压电陶瓷促动器的特点


  • 无限分辨率
    压电促动器可将电能与机械能进行直接转换,能实现亚纳米范围内的运动,且没有限制分辨率的摩擦元件。
  • 刚度、负载能力和力量生成
    压电促动器大致相当于一个弹簧—质量系统。促动器的刚度取决于陶瓷的弹性模量(约为钢模量的25%)、活性物质的截面和长度以及其他非线性参数。典型促动器的刚度在1至2000N/μm之间,抗压极限为10至100000N。就拉伸应力而言,必需安装施加综合预加载的外壳或外置预加载弹簧。必须采取充分措施保护压电陶瓷不受剪切力、弯曲力以及力矩的影响。
  • 无磨损
    压电促动器中无齿轮和轴承等运动部件,其位移是基于晶体固态动力学,无磨损。PI压电促动器已通过几十亿次的耐久试验,其特性无明显的变化。
  • <b style="font-size: 14px;" 低温操作<="" b="">
    即使温度低至0开氏度,压电效应仍正常发挥作用。
  • 与真空和洁净空间兼容
    压电促动器不会造成磨损也不需要润滑。全瓷绝缘PICMA®促动器无聚合物涂层,因此非常适用于超高真空应用。
  • 工作电压
    两种类型的压电促动器已被确定:< br / > 整体烧结PICMA®多层促动器(低压促动器)的工作电压达130V,由20-100μm厚的陶瓷层构成。 
    经典高压促动器(PICA大功率促动器)由0.5-1mm厚的陶瓷层构成,工作电压达1000V。对于PICA促动器,制造中可以将其横截面做得更大,与结构更紧凑的整体多层压电促动器相比,其能适用于更大的负载。
  • 低能耗
    即使长时间背负重载,静态操作实际上也不会消耗任何能量。压电促动器的运转很像一个电容器,其不工作时不产生热量。
  • 快速反应
    压电促动器的响应时间可达几微秒,可实现超过10000g的加速度变化率。
  • 高力量生成
    高负载压电促动器可移动几吨的负载,覆盖达300μm的行程,分辨率达次纳米级。
  • 位置分辨率
    压电陶瓷本身工作时无摩擦,理论上有无限的分辨率。然而,实际工作中,受某些电气和机械因素的影响,实际可实现的分辨率是有限的:
    a)传感器和伺服控制电子放大器:放大器的噪声和对电磁干扰(EMI)的敏感性影响位置稳定性。
    b)机械参数:促动器、预加载和传感器的设计和安装精度等因素可能引起微观摩擦,从而影响分辨率和精度。压电促动器可实现亚纳米级的分辨率和稳定性。
  • 无磁场
    压电效应仅与电场有关,压电促动器不产生磁场也不受磁场影响。
  • 行程
    线性压电促动器的行程范围通常在几十到几百微米之间,而弯曲促动器可达到几毫米。

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PI压电陶瓷促动器的处理

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