మైక్రోయాక్టివేటర్: డిజైన్, వర్కింగ్, రకాలు & దాని అప్లికేషన్‌లు

సమస్యలను తొలగించడానికి మా పరికరాన్ని ప్రయత్నించండి





సాధారణంగా, యాక్యుయేటర్ యాంత్రిక భాగాలను తరలించడానికి లేదా నియంత్రించడానికి శక్తి వనరులను ఉపయోగిస్తుంది. ఇవి తరచుగా వివిధ యంత్రాలలో కనిపిస్తాయి మరియు విద్యుత్ మోటార్లు . చాలా సంవత్సరాలుగా, వివిధ రకాల యాంత్రిక పరికరాలు సూక్ష్మీకరించబడ్డాయి, అయితే ఈ ప్రక్రియకు సాధారణంగా వ్యక్తి యొక్క చాలా చిన్న భాగాలు అవసరం. 21వ శతాబ్దంలో, మైక్రోయాక్యుయేటర్‌లు అభివృద్ధి చేయబడ్డాయి, ఇక్కడ మైక్రోమచినింగ్ & లితోగ్రఫీ వంటి పారిశ్రామిక ప్రక్రియలు ప్రధానంగా మైక్రోయాక్చుయేటర్‌ను తయారు చేయడానికి ఉపయోగించబడతాయి. ఈ వ్యాసం a యొక్క అవలోకనాన్ని చర్చిస్తుంది మైక్రోయాక్చువాటో r - అప్లికేషన్లతో పని చేయడం.


మైక్రోయాక్టివేటర్ నిర్వచనం

సిస్టమ్ లేదా మరొక మెకానిజం ఆపరేషన్ కోసం కొలవబడిన శక్తిని సరఫరా చేయడానికి & ప్రసారం చేయడానికి ఉపయోగించే మైక్రోస్కోపిక్ సర్వోమెకానిజంను మైక్రోయాక్చుయేటర్ అంటారు. సాధారణ యాక్యుయేటర్ లాగా, మైక్రోయాక్చుయేటర్ కూడా ఫాస్ట్ స్విచింగ్, పెద్ద ప్రయాణం, అధిక ఖచ్చితత్వం, తక్కువ విద్యుత్ వినియోగం మొదలైన ఈ ప్రమాణాలకు అనుగుణంగా ఉండాలి. ఈ యాక్యుయేటర్‌లు మిల్లీమీటర్‌ల నుండి మైక్రోమీటర్‌ల వరకు మారుతూ ఉండే వివిధ పరిమాణాలలో అందుబాటులో ఉంటాయి, అయితే వాటిని ప్యాక్ చేసిన తర్వాత అవి సాధించగలవు. మొత్తం పరిమాణం సెంటీమీటర్లలో,



ఘనపదార్థాల యొక్క యాంత్రిక చలనం ఉత్పన్నమైన తర్వాత, ఈ యాక్యుయేటర్ల యొక్క విలక్షణమైన స్థానభ్రంశం నానోమీటర్ల నుండి మిల్లీమీటర్ల వరకు ఉంటుంది. అదేవిధంగా, ఈ యాక్యుయేటర్‌ల కోసం ఉత్పత్తి చేయబడిన సాధారణ ప్రవాహ రేట్లు పికోలీటర్ లేదా నిమిషం నుండి మైక్రోలీటర్ లేదా నిమిషాల పరిధుల వరకు ఉంటాయి. మైక్రోయాక్టివేటర్ రేఖాచిత్రం క్రింద చూపబడింది.

  మైక్రోయాక్టివేటర్
మైక్రోయాక్టివేటర్

మైక్రో యాక్యుయేటర్ నిర్మాణం

కింది బొమ్మలు మూడు థర్మల్ మైక్రోయాక్చుయేటర్ డిజైన్‌ల బయోమెటీరియల్ యాక్యుయేటర్, బెంట్-బీమ్ యాక్యుయేటర్ & ఫ్లెక్చర్ యాక్యుయేటర్‌లను చూపుతాయి. థర్మల్ డిజైన్ యాక్యుయేటర్లు ఒకే పదార్థంతో సమరూపంగా ఉంటుంది, దీనిని బెంట్-బీమ్ లేదా V-ఆకారంగా పిలుస్తారు.



