Case History

Caratterizzazione di Attuatori Piezoelettrici per Wearable Devices

Gli attuatori piezoelettrici rappresentano una tecnologia chiave per la realizzazione di feedback tattili (haptic feedback), micro-pompe, o micro-valvole nei wearable device. Questi dispositivi richiedono alta precisione, affidabilità e ripetibilità di prestazione, anche su scala di produzione.

La richiesta

Con l’espansione delle applicazioni haptiche nei dispositivi wearable, Y/K necessitava di un sistema avanzato per testare su larga scala attuatori piezoelettrici di piccole dimensioni, caratterizzati da elevate frequenze operative e vincoli di qualità molto stringenti.

Il processo manuale e sequenziale non era più sostenibile per volumi elevati e richiedeva:

• Riduzione dei tempi ciclo

• Standardizzazione dei test

• Tracciabilità automatica dei risultati per ogni singolo componente

 

 

 

Soluzione

  1. Architettura del Sistema

Tavola rotante a 4 stazioni: consente il carico/scarico in continuo con test asincroni.

Sistema SPOT: gestisce il sequenziamento dei test, la raccolta dati e il reporting.

Interfaccia LabVIEW + moduli plugin personalizzati: integrata con strumenti di misura IR, LCR e sistema di alimentazione per il test di clearing.

Risultati

Il clearing test è un test di pre-condizionamento e stabilizzazione.

Serve a “resettare” l’attuatore piezoelettrico per eliminare cariche residue, assestare materiali ferroelettrici o polarizzazioni interne, e stabilizzare le prestazioni.

Nel contesto Y/K, consiste nell’applicazione controllata di un ciclo elettrico (rampa di tensione + mantenimento) per “preparare” l’attuatore alla successiva caratterizzazione, evitando risultati distorti da comportamenti transitori o iniziali.

Test IR (Insulation Resistance)

Misura la resistenza d’isolamento tra elettrodi e struttura dell’attuatore. È un test critico per dispositivi indossabili, che operano in ambienti umidi o con contatto diretto con il corpo umano.

Il test IR viene eseguito con strumentazione ad alta impedenza e monitorato in condizioni ambientali controllate.

Test LCR (Induttanza, Capacità, Resistenza)

Permette la caratterizzazione elettrica completa del componente:

Capacità:

Correlata alla deformazione piezoelettrica e alla polarizzazione interna.

Resistenza:

Indica possibili difetti o degrado dielettrico.

Induttanza:

Generalmente trascurabile per attuatori piezo, ma monitorata per verifica anomalie di connessione o corti.

LabVIEW
Con SPOT, non abbiamo solo automatizzato il test. Abbiamo acquisito un sistema multistazione, riprogrammabile, conveniente e flessibile. Una soluzione che ci consente di implementare nuove procedure di test in modo agile, senza dover ripartire ogni volta da zero nella programmazione. È diventato uno strumento centrale nella nostra strategia di collaudo e caratterizzazione.
Bytelabs LabVIEW Consultant
PG - Lead Manager R&D