由於(yu) 壓電馬達具有體(ti) 積小精度高等優(you) 勢，目前越來越多的用戶選擇該国产欧美在线替代傳(chuan) 統的電機定位国产欧美在线。目前市麵上常用的壓電馬達有三種：粘滑式壓電馬達；步進式壓電馬達和超聲波或共振壓電馬達。這三種類型都有其特定的有點和用途，下文會(hui) 通過原理詳細介紹這三種壓電馬達。
一、 壓電馬達原理簡介
1）粘滑式壓電馬達
圖1、粘滑式壓電馬達工作原理圖
如圖1所示，闡述了粘滑式壓電馬達的工作原理，粘滑式壓電馬達主要由軸承、滑塊（即移動部分）、接觸點、一端固定的壓電促動器組成。壓電陶瓷的的長度隨著施加電壓的變化而變長或變短，由於(yu) 滑塊與(yu) 接觸點的摩擦力滑塊會(hui) 隨著壓電陶瓷的形變一起運動，如圖1中第二個(ge) 圖所示。這一過程又稱為(wei) 粘貼階段（stick-phase）。當壓電陶瓷到最大形變量時，施加快速降低的電壓使壓電陶瓷快速回縮到初始狀態。如圖1中第三個(ge) 圖所示，由於(yu) 慣性滑塊保持靜止，而壓電陶瓷回複到了初始狀態，這一階段也被稱為(wei) 滑動階段（slip-phase），也是這一階段導致了滑塊的淨位移。重複以上兩(liang) 個(ge) 階段使平台產(chan) 生宏觀的位移。
2）步進式壓電馬達
圖2.步進式壓電馬達原理圖
典型的步進式壓電馬達至少由3個(ge) 壓電促動器，如圖2中的第一幅圖所以，其中A和B促動器用來接觸滑塊，並扮演卡緊機構的角色。而C促動器則用來使滑塊產(chan) 生平移運動。
在靜止時，促動器A和B同時接觸滑塊。當開始運動時，促動器B膨脹，A縮回，此時隻有B與(yu) 滑塊接觸，如圖2中第一幅圖所示。於(yu) 此同時C形變通過B與(yu) 滑塊的接觸使滑塊產(chan) 生位移如圖2中第二幅圖所示。然後促動器A膨脹，B縮回，此時隻有A與(yu) 滑塊接觸如圖2中第三幅圖所示，隨後壓電陶瓷C縮回至初始位置如圖2第四幅圖所示。最後再次縮回A，膨脹B，重複以上狀態是滑塊產(chan) 生宏觀位移。
3）超聲波壓電馬達
對於(yu) 這種類型的壓電馬達，滑塊的運動是通過接觸點的橢圓振蕩產(chan) 生。如下圖所示。
圖3.超聲波馬達原理結構圖
圖3中的第一幅圖展示了超聲波馬達的主要結構，第二幅圖展示了壓電馬達的兩(liang) 種工作狀態，左圖接觸點沿切線方向移動，即運動方向，右圖接觸點沿上下運動。對壓電陶瓷施加電信號，同時產(chan) 生這兩(liang) 種模式，並使相位差為(wei) 正負90°這會(hui) 使接觸點產(chan) 生橢圓振動如圖3中第一幅圖所示。此外，接觸點的軌跡也可由驅動信號的幅值和頻率控製。
二、不同類型壓電馬達的特點
1）粘滑式壓電馬達
在粘貼階段滑塊的移動量即是壓電陶瓷的形變量，因此對於(yu) 該階段，平台擁有較高的分辨率。在滑動階段，壓電陶瓷會(hui) 快速縮回，這將產(chan) 生振動和噪聲，噪聲可能非常刺耳，當人長期在平台周圍工作時設置會(hui) 引發健康問題。此外由於(yu) 壓電陶瓷需要往複快速縮回，導致接觸點的材料大量磨損，限製了平台的使用壽命。粘滑式馬達使用DC掃描模式時具有較高的分辨率，但是在斷電的情況下並不能0漂移保持在納米量級的定位。另外對於(yu) 粘滑式的壓電馬達速度被限製在約20mm/s。
2）步進壓電馬達
步進式壓電馬達一般擁有較高的輸出力，輸出力高達10N。移動時由壓電陶瓷形變推動滑塊移動，因此可以達到較高的分辨率，可時間納米級別的定位並且沒有漂移。但是由於(yu) 該類型馬達的移動需要多個(ge) 壓電陶瓷配合，這限製了壓電位移平台的速度，通常小於(yu) 10mm/s。此外因為(wei) 無法達到嚴(yan) 格的公差，導致接觸點的摩擦，導致了平台較低的壽命，此外該電機通常由多個(ge) 壓電陶瓷組合使用使其成本較高。
3）超聲波馬達
該馬達是將橢圓振蕩推動滑塊移動，產(chan) 生很小的位移，並通過高頻率產(chan) 生極高的速度，通常可達到100mm/s,並且沒有噪聲，良好的可重複性，電機在定位後無漂移實現自鎖。並且擁有較長的使用壽命，通常在10-100km。但是該馬達輸出力較小，通常隻有1N，位移精度會(hui) 比其它兩(liang) 種馬達略差。
三種壓電馬達技術參數對比：
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