ตัวกระตุ้นเชิงเส้น Piezo คืออะไร?

โครงสร้างผลึกบางชนิดให้ประจุไฟฟ้าเมื่อถูกตรึงหรือบิดซึ่งเรียกว่าเอฟเฟกต์ piezoelectric ใช้ในวงจรอิเล็กทรอนิกส์จำนวนมาก ตัวกระตุ้นเชิงเส้นแบบ piezo ใช้เอฟเฟกต์นี้ในสิ่งที่ตรงกันข้ามโดยมีกระแสไฟฟ้าทำให้เกิดการเคลื่อนไหวในคริสตัล แอคทูเอเตอร์เหล่านี้มักพบในไมโครอิเล็กทรอนิกส์หรือมอเตอร์ขนาดเล็กและมีการเคลื่อนไหวขนาดเล็กเป็นสิ่งจำเป็นในแนวเส้นตรงเช่นสวิตช์ไมโคร

แอคทูเอเตอร์แบบ piezo มีสองประเภทหลักคือการก้าวและการกระทำแบบต่อเนื่องซึ่งแตกต่างจากการกระทำที่เป็นผลมาจากอินพุตไฟฟ้า คริสตัลเพียโซแบบก้าวจะเคลื่อนย้ายจำนวนที่วัดได้ด้วยการกระตุ้นด้วยไฟฟ้าในแต่ละครั้ง นี่คือประเภทของการเคลื่อนไหวตามปกติที่เกี่ยวข้องกับตัวกระตุ้นเชิงเส้นแบบ piezo ซึ่งเคลื่อนที่ไปมาเป็นเส้นตรงหรือเป็นเส้นตรง

คริสตัลเพียโซหลายแห่งยังมีความถี่เรโซแนนท์ซึ่งอินพุตไฟฟ้าของแรงดันไฟฟ้าเฉพาะจะทำให้คริสตัลสะท้อนหรือสั่นในอัตราที่กำหนด เอฟเฟกต์ความถี่เรโซแนนท์สามารถใช้กับแอคชูเอเตอร์ต่อเนื่องซึ่งการสั่นสะเทือนแต่ละครั้งทำให้เกิดการเคลื่อนไหวเล็กน้อย ด้วยการใช้ประโยชน์จากการสั่นพ้องการเคลื่อนไหวขนาดเล็กสามารถรวมกันเป็นภาพเคลื่อนไหวที่ปรากฏอย่างต่อเนื่อง

ตัวกระตุ้นเชิงเส้นแบบ piezo ใช้แผ่นแรงเสียดทานที่พื้นผิวด้านหนึ่งของคริสตัลซึ่งสามารถวางติดกับแกนล้อหรืออุปกรณ์อื่น ๆ ที่จำเป็นต้องเคลื่อนย้าย เมื่อคริสตัลเคลื่อนตัวแผ่นแรงเสียดทานจะส่งการเคลื่อนไหวนั้นไปยังอุปกรณ์ หลังจากอินพุตไฟฟ้าหยุดแล้วคริสตัลจะกลับไปเป็นรูปร่างดั้งเดิมและแผ่นแรงเสียดทานเคลื่อนที่ออกจากอุปกรณ์จนกว่าจะเปิดใช้งานครั้งถัดไป

การเลเยอร์หรือซ้อนผลึกเดี่ยว ๆ เข้าด้วยกันอาจทำให้เกิดการเคลื่อนไหวที่ใหญ่ขึ้น การเชื่อมต่อทางไฟฟ้าถูกสร้างขึ้นมาเพื่อคริสตัลแต่ละก้อนในสแต็กและเมื่อเปิดใช้งานการเคลื่อนไหวแบบรวมจะประมาณผลรวมของแต่ละคริสตัลในสแต็ก การวางคริสตัลให้อยู่ตรงข้ามกันตามความยาวของแอคชูเอเตอร์สามารถสร้างการเคลื่อนที่เชิงเส้นที่ยาวขึ้น อินพุตไฟฟ้าสลับไปยังคริสตัลในแต่ละด้านของแท่งแอคชูเอเตอร์เชิงเส้นแบบ piezo ซึ่งทำให้มันเคลื่อนที่ได้ไกลกว่าอินพุตเดี่ยว

การเคลื่อนไหวของโครงสร้างผลึกนั้นไม่เพียง แต่ขึ้นอยู่กับประจุไฟฟ้า แต่ยังมีขั้วหรือทิศทางของการไหลของอิเล็กตรอน การย้อนกลับของขั้วไฟฟ้าอาจทำให้คริสตัลเคลื่อนไหวหรือผิดรูปร่างในทิศทางตรงกันข้าม เอฟเฟกต์นี้ใช้เพื่อย้ายตัวกระตุ้นเชิงเส้นแบบเพียโซในทิศทางตรงกันข้ามหรือย้อนกลับไปมาโดยการเปลี่ยนขั้วซ้ำ ๆ