To piezoelektryczne zachowanie może być wykorzystywane w wielu zastosowaniach, np. do generowania lub wykrywania fal ultradźwiękowych, jako źródło zapłonu (iskry) w zapalniczkach lub grillach propanowych, lub do precyzyjnych ruchów soczewek optycznych do autofokusa w aparatach smartfonów.
Technologia piezoelektryczna oferuje również nowy sposób opracowywania zaworów do sterowania ciśnienieniem lub natężeniem przepływu gazów. Po przyłożeniu napięcia do przetwornika, wygina się on i unosi gniazdo zaworu. Im wyższe napięcie elektryczne, tym szerzej otwiera się zawór i więcej gazu może przepływać.
Ceramika piezoelektryczna działa jak mały kondensator, w którym przyłożone napięcie ładuje materiał ceramiczny i w ten sposób go odkształca. Aby odzyskać swój pierwotny kształt, materiał musi być aktywnie rozładowany. Piezoceramika nie wymaga energii do utrzymania istniejącego odkształcenia mechanicznego. Nawet po awarii zasilania zawór zachowuje swoją aktualną pozycję.
Oznacza to również, że energia jest wymagana tylko wtedy, gdy odkształcenie płytek ma zostać zmienione, tj. w celu zmiany ładunku samego przetwornika. Ilość wymaganej energii w tym przypadku jest bardzo mała (rzędu 1 mWs), ponieważ piezoceramika ma małą pojemność (w zakresie od 20 nF do 40 nF). W przeciwieństwie do zaworów piezo, zawory elektromagnetyczne wymagają ciągłego dostarczania energii o mocy kilku watów, aby utrzymać stan otwarty. To z kolei ma to wpływ na ich nagrzewanie w trakcie tego procesu.
Ze względu na niskie zużycie energii, technologia piezoelektryczna jest idealna do urządzeń zasilanych bateryjnie (które zużywają znacznie mniej energii niż zawory elektromagnetyczne) oraz do zastosowań, w których zawory nie mogą podgrzewać gazu.
Technologia piezoelektryczna posiada bardzo konkretne zalety:
- Zachowanie proporcjonalne
- Nie wytwarza ciepła
- Wyjątkowo niskie zapotrzebowanie na energię
- Zwarta konstrukcja i niewielka waga produktów w technologii piezoelektrycznej
- Długa żywotność
- Iskrobezpieczeństwo
Zawory piezoelektryczne nie mogą zastępować zaworów elektromagnetycznych. Zawory piezoelektryczne działają przy wyższych napięciach do 310 V, podczas gdy zawory elektromagnetyczne działają przy napięciach 5, 12 lub 24 V. Prosta elektronika sterownika piezoelektrycznego jest zawsze wymagana do generowania niezbędnego napięcia 250-310 V z 5-, 12- lub 24-woltowego źródła zasilania oraz do ładowania i rozładowywania przetwornika. Chociaż napięcie 310 V może wydawać się wysokie, odpowiadający mu prąd jest bardzo niski (maks. 5 mA z rezystorem szeregowym 50 kOhm na wyjściu). Piezoelektronika może być zaprojektowana tak, aby była bezpieczna elektrycznie, żeby napięcie natychmiast spadało do znacznie poniżej 50 V po dotknięciu styków.
Festo oferuje szeroką gamę zaworów z technologią piezoelektryczną dla różnych wymagań dotyczących natężenia przepływu lub ciśnienia w różnych aplikacjach. Zawory te mogą być również używane do sterowania czystym tlenem, ponieważ ich materiały są testowane pod kątem kompatybilności z tlenem.
