压电执行器的相斩波控制的制作方法

本发明涉及一种压电控制电路和用于控制压电执行器阵列(Piezoaktor-Anordnung)的方法。

背景技术：

在很多技术领域、特别是生产技术领域中，都使用压电执行器来控制机械运动。为了控制机械运动，在压电执行器上施加一定的电压，该电压基于逆压电效应而引发压电执行器的机械运动，更准确地说是引发压电执行器的收缩或伸展。压电执行器通过这种机械运动使操纵元件(例如挺杆或杠杆)运动。压电执行器包括至少一个压电元件或由彼此串联或并联的压电元件组成的组。串联的压电元件可以例如用作压电柱(Piezostapel)(也叫压电堆(Piezostacks))，在此，压电堆的行程相应地大于单个的压电元件。

例如，在对稀液状或糊状的介质进行涂覆和计量时，特别是在涂覆粘合材料时，会用到计量阀，计量阀包括阀门挺杆，该阀门挺杆受到执行器(例如压电执行器)的控制。通过施加在压电执行器上的控制信号，利用控制电压控制压电执行器并使其执行机械运动，并通过这种机械运动来操纵阀门挺杆。计量阀打开的程度可以通过压电执行器的控制电压值来控制。此外，所输出的介质的数量取决于阀门打开的持续时间。阀门打开的持续时间则取决于控制电压的频率。

传统上，作为用于控制压电执行器的控制信号的基础的信号通过专门的具有振荡器的函数发生器(Funktionsgeneratoren)来产生。利用模拟电路技术实现的简单的函数发生器包含可调节的三角波振荡器，三角波振荡器的输出信号通过非线性电路转换为近似于正弦波。在这些仪器中，正弦输出通常具有相对较高的畸变系数。方波信号是利用比较器由三角波信号产生的，在此，可以通过改变比较电压来调节方波的脉冲宽度。但是，这种类型的函数发生器的精度是非常有限的。数字式函数发生器利用直接数字式合成器(直接数字式频率合成器)(DDS)工作，并能够形成不同周期的信号波形其准确性显著高于以模拟电路技术实现的仪器并且主要取决于DDS的内部分辨率。一般情况下采用石英振荡器作为脉冲源(Taktquelle)，石英振荡器向DDS发出脉冲。虽然这种类型的电压源能够提供较高的精度，但是由于其在大多数情况下是针对广泛的应用范围而设计的，因此相应的设计成本很高并因此非常昂贵。

技术实现要素：

本发明的目的在于提出一种低成本、高精度的用于压电执行器的控制电路，和一种相应的用于控制压电执行器的方法。

本发明的目的通过根据权利要求1的压电控制电路、根据权利要求11的方法、根据权利要求14的压电执行器装置和根据权利要求15的计量阀来实现。

根据本发明的压电控制电路具有输入端，在输入端上提供随时间变化的电压信号。提供给输入端的电压信号可以例如来源于标准电源，例如50Hz或60Hz电源。压电控制电路还具有压电接口，用于连接压电执行器阵列的触点，压电执行器阵列具有至少一个电压控制的压电执行器。压电执行器阵列包括至少一个压电执行器，但也可以是多个压电执行器并联成为压电执行器阵列，或者压电执行器阵列还可以被分成由彼此并联的压电执行器组成的单独的多个组。接口例如可以包括触点，一个或多个压电执行器或压电执行器阵列通过这些触点与压电控制电路电连接。此外，压电控制电路包括被设计用于探测电压信号的相位的同步控制电路和位于输入端与压电接口之间的变流电路(Umrichterschaltung)。变流电路例如可以是整流电路，通过该整流电路可以对交流电压进行分解和组合，以获得直流电压。同步控制电路可以被看作是一种流序控制器(Ablaufsteuerung)。为此将同步控制电路设计为，根据电压信号的相位来控制变流电路，从而能够向压电接口施加具有预设电压时间曲线的控制电压。换句话说，同步控制电路检测电压信号的时间特性，并在此信息的基础上对电压信号进行分解并进行相应地组合，从而产生一信号，该信号所具有的电压时间曲线具有预设的形式(Form，形状)和频率。由此，借助于受到压电执行器控制的计量阀，可以例如对稀液状或糊状的介质进行精确的计量。在控制足够精确的情况下，可以有利地去除高成本的交流电压源，例如函数发生器。

本发明的特别有利之处在于，可以采用由交流电压源(例如标准化电源)提供的标准电压信号作为输入电压，并基于该标准电压信号对电压曲线的多个部分进行裁切并组合，以便得到具有所要求的形式和频率的电压时间曲线。

在根据本发明的用于控制压电执行器阵列的方法中，接收电压信号，并通过根据预先设定的电路图使电压信号换向来实现对电压信号的曲线部分的分解和组合。被换向的电压信号作为控制电压施加在用于连接压电执行器阵列的触点的压电接口上，压电执行器阵列具有至少一个电压控制的压电执行器。

