梳状致动

梳状致动是驱动器的一种，通常利用两导电梳齿的静电力来进行驱动。

原理[编辑]

对固定梳齿及移动梳齿施加电压时，两者之间会产生静电力而相互吸引。致动器产生的力量大小，与梳齿间的电容变化成正比；驱动电压的大小、梳齿数量与梳齿间的间隙亦会有所影响。梳齿被设计成不会相互接触 (因为那样就不会产生电压差)。一般来说，会设计成每个齿都能滑过另一个齿并卡入到相对应的凹槽中。

若将马达的线性运转转换成旋转或其他运动，则可以操纵弹簧、杠杆及曲轴。

静电力可透过最初存储于电容内的电能生成，再进一步区分为斥力或引力。存储于电容中的电能可由以下公式求得：

$E={\frac {1}{2}}CV^{2}$

$F={\frac {1}{2}}{\frac {\partial C}{\partial dx{\scriptstyle {\text{drive}}}}}V^{2}$

若使用平行导电板作为电容，则产生的力F为：

$F={\frac {-1}{2}}{\frac {nt\epsilon _{0}\epsilon _{r}V^{2}}{d}}$

$V$ =施加的电动势， $\epsilon _{r}$ =相对介电常数， $\epsilon _{0}$ =真空介电常数(8.85pF/m) $n$ =两侧电极的总齿数， $t$ =电极板的厚度， $d$ =电极之间的间隙。

梳状致动器的应用尺度通常是微米或奈米等级，并透过由块体微加工或表面微加工生成的硅晶薄片加以制成。梳状致动器无法将间隙 (等同于驱动距离) 增加太多。因为间隙越大，所要求的驱动电压就越大。因此这部分会受到电击穿的限制。更重要的一点是，间隙大小的限制等同于对驱动距离的限制。

Legtenberg, Rob; Growenveld, AW; Elwenspoek, M. Comb Drive Actuators for Large Displacements. J. Micromech. Microeng. 1996, 6 (3): 320–9. doi:10.1088/0960-1317/6/3/004.