Kas ir pjezo lineārais izpildmehānisms?

Dažas kristāla struktūras rada elektrisko lādiņu, kad tās tiek nospriegotas vai savītas, ko sauc par pjezoelektrisko efektu. To izmanto daudzās elektroniskajās shēmās. Pjezo lineārais izpildmehānisms izmanto šo efektu pretējā virzienā, jo elektriskā strāva izraisa kustību kristālā. Šie izpildmehānismi bieži ir atrodami mikroelektroniskos vai ļoti mazos motoros un kur ir vajadzīgas nelielas kustības taisnā līnijā, piemēram, mikroslēdži.

Ir divi galvenie pjezo izpildmehānismu veidi, pakāpeniska un nepārtraukta darbība, kas atšķiras ar darbību, kas rodas no elektriskās ievades. Pakāpenisks pjezo kristāls pārvieto izmērāmu daudzumu ar katru elektrisko aktivizēšanu. Šis ir kustības veids, kas parasti tiek saistīts ar pjezo lineāro izpildmehānismu, kas kustas uz priekšu un atpakaļ ar lineāru vai taisnu kustību.

Daudziem pjezo kristāliem ir arī rezonanses frekvences, kur noteikta sprieguma elektriskā ieeja izraisīs kristāla rezonansi vai vibrāciju ar noteiktu ātrumu. Rezonanses frekvences efektus var izmantot nepārtrauktiem izpildmehānismiem, kur katra vibrācija izraisa nelielu kustību. Izmantojot rezonansi, mazās kustības var apvienot kustībā, kas šķiet nepārtraukta.

Pjezo lineārais izpildmehānisms izmanto berzes paliktni vienā kristāla virsmā, ko var novietot blakus stienim, ritenim vai citai ierīcei, kas jāpārvieto. Kad kristāls pārvietojas, berzes spilventiņš pārnes šo kustību uz ierīci. Pēc elektriskās ievades pārtraukšanas kristāls atgriežas sākotnējā formā un berzes spilventiņš attālinās no ierīces līdz nākamajai aktivizēšanai.

Atsevišķu kristālu slāņošana vai sakraušana kopā var radīt lielākas kustības. Elektriskie savienojumi tiek izveidoti katram kristālam skurstenī, un, kad tas ir aktivizēts, apvienotā kustība ir aptuveni katra kristāla summa kaudzē. Novietojot kristālus vienu pret otru visā izpildmehānisma garumā, var radīt garākas lineāras kustības. Elektriskā ieeja mainās ar kristāliem katrā pjezo lineārā izpildmehānisma stieņa pusē, kas liek tam pārvietoties tālāk nekā viena ieeja.

Kristāla struktūras kustība ir atkarīga ne tikai no elektriskā lādiņa, bet arī no elektronu plūsmas polaritātes vai virziena. Elektriskās polaritātes maiņa var izraisīt kristālu pārvietošanos vai deformāciju pretējā virzienā. Šo efektu izmanto, lai pjezo lineāro izpildmehānismu pārvietotu pretējā virzienā vai uz priekšu un atpakaļ, atkārtoti mainot polaritāti.