根据本发明的压电执行器装置包括：压电控制电路，其具有根据本发明的特征；和压电执行器阵列。

根据本发明的计量阀包括压电执行器装置，该压电执行器装置具有根据本发明的特征。

本发明的其他特别优选的设计方案和扩展方案由从属权利要求以及随后的说明给出。

在根据本发明的压电控制电路的一种优选的设计方案中，变流电路包括开关矩阵(Schaltmatrix)，开关矩阵具有多个沿行方向延伸的线路、多个沿列方向延伸的线路和多个开关，这些开关设置在开关矩阵的交叉点上并分别将沿行方向延伸的线路与沿列方向延伸的线路连接起来。为了利用控制信号来控制这些开关，将这些开关连接在同步控制电路上。例如，这些开关可以通过独立的、分别配属于各个开关的、并行的线路与同步控制电路相连接。替代地，这些开关还可以通过开关矩阵加以控制。

在一种特别优选的设计方案中，压电控制电路具有与压电接口并联的放电开关。放电开关用于使压电触点之间的电压也异步地、即与通过输入电压预设的信号频率无关地切换到零(auf Null zu schalten，置零)，或至少使压电触点上的电压降低。通过放电开关可以特别灵活且在很大程度上与输入电压无关地设计控制信号的频率和形式。

在根据本发明的压电控制电路的一种替代的变型中，放电开关在接通状态下具有电阻。根据放电开关的电阻和压电执行器的电容可以获知开关特性(Schaltverhalten)或再充电时间(Umladezeit)，压电执行器利用该再充电时间通过放电开关被再次充电。替代地，放电开关还可以被串联附加的电阻，该电阻与压电执行器的电阻和电容一起决定了压电执行器的开关特性或再充电时间。

在本发明的另一种优选的设计方案中，压电控制电路具有一附加的开关，该开关被串联在放电开关与压电接口之间，并并联有分路电阻(跨接电阻)。通过该附加的开关可以消除电压时间曲线中的不连续性。换句话说，可以通过该分路电阻导入一附加的时间常数，通过该时间常数可以影响控制信号的电压时间曲线的进程。该附加的开关在断开状态下的电阻为无穷大，此时电流流过并联的电阻。当处于闭合状态、即接通状态时，该开关的电阻近似为零，此时电流基本上流过该开关。

根据本发明的压电控制电路所使用的电压信号可以是交流信号或三相电流信号。与交流信号相比，通过三相电流信号可以使控制信号在相同的基础频率时达到更高的信号频率，因为直观地说在三相电流的各相之间可以往复跃变(hin und hergesprungen)。

在压电控制电路的一种特别优选的变型中，多个压电执行器被相互并联。在这种连接状况下，可以例如通过单一的控制电路实现并行的生产线。通过节省附加的控制开关，不仅可以实现适宜的成本效应，而且还可以使被并行控制的单元实现精确的同步(Gleichtakt，共模)。

附加地，这些压电执行器也可以被分成多个压电执行器组，在此，沿列方向为每个组分配开关矩阵的两个线路。在此可以将同步控制电路设计为，针对每个压电执行器组产生单独的控制信号，从而使得压电执行器的各个组能够被相互独立地控制。因此，利用单一的控制电路还可以同时实现不同的控制模式。例如，可以利用单一的控制电路来控制多个不同的制造步骤。

压电控制电路还可以包括连接在输入端上的电压源。在此，可以在电压源与变流电路之间接入隔离变压器(Trenntransformator)。隔离变压器能够可靠地防止例如由用户意外导致的电压源接地短路。由此提高了该阵列在使用和维护时的安全性。

在根据本发明方法的一种特别优选的变型中，用于控制压电执行器的电压信号可以经由与压电接口并联连接的附加放电开关通过被电压控制的压电执行器的放电而改变。

在此，用于控制压电执行器的电压信号还可以附加地通过接入串联电阻被改变。

在根据本发明方法的一种特别优选的变型中，可以相对于电压信号的交零(Nulldurchgang)时间同步地控制开关，由此使得开关被无电流地接通。通过这种类型的控制可以使控制电路的能耗特别低。

替代地，也可以相对于电压信号的交零时间错开地控制开关，从而改变施加在压电接口上的电压的极性。通过改变施加在压电执行器上的电压的极性，可以有效地使压电执行器实现更大的偏转或更大的行程。但是在此优先需要注意的是：施加在压电执行器上的负电压(也被称为双极电压)不得超过工作电压的某个值，而在压电执行器上施加双极电压的时间不得超过最大值。

