Il principio della tecnologia piezo non è paragonabile a quello di un'elettrovalvola. L'elemento centrale è la piezoceramica. Quando è caricata elettricamente, si verifica una polarizzazione che causa una flessione. Ciò è proporzionale alla tensione applicata e consente quindi un controllo proporzionale della portata o della pressione. Pertanto, maggiore è la tensione, maggiore è la portata. La curva di assorbimento di corrente è completamente diversa da quella di un'elettrovalvola proporzionale, la cui bobina deve essere sempre alimentata. Solo così si crea il campo magnetico che solleva l'indotto dalla sede della valvola. Una piezo-valvola, invece, non necessita di una corrente costante. Si comporta come un condensatore. Per caricare la ceramica una volta, è sufficiente una corrente iniziale e poi il consumo di energia si riduce praticamente a zero.
Le piezo-valvole hanno una struttura molto semplice. Sono costituite da un alloggiamento con le porte in cui gli ugelli vengono co-iniettati. Il gas entra o esce attraverso di essi. Sono presenti uno o due dispositivi di piegatura, in piezoceramica, e una molla sopra ognuno di essi, che si occupa del ritorno in posizione.
La portata può essere facilmente controllata con una valvola di controllo direzione 2/2. Essa dispone di un dispositivo di piegatura e di due porte. A seconda della tensione applicata, l'apertura è tanto più ampia.
Una valvola di controllo direzione 3/3 dispone di tre porte e di due dispositivi di piegatura. Questa soluzione compatta consente una regolazione completa della pressione. È presente un dispositivo di piegatura per l'alimentazione o l'aumento della pressione e un secondo dispositivo di piegatura per lo scarico o la riduzione della pressione. Il terzo stato è chiuso, quindi la pressione viene mantenuta. Con una valvola 3/3, ad esempio, è possibile controllare molto facilmente la pressione. Non esiste una funzione 3/3 per le elettrovalvole.
Come già detto, le piezo-valvole non funzionano a 12 V, ma richiedono un'elettronica specifica. Per semplificare notevolmente questo controllo, Festo ha sviluppato un'elettronica di driver piezo con la nuova soluzione VAVE-P, che contiene esattamente le specifiche piezo.
VAVE-P funziona normalmente con 12-24 V e genera la tensione piezoelettrica. È incluso tutto il necessario per il controllo specifico delle piezo-valvole: una semplice elettronica di controllo open loop, la generazione di tensione a 310 V e lo stadio del driver piezo a 2 canali con limitazione di corrente.
Grâce à l’électronique à deux canaux, il est possible de piloter deux distributeurs pour la régulation du débit ou un distributeur 3/3 pour la régulation de la pression avec commande séparée de l’aération et de la purge.
L’interface est toujours la même, deux entrées analogiques et une alimentation électrique flexible de 12 à 24 volts. Il n’y a pas plus simple pour remplacer un électrodistributeur proportionnel.
En outre, il existe également des solutions qui contiennent déjà tous les éléments nécessaires à la régulation complète du débit ou de la pression. Le régulateur de débit compact VEMD de Festo associe un distributeur à commande piézoélectrique, un capteur de débit et une électronique de régulation. Cela permet d’obtenir un rapport absolument linéaire entre la tension d’entrée et le débit de sortie.
La contrepièce pour la régulation de la pression est le réducteur de pression proportionnelle VEAB avec deux distributeurs à commande piézoélectrique, chacun avec un actionneur piézoélectrique pour l’aération et un actionneur piézoélectrique pour la purge. S’y ajoutent l’électronique et un capteur de pression. Il est ainsi possible de réaliser une régulation complète de la pression en boucle fermée dans un espace de montage réduit.