  మైక్రోయాక్టివేటర్ డిజైన్
మైక్రోయాక్టివేటర్ డిజైన్

బై-మెటీరియల్ యాక్యుయేటర్‌లో విభిన్న ఉష్ణ విస్తరణ గుణకాలు ఉన్న పదార్థాలు ఉంటాయి & బైమెటాలిక్ థర్మోస్టాట్‌తో సమానంగా పని చేస్తుంది. యాక్యుయేటర్‌లో ఎంబెడెడ్ హీటర్ కారణంగా ఉష్ణోగ్రత మారినప్పుడల్లా, ఉష్ణోగ్రతలోని వైవిధ్యంతో అనుబంధించబడిన విస్తరణలోని వైవిధ్యం కారణంగా మైక్రోయాక్చుయేటర్ కదలగలదు.

బెంట్-బీమ్ యాక్యుయేటర్ కోణీయ కాళ్లను కలిగి ఉంటుంది, ఇవి ఒకసారి వేడిచేసినప్పుడు విస్తరించడంలో సహాయపడతాయి మరియు శక్తి మరియు స్థానభ్రంశం అవుట్‌పుట్‌ను అందిస్తాయి. ఫ్లెక్చర్ యాక్యుయేటర్ అసమానంగా ఉంటుంది, ఇందులో హాట్ ఆర్మ్ & కోల్డ్ ఆర్మ్ ఉంటుంది. ఈ యాక్యుయేటర్లలో అసమాన కాళ్లు ఉంటాయి, ఇవి ఒకసారి వేడిచేసినప్పుడు అవకలన విస్తరణ కారణంగా ఉపరితలంపైకి వంగి ఉంటాయి.

  PCBWay

Microactuatorలో పని చేస్తున్నారు

ద్రవాలు లేదా ఘనపదార్థాల యాంత్రిక చలనాన్ని ఉత్పత్తి చేయడం మైక్రోయాక్చుయేటర్ యొక్క పని సూత్రం, ఈ చలనం ఒక రకమైన శక్తిని మార్చడం ద్వారా థర్మల్, విద్యుదయస్కాంత లేదా విద్యుత్ నుండి కదిలే భాగాల యొక్క గతి శక్తి (K.E) గా మార్చడం ద్వారా ఉత్పన్నమవుతుంది. చాలా యాక్యుయేటర్‌ల కోసం, పియెజో ఎఫెక్ట్, బైమెటల్ ఎఫెక్ట్, ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ ఫోర్స్ & షేప్ మెమరీ ఎఫెక్ట్ వంటి విభిన్న ఫోర్స్ జనరేషన్ సూత్రాలు ఉపయోగించబడతాయి. సాధారణ యాక్యుయేటర్ లాగా, మైక్రోయాక్చుయేటర్ వేగంగా మారడం, పెద్ద ప్రయాణం, అధిక ఖచ్చితత్వం, తక్కువ విద్యుత్ వినియోగం మొదలైన ఈ ప్రమాణాలకు అనుగుణంగా ఉండాలి.

మెకానికల్ యాక్యుయేటర్‌లో విద్యుత్ సరఫరా, ట్రాన్స్‌డక్షన్ యూనిట్, యాక్చుయేటింగ్ ఎలిమెంట్ మరియు అవుట్‌పుట్ యాక్షన్ ఉంటాయి.

  మైక్రోయాక్టివేటర్ పని చేస్తోంది
మైక్రోయాక్టివేటర్ పని చేస్తోంది
  • విద్యుత్ సరఫరా అనేది విద్యుత్ ప్రవాహం/వోల్టేజీ.
  • ట్రాన్స్‌డక్షన్ యూనిట్ విద్యుత్ సరఫరా యొక్క సరైన రూపాన్ని యాక్చుయేటింగ్ ఎలిమెంట్ యొక్క ఇష్టపడే చర్యల రూపంలోకి మారుస్తుంది.
  • యాక్చుయేటింగ్ ఎలిమెంట్ అనేది విద్యుత్ సరఫరా ద్వారా కదిలే ఒక భాగం లేదా పదార్థం.
  • అవుట్‌పుట్ చర్య సాధారణంగా సూచించిన కదలికలో ఉంటుంది.

మైక్రోయాక్టివేటర్ రకాలు

మైక్రోయాక్చుయేటర్‌లు వివిధ రకాలుగా అందుబాటులో ఉన్నాయి, అవి క్రింద చర్చించబడతాయి.

