claims 1 to 6, characterized in that the board ( 1 ) an at least two-layer multilayer board is such that the at least one piezoelectric element ( 2 ; 3 ) in the parting plane ( 8th ) of two adjacent layers ( 7 ) is attached. Platine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Piezoelement (2; 3) durch ein Piezokeramik-Folienelement gebildet ist, dessen Folienfläche in der Trennebene (8) flächenparallel verläuft und deren elektrische Anschlusskabel (9) ebenfalls in der Trennebene (8) verlaufen und von dort aus der Platine (1) herausgeführt sind.Circuit board according to claim 7, characterized in that the at least one piezoelectric element ( 2 ; 3 ) is formed by a piezoceramic film element, the film surface in the parting plane ( 8th ) parallel to the surface and whose electrical connecting cable ( 9 ) also in the parting plane ( 8th ) and from there the board ( 1 ) are led out. Platine nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrschichtplatine (1) als Faserverbund-Laminataufbau hergestellt ist, in den das wenigstens eine Piezoelement (2; 3) einlaminiert ist.Board according to claim 7 or 8, characterized in that the multilayer board ( 1 ) is produced as a fiber composite laminate structure, in which the at least one piezoelectric element ( 2 ; 3 ) is laminated. Platine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Mehrzahl von Piezoelementen (2; 3) an der Platine (1) vorgesehen ist dergestalt, dass an Flächenstellen eines bestimmten Schwingungsmaximums jeweils ein Piezoelement (2; 3) angeordnet ist.Circuit board according to one of claims 1 to 9, characterized in that a plurality of piezo elements ( 2 ; 3 ) on the board ( 1 ) is provided in such a way that at each point of a certain maximum vibration a piezo element ( 2 ; 3 ) is arranged. Platine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Platine (1) durch ein Dachteil eines Kraftfahrzeuges gebildet ist.Board according to one of claims 1 to 10, characterized in that the board ( 1 ) is formed by a roof part of a motor vehicle.
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