附图说明

下面参照附图根据实施例再次对本发明进行详细说明。在此，在不同的附图中以相同的附图标记标示相同或相似的构件。其中：

图1示出了根据本发明的第一实施例的压电控制电路，

图2示出了施加在压电执行器阵列上的控制电压的电压时间曲线图，

图3示出了施加在压电执行器阵列上的控制电压的电压时间曲线图，

图4示出了施加在压电执行器阵列上的控制电压的双极电压时间曲线图，

图5示出了根据本发明的第二实施例的压电控制电路，

图6示出了施加在压电执行器阵列上的控制电压的电压时间曲线图，该控制电压由根据本发明的第二实施例的压电控制电路产生，

图7示出了施加在压电执行器阵列上的控制电压的电压时间曲线图，该控制电压由根据本发明的第二实施例的压电控制电路产生，

图8示出了根据本发明的第三实施例的压电控制电路。

具体实施方式

图1示出了根据本发明的第一实施例的压电执行器装置10，其具有压电控制电路11。在该实施例中需要控制由压电执行器Pz1、Pz2…Pzn组成的压电执行器阵列PZA。压电控制电路11包括输入端12，在该输入端上施加有根据时间变化的电压U_E。根据时间变化的电压U_E可以例如由交流电压源(未示出)产生。在此，该交流电压源在最简单的情况下可以是标准交流电接口。输入端包括相输入端P1和零线N的输入端。在这种情况下，施加在相输入端上的相P1例如是供电网的网络电压线路的相线路(Phasenstrang)。压电控制电路11还包括具有2x2开关矩阵的变流电路16，该开关矩阵具有四个电子开关S10、S11、S00、S01，该变流电路矩阵式地与输入端12以及压电接口13电路连接。压电接口13连接在压电执行器阵列14上，该压电执行器阵列具有多个彼此并联连接的压电执行器Pz1、Pz2…Pzn。压电执行器Pz1、Pz2…Pzn的并联使得能够特别简单、低成本地控制或构建压电执行器的压电控制电路11，因为对于较大数量的压电执行器只需要一个控制单元或压电控制电路11。施加在输入端12上的电压U_E的相通过同步控制器SK检测得到，并根据施加在同步控制器SK上的触发信号Tr按照电路图产生用于电子开关S10、S11、S00、S01的合适的控制信号，以便能够产生被施加在压电执行器或压电执行器阵列14上的、特定的电压时间曲线。为了将控制信号传输到开关S上，同步控制电路SK可以通过配属于各个开关S的各个控制线路与开关S相连接。替代地也可以设有开关矩阵，同步控制电路SK通过该开关矩阵控制开关S。为清楚起见，该控制线路在图1中未示出。通过根据输入电压U_E的相位周期性地交替控制电子开关S10、S11、S00、S01，可以符号正确地控制压电执行器Pz1、Pz2…Pzn并实现能量回收。在该实施例中，电子开关的联接关于电压波形(Spannungsverlauf)是持续发生的，从而能够实现无电流的联接。这种无电流联接的附加效果在于，能够使压电执行器作为无功阻抗(电抗)来运行，并因此实际上不消耗电能，因为直观上在压电执行器充电时所需要的来自电网的能量在放电时又被电网回收。附加地，相对于压电执行器Pz1，Pz2，...Pzn或压电执行器阵列14并联一开关Sc。开关Sc可以用于压电执行器Pz1，Pz2，...Pzn的异步放电。异步放电是指：放电不与输入电压U_E的相同步进行。开关Sc具有电阻Rc，该电阻被设置为与开关Sc串联的电阻。如果开关Sc断开、即不接通，则根据输入电压U_E来控制施加在压电执行器Pz1，Pz2，...Pzn上的电压。如果开关Sc闭合、即被接通，则在压电执行器Pz1，Pz2，...Pzn的触点之间有平衡电流流过，该平衡电流使位于压电执行器的触点之间的电压回归零。因此，利用开关Sc可以为压电执行器的激活设定任意的时间间隔。此外，在开关Sc或电阻Rc与压电执行器Pz1，Pz2，...Pzn之间设置开关Su，该开关具有并联的分路电阻Ru。开关Su用于克服曲线合成中的可能的不连续处，并与开关Sc一起添加附加的时间常数。

图2示出了施加在根据第一实施例的压电执行器阵列14或压电执行器阵列14的压电执行器上的控制电压U_s的电压时间曲线。控制电压U_s的与时间相关的特性将单独通过开关S00、S01、S10和S11的接通和断开来实现。在表1中示出了对应的电路图。在此，“0”表示开关状态“断开”，“1”表示开关状态“闭合”、即接通。在时间间隔或阶段A01中，两个开关S00和S11断开，开关S01和S10闭合。换句话说，施加在P1上的正半波的电压施加在压电执行器阵列14的压电执行器上，从而通过开关S10分别在压电执行器的左边端口上、即压电执行器的与开关S00和S10相关联的端口上施加正电位，同时通过开关S01分别在压电执行器的右边端口上、即压电执行器的与开关S01和S11相关联的端口上施加零线的电位，即在理想情况下施加电位0。总之，在时间间隔A0中，在压电执行器Pz1，Pz2，...Pzn上施加正电压。在此情况下，压电执行器被激活期间的持续时间由施加在输入端12(见图1)上的输入电压U_E的频率决定。

