壓電陶瓷可用于以多種方式產(chǎn)生直線運動，并可提供高速、長行程和高作用力的任意組合。常見的兩種類型是直線步進電機和直線超聲壓電電機。兩者都利用逆壓電效應(yīng)來激活桿或推動器，產(chǎn)生直線運動，但它們使用壓電元件的方式不同。

　　壓電效應(yīng)是施加的機械力轉(zhuǎn)化為內(nèi)部電能。反向(也稱為反向或橫向)壓電效應(yīng)將施加的電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)部機械應(yīng)變。

　　線性壓電馬達的功能:

　　線性步進電機基于多個壓電元件的協(xié)調(diào)運動，這些壓電元件成排安裝并作為成對的腿。當施加電荷時，腿經(jīng)歷兩種運動:伸展/收縮和側(cè)向彎曲。為了產(chǎn)生直線運動，一對腿通過摩擦抓住一根縱向桿，并隨著腿的伸展和彎曲向前移動。當?shù)谝粚ν人砷_時，下一對腿會接管。線性步進電機的腿一次只能移動幾微米，但它們以數(shù)百至數(shù)千赫茲的速度運行，以產(chǎn)生連續(xù)的線性運動。

　　線性超聲波壓電馬達的功能；

　　超聲波馬達使用單個壓電板。當施加電荷時，板在其共振頻率下被激發(fā)，導(dǎo)致其振蕩。反過來，這些振蕩會在壓電板中產(chǎn)生超聲波?；蛘咄茥U連接到板上，并預(yù)加載在縱向桿(也稱為滑槽)上。超聲波以橢圓的方式使板膨脹和收縮，這使得聯(lián)軸器能夠向前推動桿并產(chǎn)生有用的線性運動。

　　應(yīng)用和性能:

　　雖然直線步進電機和直線超聲壓電電機都是通過推動縱向桿產(chǎn)生運動，但它們的工作原理賦予了它們不同的性能特點。線性步進電機可以實現(xiàn)皮米分辨率，而超聲波版本的分辨率通常在50至80納米范圍內(nèi)。然而，線性超聲波電機可以實現(xiàn)比線性步進電機更高的速度-500毫米/秒至1米/秒-通常最多約15毫米/秒。兩個版本都可以無限行程，但驅(qū)動桿的長度決定行程。對于步進和超聲波版本，最大行程通常為100至150毫米。

　　直線步進壓電電機可以在10 N范圍內(nèi)產(chǎn)生推/拉力和保持(斷電)力，而直線超聲壓電電機通常限制在3~4n推/拉力和2~3n保持力。兩個版本都是自鎖的，斷電時可以保持額定負載不發(fā)熱。直線超聲壓電馬達通常用于相機自動對焦機構(gòu)和成像、掃描及計量設(shè)備。步進壓電電機通常用于驅(qū)動直線工作臺和半導(dǎo)體光刻設(shè)備。