  • థర్మల్ మైక్రోయాక్టివేటర్
  • MEMS మైక్రోయాక్టివేటర్
  • ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ మైక్రో యాక్యుయేటర్
  • పైజోఎలెక్ట్రిక్

థర్మల్ మైక్రోయాక్టివేటర్

థర్మల్ మైక్రోయాక్చుయేటర్ అనేది మైక్రోసిస్టమ్స్‌లో ఉపయోగించే ఒక ప్రామాణిక భాగం. ఈ భాగాలు జూల్ హీటింగ్ ద్వారా విద్యుత్తుతో శక్తిని పొందుతాయి లేకపోతే లేజర్‌ని ఉపయోగించడం ద్వారా ఆప్టికల్‌గా యాక్టివేట్ చేయబడతాయి. ఈ యాక్యుయేటర్లు నానోపొజిషనర్లు & ఆప్టికల్ స్విచ్‌లను కలిగి ఉన్న MEMS డిజైన్‌లలో ఉపయోగించబడతాయి. థర్మల్ మైక్రోయాక్చుయేటర్‌ల యొక్క ప్రధాన ప్రయోజనాలు ప్రధానంగా తక్కువ ఆపరేటింగ్ వోల్టేజీలు, అధిక తరం శక్తి మరియు ఎలక్ట్రోస్టాటిక్ యాక్యుయేటర్‌లతో పోల్చితే సంశ్లేషణ వైఫల్యాలకు తక్కువ హాని కలిగి ఉంటాయి. ఈ యాక్యుయేటర్లకు మరింత శక్తి అవసరం & వాటి స్విచ్చింగ్ వేగం శీతలీకరణ సమయాల్లో పరిమితం చేయబడింది.

  థర్మల్ మైక్రో యాక్యుయేటర్
థర్మల్ మైక్రో యాక్యుయేటర్

ఈ మైక్రోయాక్చుయేటర్‌లను రూపొందించడం మరియు పరీక్షించడం కోసం, విస్తృత శ్రేణి పని చేయాల్సి ఉంటుంది. కాబట్టి ఈ మైక్రోయాక్చుయేటర్‌లు సిలికాన్-ఆన్-ఇన్సులేటర్ ప్రాసెసింగ్ & సర్ఫేస్ మైక్రోమచినింగ్ వంటి విభిన్న మైక్రోఫ్యాబ్రికేషన్ పద్ధతులతో రూపొందించబడ్డాయి. మైక్రోయాక్చుయేటర్‌ల అప్లికేషన్‌లలో ప్రధానంగా ట్యూనబుల్ ఇంపెడెన్స్ RF నెట్‌వర్క్‌లు, మైక్రో-రిలేలు, చాలా ఖచ్చితమైన మెడికల్ ఇన్‌స్ట్రుమెంటేషన్ మరియు మరెన్నో ఉన్నాయి.

MEMS మైక్రోయాక్టివేటర్

MEMS మైక్రోయాక్చుయేటర్ అనేది ఒక రకమైన మైక్రో ఎలక్ట్రో మెకానికల్ సిస్టమ్ మరియు దీని ప్రధాన విధి శక్తిని చలనంలోకి మార్చడం. ఈ యాక్యుయేటర్లు మైక్రోమీటర్ కొలతలతో విద్యుత్ & మెకానికల్ భాగాలను మిళితం చేస్తాయి. కాబట్టి, ఈ యాక్యుయేటర్లు సాధించే సాధారణ కదలికలు మైక్రోమీటర్లు. MEMS మైక్రోయాక్చుయేటర్‌లు ప్రధానంగా అల్ట్రాసోనిక్ ఎమిటర్‌లు, ఆప్టికల్ బీమ్ డిఫ్లెక్షన్ మైక్రోమిర్రర్స్ & కెమెరా ఫోకస్ సిస్టమ్‌ల వంటి విభిన్న అప్లికేషన్‌లలో ఉపయోగించబడతాయి. కాబట్టి ఈ రకమైన మైక్రోయాక్చుయేటర్‌లు ప్రధానంగా నియంత్రిత విక్షేపాన్ని ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు.

