什么是压电驱动器(Piezoelectric Actuator)？

压电作动器是一种微控制机电系统，它依靠某些晶体的压电效应，当电场作用于晶体时，它在其结构晶格中产生机械应力，可将其转化为微米或纳米级的运动。执行器的类型可以从由气动或液压驱动的重型工业系统到小型压电执行器，后者...

压电作动器是一种微控制机电系统，它依靠某些晶体的压电效应，当电场作用于晶体时，它在其结构晶格中产生机械应力，可将其转化为微米或纳米级的运动。执行器的类型可以从由气动或液压驱动的重型工业系统到小型压电执行器，后者的运动范围非常有限但精确控制一个典型的压电致动器在向位移范围约为4至17微米（0.0002至0.0007英寸）的轴或其他机械连接装置上施加电力时，会产生纵向移动。这种类型的致动器系统通常包含在应变计（也称为引伸计）中用于测量材料和表面的微小收缩和膨胀。拿着一本书的女人有三种类型的压电致动器设计或运动方案，它们决定了构成装置机械运动的压电致动器部件的独特范围。这些部件包括圆柱形、双晶片、单形或多层致动器，且每种致动器都有一个模式名称，其取决于感应机械应力的压电系数类型。多层33模式致动器设计用于沿着外加电场路径产生运动，而圆柱形31模执行器显示垂直于电力的运动，15模执行器利用晶体中的剪切应变来产生对角力，但它们不像其他类型的压电驱动器那样常见，因为剪切应变是一种更复杂的晶体反应，很难控制，也很难制造系统压电驱动器的用途通常是基于这样一个事实，即它可以在一个几分之一秒的时间范围内对电力产生机械响应，并且在其运行中不会产生明显的电磁干扰。这包括可调谐激光器和各种自适应器件的常见用途光学传感器，以及阀门的微液位控制，其中燃料流量对产生的推力量至关重要，例如在燃油喷射系统和航空电子设备控制中。压电致动器在医学领域也有许多用途，它被内置在微型泵中，用于透析和自动药物治疗分配器或液滴分配器。研究领域也取决于压电致动器，例如在纳米技术领域，压电致动器是原子力显微镜（AFM）的重要组成部分。利用压电致动器的其他先进研究领域包括精密加工、望远镜天文控制，生物技术研究，以及半导体工程和集成电路制造。这些领域中的一些领域需要一个压电致动器，它可以在不到0.001秒的时间内控制2微米（0.0001英寸）的移动范围。压电致动器也是此类应用的最佳设备，因为它有几个独特的特性，包括非常低的功耗，不产生磁场，并且可以在低温下工作。然而，该装置最大的有用特性可能是它是一种不需要齿轮或轴承的固态装置，这样它就可以重复运行数十亿次，而不会出现性能下降的迹象。

发表于 2020-09-16 14:07
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分类：文化艺术

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