Inchworm motor
इंचवर्म मोटर एक ऐसा उपकरण है जो नैनोमीटर सटीकता के साथ एक शाफ्ट को स्थानांतरित करने के लिए पीजोइलेक्ट्रिक एक्चुएटर का उपयोग करता है। अपने सबसे सरल रूप में, इंचवर्म मोटर तीन पीजो-एक्चुएटर का उपयोग करता है (2 और 3, चित्र 1 देखें।) एक नली (1) के अंदर लगाया जाता है और एक शाफ्ट (4) को पकड़ने के लिए अनुक्रम में विद्युतीकृत किया जाता है जिसे फिर एक रैखिक दिशा में ले जाया जाता है। शाफ्ट की गति पार्श्व पीजो (2) के दो क्लचिंग पीजो (3) पर धकेलने के कारण होती है। ऑपरेशन इंचवर्म मोटर की सक्रियण प्रक्रिया प्रारंभिक विश्राम और आरंभीकरण चरण के बाद छह चरणों वाली चक्रीय प्रक्रिया है। प्रारंभ में, तीनों पीजो आराम से और अप्रचलित होते हैं। इंचवर्म मोटर को आरंभ करने के लिए वांछित गति की दिशा के सबसे करीब क्लचिंग पीजो (जो फिर फॉरवर्ड क्लच पीजो बन जाता है) को पहले विद्युतीकृत किया जाता है और फिर छह चरण चक्र निम्नानुसार शुरू होता है (चित्र 2 देखें। ): चरण 1। पार्श्व पीजो का विस्तार। चरण 2. एफ्ट क्लच पीजो का विस्तार। चरण 3. फॉरवर्ड क्लच पीजो को आराम देना। चरण 4. पार्श्व पीजो का आराम। चरण 5. फॉरवर्ड क्लच पीजो का विस्तार। चरण 6. आफ्ट क्लच पीजो को आराम देना। पीजो एक्चुएटर्स का विद्युतीकरण ऊपर वर्णित "छह चरण" प्रक्रिया के अनुसार चरण में एक्चुएटर्स पर एक उच्च पूर्वाग्रह वोल्टेज लागू करके पूरा किया जाता है। लंबी दूरी तय करने के लिए छह चरणों के अनुक्रम को तेजी से कई बार दोहराया जाता है। एक बार जब मोटर वांछित अंतिम स्थिति के काफी करीब चली जाती है, तो मोटर को वैकल्पिक फाइन पोजिशनिंग मोड में बदला जा सकता है। इस मोड में, चंगुल स्थिर वोल्टेज (एक उच्च और दूसरा निम्न) प्राप्त करते हैं, और वांछित अंतिम स्थिति प्राप्त करने के लिए निरंतर प्रतिक्रिया नियंत्रण के तहत पार्श्व पीजो वोल्टेज को एक मध्यवर्ती मूल्य में समायोजित किया जाता है। इस पीजोइलेक्ट्रिक मोटर का गैर-संचालित व्यवहार दो विकल्पों में से एक हैः सामान्य रूप से बंद या सामान्य रूप से मुक्त। एक सामान्य रूप से मुक्त प्रकार मुक्त गति की अनुमति देता है जब बिजली नहीं होती है लेकिन फिर भी एक वोल्टेज लागू करके बंद किया जा सकता है। उपयोग स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोस्कोपी इंचवर्म मोटर का उपयोग आमतौर पर स्कैनिंग टनलिंग माइक्रोस्कोप (एसटीएम) में किया जाता है। एक एस. टी. एम. को उस सामग्री के पास अपने स्कैनिंग टिप के नैनोमीटर पैमाने नियंत्रण की आवश्यकता होती है जिसे वह देख रहा है। यह नियंत्रण स्कैनिंग टिप को इंचवर्म मोटर के शाफ्ट से जोड़कर पूरा किया जा सकता है। इंचवर्म मोटर, बदले में, देखी गई सामग्री की सतह के तल के लिए सामान्य दिशा में नियंत्रण की अनुमति देता है। सतह के पार गति को आमतौर पर x-y तल में गति के रूप में संदर्भित किया जाता है, जबकि सतह पर सामान्य गति को आमतौर पर z-दिशा में गति के रूप में संदर्भित किया जाता है। इंचवर्म मोटर द्वारा स्कैनिंग टिप की गति को या तो हाथ से नियंत्रित किया जाता है या मोटर को प्रतिक्रिया प्रणाली से जोड़कर स्वचालित रूप से नियंत्रित किया जाता है। पैच क्लैम्पिंग जैविक कोशिकाओं के पैच क्लैम्पिंग में इंचवर्म मोटर का उपयोग किया जा सकता है। यह तकनीक अक्सर एक ऑप्टिकल माइक्रोस्कोप और एक ग्लास पिपेट पकड़े हुए एक माइक्रोमैनिपुलेटर के साथ की जाती है। इंचवर्म मोटर पैच क्लैम्पिंग में विशेष रूप से आदर्श है क्योंकि यह ऑपरेटर को बिना बहाव के लगभग एक तात्कालिक, सटीक, चिकनी और अनुमानित गति प्रदान करता है। यूनिमॉर्फ बिमॉर्फ बाहरी लिंक लघु पीजो स्टेपिंग मोटर सिद्धांत इलेक्ट्रिक मोटर्स भी देखें।