Wat is een piëzo-lineaire actuator?

Sommige kristalstructuren geven een elektrische lading bij belasting of verdraaiing, wat bekend staat als het piëzo-elektrische effect. Dit wordt gebruikt in veel elektronische circuits. Een piëzo-lineaire actuator gebruikt dit effect omgekeerd, doordat een elektrische stroom beweging in het kristal veroorzaakt. Deze aandrijvingen worden vaak aangetroffen in micro-elektronische of zeer kleine motoren en waarbij kleine bewegingen nodig zijn in een rechte lijn, zoals microschakelaars.

Er zijn twee hoofdtypen piëzo-actuatoren, stappen en continue actie, die verschillen door de actie die het gevolg is van de elektrische invoer. Een stappende piëzo-kristal verplaatst een meetbare hoeveelheid met elke elektrische activering. Dit is het type beweging dat normaal wordt geassocieerd met een piëzo-lineaire actuator, die heen en weer beweegt in een lineaire of lineaire beweging.

Veel piëzo-kristallen hebben ook resonantiefrequenties, waarbij een elektrische ingang van een specifieke spanning ervoor zorgt dat het kristal resoneert of trilt met een specifieke snelheid. Resonante frequentie-effecten kunnen worden gebruikt voor continue actuatoren, waarbij elke trilling een kleine beweging veroorzaakt. Door gebruik te maken van de resonantie, kunnen de kleine bewegingen worden gecombineerd tot een beweging die continu lijkt.

Een piëzo-lineaire actuator gebruikt een wrijvingskussen op een oppervlak van het kristal dat naast een staaf, wiel of ander apparaat dat moet worden verplaatst, kan worden geplaatst. Wanneer het kristal beweegt, draagt ​​het wrijvingskussen die beweging over naar het apparaat. Nadat de elektrische invoer is gestopt, keert het kristal terug naar zijn oorspronkelijke vorm en beweegt het wrijvingskussen weg van het apparaat tot de volgende activering.

Het stapelen of stapelen van afzonderlijke kristallen kan grotere bewegingen tot gevolg hebben. Elektrische verbindingen worden gemaakt met elk kristal in de stapel, en wanneer geactiveerd, is de gecombineerde beweging ongeveer de som van elk kristal in de stapel. Door kristallen langs de lengte van de actuator tegenover elkaar te plaatsen, kunnen langere lineaire bewegingen worden gemaakt. De elektrische ingang wisselt af met de kristallen aan elke zijde van de lineaire piëzo-actuatorstang, waardoor deze verder beweegt dan een enkele ingang.

Beweging van de kristalstructuur is niet alleen afhankelijk van de elektrische lading, maar ook van de polariteit of de richting van de elektronenstroom. Het omkeren van de elektrische polariteit kan ertoe leiden dat de kristallen in de tegenovergestelde richting bewegen of vervormen. Dit effect wordt gebruikt om een ​​piëzo-lineaire actuator in de tegenovergestelde richting te bewegen, of heen en weer door de polariteit herhaaldelijk te veranderen.