Пьезоэлектрические устройства и их конструкции

Микроактюаторы
( введение )

Электростатические
актюаторы

Магнитные
актюаторы

Пьезоэлектрические
актюаторы

Гидравлические
актюаторы

Тепловые
актюаторы

Микротехнологии (основы)

"Белый Аист" - Благотворительный фонд помощи детям

Пьезоэлектрические устройства и их конструкции

Пьезоэлектрические актюаторы бывают следующих видов: пьезоэлеткрические блочные актюаторы, пьезоэлектрические биморфные актюаторы, пьезоэлектрические двигатели (ультразвуковые и шаговые) и резонансные устройства.

Пьезоэлектрические блочные актюатры.

1). Получили довольно широкое коммерческое применение.
2). Принцип конструкции состоит в том, что керамические и
металлические пластины укладывают друг на друга.
3). Преимущества:
    · высокое разрешение,
    · высокая скорость,
    · большая выходная мощность,
    · низкое потребление энергии.
4). Недостатки:
    · небольшая общая деформация,
    · гистерезис,
    · сдвиг.

Пьезоэлектрические биморфные актюатры.

1).Главное преимущество:
·большая общая деформация
2).Недостатки:
·небольшая выходная мощность,
·медленнодействие.
Скачать подробную информацию о пьезоэлектрических балочных биморфных микроактюаторах: структура, модель описания и модель управления.
Ультразвуковые двигатели.

1). Были разработаны в 80-х годах в Японии.
2). Они работают в ультразвуковом диапазоне (40-45 кГц), который не воспринимается человеческим ухом.
3).Различают ультразвуковой двигатель стоячей волны и ультразвуковой двигатель бегущей волны.

Ультразвуковые двигатели стоячей волны
В данном двигателе пьезоэлектрик используется для получения вибрации.
Ультразвуковые двигатели бегущей волны
1).Принцип действия: ротор подвергается сжатию в направлении противоположном статору, образуя движение обратное направлению волны. 2).Такой двигатель используется в автоматической фокусировке камеры фирмы Canon.
Шаговый двигатель с червячной передачей
1).Принцип действия:передвижение вдоль балки происходит за счёт 3-х пьезоэлектриков. 2).Преимущества: ·неограниченное перемещение ·хорошее разрешение ·максимальная скорость 2мм/с 3).Недостатки: ·большая цена ·небольшая боковая нагрузка
Двигатель "стик-слип".
Пьезоэлектрическая трубка используется для улучшения позиционирования и получения ударной волны, которая приводит к грубому перемещению.
Двигатель с ударным механизмом.
Принцип действия: используется трение покоя и сила удара, которая появляется из-за быстрой деформации пьезоэлемента. Первоначально пьезоэлемент быстро при помощи напряжения растягивают, генерируя таким образом большую инерционную ударную силу, из-за чего тело перемещается противоположно трению покоя. Затем пьезоэлемент медленно сжимают, используя напряжение, с противоположным первоначальному знаком. Последний этап: резкая остановка, которая перемещает тело ещё дальше.
Пьезоэлектрические резонансные устройства.
1).Пьезоэлектрический слой служит для получения резонанса целой балки, диафрагмы или микроперемычки. 2).Применяется в гироскопах, микровесах, микронасосах.