基于PZT壓電陶瓷促動器的微點膠方案
近年以壓電陶瓷驅動的非接觸式微點膠方式漸漸發展起來，目前較多應用于微量試劑分配領域,這種驅動方式可以點出pL級別的小體積液滴。基于壓電陶瓷逆壓電效應，壓電陶瓷在電壓脈沖的作用下，產生收縮擴張運動，驅動與其連接的活塞（圖1a）、粘接一體的毛細管（圖1b）、金屬薄膜（圖1c）等產生位移或形變，使管路或腔體體積變小，液體從噴嘴噴出。
壓電驅動三種典型結構及基本原理如下圖示，通過改變驅動電壓的幅值、頻率、噴嘴直徑、液體粘度、表面張力等可實現不同體積液滴的分配。
圖1 基于壓電原理的微點膠原理圖
微點膠方案
通過對壓電原理的三種典型結構分析，有如下圖所示的壓電疊堆驅動、壓電陶瓷管驅動、壓電陶瓷片驅動的三種微點膠方案。
A、采用壓電疊堆驅動的微點膠方案
壓電疊堆與活塞構成微點膠系統的執行裝置，給壓電疊堆通電，在一個驅動信號的高電平作用下壓電疊堆快速伸長，推動活塞向下移動壓縮空氣，迫使膠體從末端噴嘴流出；當低電平作用在壓電疊堆上時，壓電疊堆又快速恢復到原位，帶動活塞往上移動，與此同時擠出的膠體從噴嘴脫離下來，實現膠體擠出。
a）壓電疊堆驅動方案
活塞式微點膠方案可以采用芯明天PZT壓電陶瓷疊堆作為驅動，標準可選尺寸包括5×5×20mm、5×5×36mm、7×7×36mm，可針對不同的閥體尺寸、驅動頻率、工作電壓等選擇不同型號尺寸的壓電陶瓷。
幾種典型型號技術參數如下圖所示。
B、采用壓電陶瓷管驅動的微點膠方案
壓電陶瓷管與毛細管通過膠水緊密粘接在一起作為微點膠系統的執行裝置，給壓電陶瓷管通電，在高電平作用下，壓電陶瓷管發生快速形變擠壓毛細管，膠體從噴嘴流出；當低電平作用在壓電陶瓷管上時，壓電陶瓷管帶動毛細管快速恢復原狀，在噴嘴外的膠滴收縮，從噴嘴脫落下來，實現膠滴擠出。
b）壓電陶瓷管驅動方案
毛細管微點膠方案可以采用芯明天管型PZT壓電陶瓷作為驅動，尺寸可定制。
C、采用壓電陶瓷片驅動的微點膠方案
壓電陶瓷片與金屬薄膜粘接為一體作為微點膠系統的執行裝置，給壓電陶瓷片通電，在一個驅動信號的高電平作用下，壓電陶瓷片快速發生形變帶動金屬薄膜發生向下彎曲的形變，使腔體體積變小，迫使膠體從噴嘴擠出，當低電平作用在壓電片上時，壓電陶瓷片帶動金屬薄膜快速恢復原狀，膠體向內收縮，從噴嘴脫落，實現膠滴的擠出。
c）壓電陶瓷片驅動方案
壓電陶瓷片微點膠方案可以采用芯明天方形/環形PZT壓電陶瓷片、環形壓電彎曲片作為驅動，有多種標準尺寸可選，且可定制。
1）PZT壓電彎曲片
技術參數如下圖所示。
2）多層PZT壓電陶瓷片（方形）
技術參數如下圖所示。
3）多層PZT壓電陶瓷片（環形）
技術參數如下圖所示。
4）單層PZT壓電陶瓷（可定制）
