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      線性壓電電機是如何工作的?線性壓電電機的性能特性是什么?

      發表時間:2021-10-21 18:21【 閱讀量:-

        能提供直線運動的壓電電機有很多種,其中應用最廣泛的是直線步進壓電電機。這些裝置利用幾個壓電元件的協調運動,以高分辨率和非常高的剛性產生幾乎無限的行程。

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        線性壓電電機是如何工作的?


        在線性步進器設計中,多個壓電元件成排安裝,并作為成對的“腿”。當施加電壓時,壓電元件將經歷兩種運動:長度膨脹(或收縮)和橫向彎曲。直線步進壓電電機同步壓電元件的運動,產生行走運動。通過將元件安裝在縱向桿或滑輪上,這可以轉化為有用的線性行程。當組件被激活時,一對腿通過摩擦抓住桿,隨著腿的伸展和彎曲向前移動,然后當下一對腿接管時釋放它。每個壓電元件每周期僅移動幾微米,但是線性步進壓電電機以幾千赫茲的頻率工作,每秒可以執行幾千個“步驟”,這使得它們能夠產生更長的沖程并實現高速。


        線性壓電電機的性能特性:


        由于直線步進壓電電機利用摩擦力移動驅動桿或轉輪,不需要機械元件,也沒有背隙,因此可以實現納米級(有時甚至皮米級)的分辨率。多個壓電元件的使用為線性步進器提供了非常好的剛性和高保持力,這使得它在斷電時自鎖。


        線性步進器設計可以以非常慢或非??斓乃俣冗\行,最大速度為15毫米/秒。盡管可以無限移動,但驅動桿或滑輪的長度決定了行程,通常在幾厘米的范圍內,盡管在一些設計中可以提供最大10厘米的行程。像其他壓電電機一樣,線性步進電機是非磁性的,因此它們可以用于有磁場的應用中,并且它們本質上是真空兼容的。


        線性壓電電機的應用:


        線性步進設計的行走運動使其成為需要長行程的壓電應用的最佳選擇。這與它們的無間隙運動相結合,為它們在掃描和顯微鏡應用以及半導體光刻設備中驅動線性平臺提供了理想的特性。由于其高分辨率,線性步進壓電電機可用于醫療設備或樣本的納升分配和定位。

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