Ano ang isang piezoelectric actuator?

Ang piezoelectric actuator ay isang form ng micro-control electro-mechanical system.Ito ay umaasa sa piezoelectric na epekto sa ilang mga kristal na tulad nito, kapag ang isang de -koryenteng patlang ay inilalapat sa kristal, lumilikha ito ng mekanikal na stress sa istrukturang sala -sala na maaaring isalin sa paggalaw sa isang scale ng micrometer o nanometer.Ang mga uri ng mga actuators ay maaaring saklaw mula sa mabibigat na mga sistemang pang-industriya na pinapagana ng pneumatic o hydraulic na puwersa hanggang sa maliit na piezoelectric actuators, na may isang napaka-limitado ngunit tumpak na kinokontrol na hanay ng paggalaw.Ang isang tipikal na piezoelectric actuator ay bubuo ng paayon na paggalaw kapag ang puwersa ng kuryente ay inilalapat sa yunit ng isang baras o iba pang mekanikal na link na may saklaw ng pag -aalis sa paligid ng 4 hanggang 17 microns (0.0002 hanggang 0.0007 pulgada).Ang ganitong uri ng sistema ng actuator ay madalas na isinasama sa isang gauge ng pilay na kilala rin bilang isang extensometer, na ginagamit upang masukat ang napakahusay na antas ng pag -urong at pagpapalawak sa mga materyales at ibabaw.

Mayroong tatlong pangkalahatang uri ng mga disenyo ng piezoelectric actuator o mga scheme ng paggalaw na tumutukoy sa natatanging hanay ng mga bahagi ng piezoelectric actuator na bumubuo sa mekanikal na paggalaw ng aparato.Ang mga ito ay cylindrical, bimorph, at unimorph, o multilayer actuators, at ang bawat isa ay mayroon ding pagtatalaga ng mode na nakasalalay sa uri ng koepisyent ng piezoelectric para sa mekanikal na stress na sapilitan.Ang isang multilayer 33-mode actuator ay idinisenyo upang makabuo ng paggalaw kasama ang landas ng inilapat na larangan ng kuryente, samantalang ang isang cylindrical 31-mode actuator ay nagpapakita ng paggalaw na patayo sa kuryente.Ang isang 15-mode na actuator ay gumagamit ng paggugupit na pilay sa kristal para sa dayagonal na puwersa, ngunit hindi sila karaniwan tulad ng iba pang mga uri ng piezoelectric actuator, dahil ang paggugupit na pilay ay isang mas kumplikadong reaksyon ng kristal na mahirap kontrolin at kung saan ang mga sistema ng paggawa.

Ang layunin kung saan ginagamit ang isang piezoelectric actuator.Kasama dito ang mga karaniwang paggamit para sa mga sangkap sa mga nakalulugod na laser at iba't ibang mga adaptive na sensor ng optika, pati na rin ang kontrol ng micro-level na kontrol ng mga balbula kung saan kritikal ang daloy ng gasolina para sa dami ng thrust na nabuo, tulad ng mga sistema ng iniksyon ng gasolina at mga kontrol ng avionics.Ang piezoelectric actuator ay mayroon ding maraming mga gamit sa larangan ng gamot kung saan ito ay binuo sa mga micro-pump para sa mga pamamaraan tulad ng dialysis at awtomatikong dispenser ng gamot o mga dispenser ng droplet.Ang mga arena ng pananaliksik ay nakasalalay din sa piezoelectric actuator, tulad ng kung saan ito ay isang mahalagang sangkap ng Microscope ng Atomic Force (AFM) sa larangan ng Nanotechnology.

Ang iba pang mga advanced na larangan ng pananaliksik na gumagamit ng piezoelectric actuator ay may kasamang precision machining, mga kontrol ng astronomiya para sa mga teleskopyo, pananaliksik sa biotechnology, pati na rin ang semiconductor engineering at integrated circuit manufacturing.Ang ilan sa mga patlang na ito ay nangangailangan ng isang piezoelectric actuator na maaaring makontrol ang mga saklaw ng paggalaw hanggang sa antas ng 2 microns (0.0001 pulgada) sa isang tagal ng oras na mas mababa sa 0.001 segundo.Ang piezoelectric actuator ay isang pinakamainam na aparato para sa mga naturang aplikasyon pati na rin dahil mayroon itong maraming mga natatanging katangian kabilang ang napakababang pagkonsumo ng kuryente, bumubuo ito ng walang magnetic field, at maaari itong gumana sa mga cryogenic na temperatura.Marahil ang pinakadakilang kapaki-pakinabang na tampok ng aparato, gayunpaman, ay ito ay isang solidong estado na aparato na hindi nangangailangan ng mga gears o bearings, upang maaari itong paulit-ulit na pinatatakbo hanggang sa bilyun-bilyong beses nang hindi nagpapakita ng katibayan ng pagkasira ng pagganap.