壓電陶瓷促動器的特點


  • 無限分辨率
    壓電促動器可将電能與機械能進行直接轉換,能實現亞納米範圍内的運動,且沒有限制分辨率的摩擦元件。
  • 剛度、負載能力和力量生成
    壓電促動器大緻相當于一個彈簧—質量系統。促動器的剛度取決于陶瓷的彈性模量(約為鋼模量的25%)、活性物質的截面和長度以及其他非線性參數。典型促動器的剛度在1至2000N/μm之間,抗壓極限為10至100000N。就拉伸應力而言,必需安裝施加綜合預加載的外殼或外置預加載彈簧。必須采取充分措施保護壓電陶瓷不受剪切力、彎曲力以及力矩的影響。
  • 無磨損
    壓電促動器中無齒輪和軸承等運動部件,其位移是基于晶體固态動力學,無磨損。PI壓電促動器已通過幾十億次的耐久試驗,其特性無明顯的變化。
  • <b style="font-size: 14px;" 低溫操作<="" b="">
    即使溫度低至0開氏度,壓電效應仍正常發揮作用。
  • 與真空和潔淨空間兼容
    壓電促動器不會造成磨損也不需要潤滑。全瓷絕緣PICMA®促動器無聚合物塗層,因此非常适用于超高真空應用。
  • 工作電壓
    兩種類型的壓電促動器已被确定:< br / > 整體燒結PICMA®多層促動器(低壓促動器)的工作電壓達130V,由20-100μm厚的陶瓷層構成。 
    經典高壓促動器(PICA大功率促動器)由0.5-1mm厚的陶瓷層構成,工作電壓達1000V。對于PICA促動器,制造中可以将其橫截面做得更大,與結構更緊湊的整體多層壓電促動器相比,其能适用于更大的負載。
  • 低能耗
    即使長時間背負重載,靜态操作實際上也不會消耗任何能量。壓電促動器的運轉很像一個電容器,其不工作時不産生熱量。
  • 快速反應
    壓電促動器的響應時間可達幾微秒,可實現超過10000g的加速度變化率。
  • 高力量生成
    高負載壓電促動器可移動幾噸的負載,覆蓋達300μm的行程,分辨率達次納米級。
  • 位置分辨率
    壓電陶瓷本身工作時無摩擦,理論上有無限的分辨率。然而,實際工作中,受某些電氣和機械因素的影響,實際可實現的分辨率是有限的:
    a)傳感器和伺服控制電子放大器:放大器的噪聲和對電磁幹擾(EMI)的敏感性影響位置穩定性。
    b)機械參數:促動器、預加載和傳感器的設計和安裝精度等因素可能引起微觀摩擦,從而影響分辨率和精度。壓電促動器可實現亞納米級的分辨率和穩定性。
  • 無磁場
    壓電效應僅與電場有關,壓電促動器不産生磁場也不受磁場影響。
  • 行程
    線性壓電促動器的行程範圍通常在幾十到幾百微米之間,而彎曲促動器可達到幾毫米。

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PI壓電陶瓷促動器的處理

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