  MEMS రకం
MEMS రకం

ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ మైక్రో యాక్యుయేటర్

ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ ఫోర్స్ ద్వారా నడిచే మైక్రోయాక్చుయేటర్ డ్రైవింగ్ యూనిట్‌లను ఎలక్ట్రోస్టాటిక్ మైక్రోయాక్చుయేటర్ అంటారు. ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ మైక్రోయాక్చుయేటర్ దాని అధిక సాంద్రత, చిన్న పరిమాణం, తక్కువ శక్తి వినియోగం & అధిక వేగం కారణంగా కంప్యూటింగ్ సిస్టమ్స్ & ఆప్టికల్ సిగ్నల్ ప్రాసెసింగ్‌లో అత్యంత ముఖ్యమైన బిల్డింగ్ బ్లాక్‌గా మారుతోంది. సాధారణంగా, ఈ వ్యవస్థల్లోని ఆపరేషన్ సూత్రాన్ని ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ ఆకర్షణీయ శక్తిగా వివరించవచ్చు, ఇది యాంత్రిక విప్లవం, మార్పిడి లేదా మిర్రర్ ప్లేట్ వైకల్యానికి కారణమవుతుంది, కొంత ఖాళీ స్థలం లేదా మాధ్యమం అంతటా ప్రసారం చేసినప్పుడు దశ, శక్తి లేదా కాంతి పుంజం దిశను నియంత్రిస్తుంది.

  ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ మైక్రో యాక్యుయేటర్
ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ మైక్రో యాక్యుయేటర్

ఈ రకమైన మైక్రోయాక్చుయేటర్‌లో, ప్రతి డ్రైవింగ్ యూనిట్‌లో తరంగ-వంటి ఎలక్ట్రోడ్‌లు ఉంటాయి, ఈ ఎలక్ట్రోడ్‌లు ఎలక్ట్రోస్టాటిక్ ఫోర్స్ ద్వారా ఒకదానికొకటి లాగి ఇన్సులేట్ చేయబడతాయి. ఈ రకమైన యాక్యుయేటర్ డిఫార్మేషన్ ప్రధానంగా ఎలెక్ట్రోస్టాటిక్ ఫోర్స్, బాహ్య శక్తి & నిర్మాణం యొక్క స్థితిస్థాపకతపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

ఈ యాక్యుయేటర్ యొక్క చలనం కేవలం FEM (పరిమిత-మూలకం పద్ధతి) ద్వారా విశ్లేషించబడింది & ఈ యాక్యుయేటర్ యొక్క స్థూల నమూనా దాని చలనాన్ని ధృవీకరించడానికి రూపొందించబడింది. కాబట్టి, కెపాసిటివ్ డిస్‌ప్లేస్‌మెంట్ సెన్సింగ్ మరియు ఎలక్ట్రోస్టాటిక్ డ్రైవింగ్‌ని ఉపయోగించి ఫీడ్‌బ్యాక్ కంట్రోల్ సిస్టమ్ ద్వారా యాక్యుయేటర్ యొక్క స్పష్టమైన సమ్మతిని నియంత్రించవచ్చని నిర్ధారించబడింది.

పైజోఎలెక్ట్రిక్ మైక్రో యాక్యుయేటర్

పైజోఎలెక్ట్రిక్ మైక్రోయాక్చుయేటర్లు చాలా ప్రసిద్ధి చెందాయి మరియు వివిధ రంగాలలో చాలా తరచుగా ఉపయోగించబడతాయి. పైజోఎలెక్ట్రిక్ మూలకాలను ఒకదానిపై ఒకటి అమర్చడం ద్వారా ఇవి రూపొందించబడ్డాయి. ఈ మూలకాల యొక్క రెండు వైపులా వోల్టేజ్ ఇవ్వబడిన తర్వాత, అవి విస్తరించవచ్చు. కానీ ఇది సంక్లిష్టమైన నిర్మాణాన్ని కలిగి ఉంది కాబట్టి ఇది సమీకరించడం సంక్లిష్టంగా ఉంటుంది. పైజోఎలెక్ట్రిక్ మైక్రో-యాక్చుయేటర్ వివిధ సర్వో కంట్రోల్ సిస్టమ్‌లలో అల్ట్రా-కచ్చితమైన పొజిషనింగ్ & పొటెన్షియల్‌తో పరిహారం అందించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.

  పైజోఎలెక్ట్రిక్ రకం
పైజోఎలెక్ట్రిక్ రకం

a గురించి తెలుసుకోవడానికి దయచేసి ఈ లింక్‌ని చూడండి పైజోఎలెక్ట్రిక్ యాక్యుయేటర్ .

ప్రయోజనాలు మరియు అప్రయోజనాలు

ది మైక్రోయాక్చుయేటర్స్ యొక్క ప్రయోజనాలు కింది వాటిని చేర్చండి.

