Piezomotorun faydaları
Yüksek çözünürlüğün ve doğruluğun yanı sıra piezomotorların aşağıdaki özellikleri vardır:
• Piezomotorlar, hareket komutu aldığı sırada sıkışma olsa bile yanmaz .
• Kalkış torkları yüksektir ve geniş bir tork yelpazeleri vardır.
• Elektromanyetik motorların bazılarında bulunan yapışma-kaymanın ortadan kalkması ile piezomotorlar seri start-stop imkanı sağlar.
• Piezomotorlar normalde kilitli ya da serbest olarak ayarlanabilir. Kilitli durumda sapma ihmal edilebilir (bazı döner tiplerde 1arc-sec/sa ‘ten az)
• Elektromanyetik motorlar genellikle dişlilerle ve güç transfer ekipmanları ile birlikte kullanılır ve mekanik toleranslar, geri tepme, histerisis söz konusudur. Piezomotorlar ise doğrudan tahrik birimleridir, dolayısıyla yüksek çözünürlük ve tekrar edilebilirlik avantajları sunarlar.
• Güç gereksinimleri genelde basittir ve kontrolleri için düşük voltajlı birimler yeterlidir (12 V DC’den az). Bu şekilde piezomotorlar mobil olarak ve enerji açısından sıkıntılı alanlarda kullanılabilir.
• Piezomotorlar genellikle elektromanyetik etkileşime girmez. Manyetik rezonans görüntüleme (MRI) ve benzeri uygulamalarda kullanılabilirler.
Piezo uygulamaları
Piezomotorların kullanıldığı çok sayıda ürün tasarlanmış ve başarılı şekilde fotonik, biyomedikal araştırma, nanoteknoloji alanlarında ticarileştirilmiştir. Uygulamalar arasında aşağıdakiler sayılabilir:
• Medikal cihazlarda piezo. Piezoelektrik motorlar ultrasonik vericilerde; dölleme, mikromonitor, ameliyet robotları , mikrodozajlama uygulamalarında; sitapatolojide hücre penetrasyonu ve görüntülemesi; dermatolojide lazer ışın yönlendirmesinde, oftalmolojide ve 3D görüntülemede kullanılmaktadır.
• İç kulak tüy hücreleri, nanometre ölçekli salınımları elektrik sinyallerine dönüştüren mekano-sensörlerdir. 2007’de Virjinya üniversitesi Nörobilim departmanında piezolar kullanılarak iç kulağın patofizyoloji ve ve fizyolojik olarak anlaşılması için kulağın duyma fonksiyonunun replikasyonu yapıldı. Son araştırmalarda ise duyma problemlerini çözmek üzere piezomotorlarla araştırmalar yapılıyor.
• Böcek boyutlu robotlar. Karınca boyutunda yeni robotlar yakında yeni uygulamalarda yerini alabilir. Yarı iletken endüstrisinde kullanılanlara benzer teknolojilerle seri imalatlarıın yapılması mümkün.
• Daha iyi emniyet kemerleri. Ohio Üniversitesi Akıllı araçlar merkezi’nde piezoelektrik cihazların emniyet kemerlerinde kullanımı üzerine çalışıyor. Şimdi kullandığımız emniyet kemerleri ile çarpma anında kemerin omuz üzerine binen kısmına denk gelen kuvvet 4000N seviyesine çıkarken kucak seviyesinde 2500 N’a varıyor. Yapılan araştırmada piezoelektrik aktüatörlerle emniyet kemerinin D ringinde, kemerin üzerine gelen kuvvetlerin kotrol edilmesi üzerine çalışılıyor. Bu şekilde kemerlerin yolcu boyutlarından bağımsız olarak herkese uygun olması da imkan dahili.
• İnsansız uçaklarda piezomotorlar. Bir süre önce 40 mm istiflenmiş piezomotor insansız hava aracının kanatlarına, aktüatörlere hidrolik basınç vermek üzere entegre edildi.
• Hassas pozisyonlama. Odaklama, tarama, ayarlama ve denetleme gerektiren elektronik ve medikal uygulamalar genelde mikro-metre pozisyonlama üniteleri içerir. Piezomotorlar, birkaç nanometreye inen hassasiyette çalışabiliyor.
Örneğin bir ölçme işleminde piezomotrlar lineer bir aktüatörü çalıştırabilir ve küçük objeleri bir sensör önünden düşük hızda geçirerek geometrik veri kaydedebilir.
Adaptasyon: http://insidepenton.com/machinedesign/nl/Micromo-PiezoMotors.pdf