Hvad er en Piezo-lineær aktuator?

Nogle krystalkonstruktioner giver en elektrisk ladning, når de er stresset eller snoet, hvilket er kendt som den piezoelektriske effekt. Dette bruges i mange elektroniske kredsløb. En piezo-lineær aktuator bruger denne virkning omvendt ved at have en elektrisk strøm forårsage bevægelse i krystallen. Disse aktuatorer findes ofte i mikroelektroniske eller meget små motorer, og hvor der er behov for små bevægelser i en lige linje, såsom mikrobrydere.

Der er to hovedtyper af piezo-aktuatorer, trin og kontinuerlig handling, der adskiller sig fra den handling, der er resultatet af det elektriske input. En trinvis piezo-krystal flytter en målbar mængde med hver elektrisk aktivering. Dette er den bevægelsestype, der normalt er forbundet med en piezo-lineær aktuator, der bevæger sig frem og tilbage i en lineær eller lige linje bevægelse.

Mange piezo-krystaller har også resonansfrekvenser, hvor en elektrisk indgang med en bestemt spænding får krystallen til at resonere eller vibrere med en bestemt hastighed. Resonansfrekvenseffekter kan bruges til kontinuerlige aktuatorer, hvor hver vibration forårsager en lille bevægelse. Ved at drage fordel af resonansen kan de små bevægelser kombineres til en bevægelse, der synes kontinuerlig.

En piezo-lineær aktuator bruger en friktionspude på den ene overflade af krystallen, der kan placeres ved siden af ​​en stang, et hjul eller en anden enhed, der skal flyttes. Når krystallen bevæger sig, overfører friktionspuden bevægelsen til enheden. Når den elektriske indgang er stoppet, vender krystallen tilbage til sin oprindelige form, og friktionspuden bevæger sig væk fra enheden indtil næste aktivering.

Lag eller stabling af individuelle krystaller sammen kan resultere i større bevægelser. Der oprettes elektriske forbindelser til hver krystal i stakken, og når den aktiveres, er den kombinerede bevægelse omtrent summen af ​​hver krystal i stakken. Placering af krystaller overfor hinanden langs aktuatorens længde kan skabe længere lineære bevægelser. Den elektriske indgang skifter til krystallerne på hver side af den piezo lineære aktuatorstang, hvilket får den til at bevæge sig længere end en enkelt indgang.

Bevægelse af krystalkonstruktionen er ikke kun afhængig af den elektriske ladning, men polariteten eller retningen af ​​elektronstrømmen. At vende den elektriske polaritet kan få krystallerne til at bevæge sig eller deformere i den modsatte retning. Denne effekt bruges til at bevæge en piezo-lineær aktuator i den modsatte retning eller frem og tilbage ved gentagne gange at ændre polariteten.