  • థర్మల్ మైక్రోయాక్చుయేటర్‌ల ప్రయోజనాలు తక్కువ ఆపరేటింగ్ వోల్టేజీలు, శక్తి ఉత్పత్తి ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు ఎలక్ట్రోస్టాటిక్ యాక్యుయేటర్‌లతో పోల్చినప్పుడు సంశ్లేషణ వైఫల్యాలకు తక్కువ గ్రహణశీలత.
  • మైక్రోయాక్చుయేటర్‌లు తక్కువ విద్యుత్ వినియోగం మరియు వేగవంతమైన ప్రతిస్పందన వ్యవస్థతో చిన్న పరిమాణంలో అందుబాటులో ఉన్నాయి.

ది మైక్రోయాక్చుయేటర్స్ యొక్క ప్రతికూలతలు కింది వాటిని చేర్చండి.

  • థర్మల్ మైక్రోయాక్చుయేటర్లకు మరింత శక్తి అవసరం.
  • థర్మల్ మైక్రోయాక్చుయేటర్ల మారే వేగం శీతలీకరణ సమయాల ద్వారా పరిమితం చేయబడింది.

మైక్రోయాక్టివేటర్ అప్లికేషన్స్

మైక్రోయాక్చుయేటర్‌ల అప్లికేషన్‌లు క్రింది వాటిని కలిగి ఉంటాయి.

  • మైక్రోయాక్చుయేటర్ అనేది ద్రవాలు/ఘనపదార్థాల యాంత్రిక చలనాన్ని ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉపయోగించే ఒక చిన్న క్రియాశీల పరికరం. ఇక్కడ ఒక శక్తి రూపాన్ని మరొక రూపానికి మార్చడం ద్వారా చలనం ఉత్పత్తి అవుతుంది.
  • ల్యాబ్-ఆన్-ఎ-చిప్ & ఇంప్లాంటబుల్ డ్రగ్ డెలివరీ సిస్టమ్‌ల కోసం మైక్రోఫ్లూయిడిక్స్‌లో మైక్రోయాక్చుయేటర్లు వర్తిస్తాయి.
  • ఇది మైక్రోస్కోపిక్ సర్వోమెకానిజం, ఇది మరొక సిస్టమ్/మెకానిజం ఆపరేషన్ కోసం కొలవబడిన శక్తిని ప్రసారం చేస్తుంది & సరఫరా చేస్తుంది.
  • ప్రొజెక్టర్లు & డిస్ప్లేల కోసం చిన్న అద్దాలను నిర్మించడానికి మైక్రోయాక్చుయేటర్లను ఉపయోగిస్తారు.
  • MEMS మైక్రోయాక్చుయేటర్‌లు ప్రధానంగా అల్ట్రాసోనిక్ ఉద్గారకాలు, కెమెరా ఫోకస్ సిస్టమ్‌లు & ఆప్టికల్ బీమ్ డిఫ్లెక్షన్ మైక్రోమిర్రర్స్ వంటి విభిన్న అప్లికేషన్‌లలో ఉపయోగించబడతాయి.
  • ఎలక్ట్రిక్ మైక్రోయాక్చుయేటర్ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడిన శక్తి ప్రధానంగా ఆసక్తి ఉన్న పదార్థంలో యాంత్రిక వైకల్యాలను రూపొందించడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.

అందువలన, ఇది అన్ని గురించి మైక్రోయాక్టివేటర్ యొక్క అవలోకనం ఇది మాక్రోవరల్డ్‌లో సాంప్రదాయిక సాధనం యొక్క పనులను చేయగలదు, అయినప్పటికీ, అవి పరిమాణంలో చాలా చిన్నవి మరియు ఎక్కువ ఖచ్చితత్వాన్ని అనుమతిస్తాయి. మైక్రో యాక్యుయేటర్ ఉదాహరణలలో ప్రధానంగా ఎలక్ట్రోస్టాటిక్ ఫోర్స్ ద్వారా నడపబడే టోర్షనల్ మైక్రోమిర్రర్‌లతో సేకరించబడిన ఆప్టికల్ మ్యాట్రిక్స్ స్విచ్, మైక్రోవేవ్ యాంటెన్నా స్కానింగ్ కోసం ఉపయోగించే మైక్రోయాక్చుయేటర్, థిన్ ఫిల్మ్ మెమరీ అల్లాయ్‌తో కూడిన మైక్రోయాక్చుయేటర్ & స్క్రాచ్ డ్రైవ్ మైక్రోయాక్చుయేటర్‌లతో 3-డైమెన్షనల్ మైక్రోస్ట్రక్చర్ సెల్ఫ్-అసెంబ్లీ ఉన్నాయి. మీ కోసం ఇక్కడ ఒక ప్రశ్న ఉంది, MEMS అంటే ఏమిటి?