【高斯摩分享】什么是压电执行器？

压电执行器是应用称为压电效应的现象的执行器。

压电效应是当机械能施加到石英、陶瓷等固体压电材料上时会产生电能的物理现象。该现象是可逆的，因此如果以相反方向输入电信号，压电材料就会获得线性位移，这种逆压电效应经常用于压电执行器。

压电执行器的特点是功耗低、体积小、速度快、无磁场。

压电执行器的应用

压电执行器用于硬盘驱动器和半导体曝光设备的内部定位机制、喷墨打印机中的墨水泵、智能手机的开关以及能量收集设备。特别是近年来，压电执行器 的触觉反馈技术经常用于智能手机和车载导航系统的开关。

使用压电执行器的一个优点是它们可以实现无缝设计。压电执行器也开始用于能量收集，其中从环境中收集的机械能（例如振动）可用于发电。能量收集是将从环境中获取的能量转化为电能的过程。

压电执行器的原理

压电执行器的工作原理是利用当对压电元件施加电场时，陶瓷等压电元件的结晶固体中会发生微小的机械变形（振动）的物理现象，并将此现象用于执行器机构。

这种物理现象与压电效应相反，将电能转化为机械能，故称为逆压电效应。压电致动器的结构，简单的情况是将压电材料夹在引出配线的电极之间，由于其简单性，具有优异的耐久性和高可靠性。

目前，应用广泛的压电材料是钛酸钡等铁电陶瓷晶体。

压电执行器的类型

压电执行器的代表性类型包括堆叠型、双晶片型和管型。

1. 堆叠式压电执行器

由压电传感器和电极交替层组成的执行器可以轻松获得精确的微位移。此外，由于其产生应力大、响应性好，因此可用于精确定位。

2. 双压电晶片压电执行器

两个沿纵向伸缩的压电元件接合在一起，当一个元件伸缩时，另一个元件就会收缩。当施加弯曲力时，就会产生电能。因此，它们经常被用作声学传感器或弯曲传感器。

3. 管型压电执行器

当对内外电极施加电压时，它会在径向和轴向膨胀和收缩的执行器。