Qu'est-ce qu'un actionneur linéaire piézo-électrique?

Certaines structures cristallines donnent une charge électrique lorsqu’elles sont contraintes ou tordues, ce que l’on appelle l’effet piézoélectrique. Ceci est utilisé dans de nombreux circuits électroniques. Un actionneur piézo-linéaire utilise cet effet en sens inverse, car un courant électrique provoque un mouvement dans le cristal. Ces actionneurs se retrouvent souvent dans des moteurs microélectroniques, ou de très petite taille, où de petits mouvements sont nécessaires en ligne droite, tels que des micro-interrupteurs.

Il existe deux types principaux d'actionneurs piézo, l'action progressive et l'action continue, qui diffèrent par l'action résultant de l'entrée électrique. Un cristal piézoélectrique progressif déplace une quantité mesurable à chaque activation électrique. C'est le type de mouvement normalement associé à un actionneur piézo-linéaire, qui se déplace d'avant en arrière dans un mouvement linéaire ou en ligne droite.

De nombreux cristaux piézo-électriques ont également des fréquences de résonance, dans lesquelles une entrée électrique d'une tension spécifique provoque la résonance du cristal, ou la fait vibrer à une vitesse spécifique. Les effets de fréquence de résonance peuvent être utilisés pour les actionneurs continus, où chaque vibration provoque un petit mouvement. En tirant parti de la résonance, les petits mouvements peuvent être combinés en un mouvement qui semble continu.

Un actionneur piézo-linéaire utilise un patin de friction sur une surface du cristal qui peut être placé à côté d'une tige, d'une roue ou de tout autre dispositif devant être déplacé. Lorsque le cristal se déplace, le patin de friction transfère ce mouvement à l'appareil. Une fois l’entrée électrique arrêtée, le cristal retrouve sa forme initiale et le patin de friction s’éloigne de l’appareil jusqu’à la prochaine activation.

La superposition ou l'empilement de cristaux individuels peut entraîner des mouvements plus importants. Des connexions électriques sont établies sur chaque cristal de la pile et, une fois activé, le mouvement combiné correspond approximativement à la somme de chaque cristal de la pile. En plaçant les cristaux face à face le long de l'actionneur, vous pouvez créer des mouvements linéaires plus longs. L'entrée électrique alterne avec les cristaux de chaque côté de la tige de l'actionneur piézo-linéaire, ce qui entraîne son déplacement plus loin qu'une seule entrée.

Le mouvement de la structure cristalline dépend non seulement de la charge électrique, mais également de la polarité ou de la direction du flux d'électrons. En inversant la polarité électrique, les cristaux peuvent se déplacer ou se déformer dans le sens opposé. Cet effet est utilisé pour déplacer un actionneur piézo-linéaire dans le sens opposé, ou dans un sens et dans l'autre en modifiant de façon répétée la polarité.

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