壓電陶瓷可以被描述成具有恒定剛度系數(shù)的機械彈簧。剛度對于壓電陶瓷的諧振頻率和出力特性起著非常重要的作用。

陶瓷剛度與它的橫截面積A成正比，陶瓷剛度隨著陶瓷長度L0的增加而降低。例：橫截面積5×5mm2，長度為9mm的剛度為

橫截面積不變，長度變?yōu)?8mm，剛度則變?yōu)?0N/μm。如果致動器的橫截面積為10mm×10mm，長為18mm時，則剛度值為240N/μm。但是以上的公式不能完全反饋實際情況，因為剛度還取決于如何使用（動態(tài)、靜態(tài)操作），環(huán)境（負載、供電參數(shù)、小信號或大信號操作），這樣可以改變兩個或者更多的因素，因此這時候的公式僅能粗略的給出預(yù)期的性能。

然而實際情況下剛度還受到其他方面因素的影響，比如電極是如何連接的。如果電極沒有連接，那么能量沒有辦法消耗，這時候剛度具有最大值。

如一個10mm×10mm×20mm的壓電陶瓷電極未短路時，剛度值約為450N/μm，而電極短路后，剛度值約為200N/μm。這是因為機械的壓力會產(chǎn)生電荷負載，在電極短路時，電荷可以流動，從陶瓷塊中消除。而在開路的情況下電荷保持在陶瓷中積累，機械操作使得電極處產(chǎn)生電壓，這個相當(dāng)于壓電陶瓷內(nèi)部產(chǎn)生了電場，這個電場使得壓電陶瓷穩(wěn)定，阻礙其壓縮，因此開路時剛度較大。

結(jié)論：A方式引線短接，相當(dāng)于電壓控制，機械產(chǎn)生的電荷相對流動來保持壓電陶瓷兩端的電壓恒定，電荷被消耗。B方式引線開路，理論上相當(dāng)于電荷或電流控制，機械力產(chǎn)生的電荷存留在壓電陶瓷內(nèi)，壓電陶瓷電壓隨著負載力的變化而變化。?開路電流控制的優(yōu)勢主要在于動態(tài)位移控制。更大的系統(tǒng)剛度可以通過閉環(huán)位置控制獲得，相較于閉環(huán)控制，開路電流控制的響應(yīng)速度更快。

封裝壓電陶瓷的剛度

參數(shù)表里的剛度數(shù)值是移動端受力損失的位移，通過移動端或前端殼體外螺紋與外部機械結(jié)構(gòu)連接后，整體的剛度降低，因為力的傳輸包括了陶瓷和殼體，在理論分析時需要將這一點考慮進去。系統(tǒng)整體的剛度取決于所有的機械部分：比較弱的點經(jīng)常是設(shè)計中連接結(jié)合點。

放大機構(gòu)促動器的剛度

機構(gòu)放大式結(jié)構(gòu)促動器整體的剛度會降低。出力約為壓電陶瓷出力的1/n，整體的剛度降低到大約1/（n×n） (基于陶瓷的原始參數(shù))，n為機構(gòu)放大倍數(shù)。

**參數(shù)表里的剛度數(shù)值是小信號電壓控制下測得的，一定要注意剛度有±20%的公差，參數(shù)表里的數(shù)值只用于理論分析。

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