Từ các công thức này, thấy được là sự chuyển đổi giữa các đơn vị đo đòi hỏi các phương pháp tính tích phân và vi phân là:
F.1.3.4 Bộ tác động kiểu áp điện
Hiện tượng áp điện là một tính chất của một số vật liệu gốm nào đó và của các tinh thể thạch anh. Nguyên lý hoạt động cơ bản như sau: khi một lực cơ học được tác dụng vào giữa hai mặt đối diện nhau, xuất hiện diện tích tỉ lệ với sức căng cơ học được gây ra. Hiệu ứng áp điện ngược xảy ra khi một điện tích tác dụng vào các bề mặt và gây ra sự co hoặc giãn của tinh thể. Hiệu ứng này có thể được sử dụng để tạo ra một lực thay đổi chiều tỉ lệ với điện tích tác dụng. Vì vậy, các tinh thể áp điện
có thể được sử dụng trong các bộ tác động cũng như trong các bộ chuyển đổi để đo các phần tử rung (xem F.2.6).
Biến dạng của tinh thể xảy ra theo cả phương ngang và phương dọc trục. Biến dạng dọc trục (độ giãn dài hoặc độ co) trùng với phương phân cực; sự nén ngang vuông góc với phương điện áp đặt vào. Để khuyếch đại hiệu ứng dọc trục, có thể xếp chồng nhiều phần tử lên nhau (xem Hình F.6a). Biến dạng tổng, L, của bộ tác động/bộ chuyển đổi bằng tổng của các biến dạng của các phần tử riêng biệt.
Các bộ tác động kiểu áp điện có thể có kiểu điện áp thấp và kiểu điện áp cao. Các kiểu điện áp cao đạt được biến dạng lớn khi được kích thích với điện áp 1000 V; các kiểu điện áp thấp chỉ cần giá trị lớn nhất là 100 V do chiều dày của chúng được giảm bớt, nhưng đòi hỏi dòng điện kích thích cao hơn so với kiểu điện áp cao.
Với việc sử dụng các bộ khuyếch đại công suất đặc biệt, có thể sử dụng các chồng áp điện làm bộ tác động động lực với các tần số kích thích lên tới 20 kHz. Tuy nhiên, các dịch chuyển lớn nhất đạt được là nhỏ hơn nhiều so với các kiểu bộ tác động được nêu ở F.1.3.1 đến F.1.3.3.
Cũng có thể uốn các phần tử áp điện một lượng nhất định nào đó. Nhiều thiết kế cho phép thực hiện điều đó. Ví dụ, một bản thiết kế bằng vật liệu composite kết hợp của thép và gốm dạng một côngxôn được thể hiện trên Hình F.6c).
Hình F.6 - Bộ tác động kiểu áp điện (nguồn: xem Tham khảo [14], Hình vẽ trong 2.27)