表1

在标准电流端口中，时间间隔A01的长度在频率为50Hz的情况下例如为10ms。在时间间隔A01中所施加的信号U_E可以看作是100Hz半波序列(Halbwellenfolge)的单脉冲(Einzelpuls)。在A02期间，输入电压U_E被换向，现在施加在P1上的是负电压。但是为了能够符号正确地控制压电执行器Pz1，Pz2，...Pzn，输入电压U_E通过接通开关S00和S11并断开开关S01和S10而被反向。因此在时间间隔A02期间，在压电执行器Pz1，Pz2，...Pzn上能够记录下与在A01期间相同的电压波形。换句话说，在时间间隔A02期间，施加在压电执行器的左边端口、即压电执行器的与开关S00和S10相关联的端口上的现在是零线的电位，即在理想情况下为电位0，同时在压电执行器的右边端口、即压电执行器的与开关S01和S11相关联的端口上分别施加相P1的电位，即负电位。总之，在时间段A02期间，在压电执行器Pz1，Pz2，...Pzn上施加有正电压。开关S00、S01、S10和S11的切换通过前述的同步控制器SK与输入电压U_E的相特性同步。这可以例如通过利用同步控制器SK在输入端10上探测相P1来实现，并且对开关S00、S01、S10和S11上的开关信号的触发可以通过同步控制器SK利用该相信号来平衡。在相P1与同步控制器SK之间绘有沿同步控制器SK方向的箭头。该箭头表示：施加在相P1的电压通过同步控制器来检测。例如，可以在相P1与同步控制器之间设置用于检测施加在相P1上的电压信号的线路。时间间隔A03等于半个时间间隔A01。在时间间隔A04中，所有的开关S00、S01、S10和S11被断开，从而使施加在压电执行器上的电压U_s对于时间间隔A04是固定的。开关S00、S01、S10和S11的关闭可以例如通过同步控制器从控制装置(未示出)获得的触发信号Tr来触发。

同步控制器SK现在再次将其开关特性与输入信号U_E的相同步，并触发开关S00、S01、S10和S11的断开，准确地说是在输入信号具有最大值时。在间隔A04期间，压电执行器Pz1，Pz2，...Pzn保持被激活，即在压电执行器的触点之间施加电压U_s。在时间间隔A05开始时，开关S01和S11闭合，使得施加在压电执行器Pz1，Pz2，...Pzn上的电压U_s到该间隔结束时相应于反向的输入电压U_E再次回到零。在时间间隔A03至A05中，两个半波近乎于结合在一起，从而产生一信号脉冲，该信号脉冲相比于间隔A01和A02中的信号具有一半的频率或双倍的周期。在间隔A06至A08中将重复间隔A03至A05中的进程，其变化在于：现在，压电执行器Pz1，Pz2，...Pzn的更长的激活间隔将通过三倍于时间间隔A01和A02的脉冲时间或周期来控制。在时间间隔A09期间，开关S00、S01、S10和S11断开，此时施加在压电执行器上的电压U_s为0V。在该时间间隔内，压电执行器Pz1，Pz2，...Pzn失活。在间隔A10中，压电执行器Pz1，Pz2，...Pzn被再次激活，在间隔A11中再次出现与间隔A09中一样的暂停。

图3示出了施加在根据第一实施的压电执行器阵列14的压电执行器Pz1，Pz2，...Pzn上的控制电压U_s的电压时间曲线，现在在此借助于斩波器开关(Chopper-Schalters，断路器开关)Sc来影响施加在压电执行器Pz1，Pz2，...Pzn上的电压U_s。通过使用该附加的开关Sc，可以使压电执行器Pz1，Pz2，...Pzn可自由选择时间地放电。这使得能够在充电之后与电网频率无关的时间点上发出计量脉冲。例如，在输入电压U_E的第三半波期间，斩波器开关被激活，并且施加在压电执行器Pz1，Pz2，...Pzn上的电压U_s大约直至第四半波开始时下降至零。如图3所示，在使用开关Sc与另外的开关S00至S11组合的条件下，可以缩短或延长信号电压或控制电压U_s的周期。

在图4中可以阐明了电压时间曲线的曲线波形，如果压电执行器Pz1，Pz2，...Pzn的行程应该特别高时，可以采用该曲线波形。压电执行器的行程取决于控制信号U_s的极值之间的电压差。因此，压电执行器Pz1，Pz2，...Pzn的行程可以通过使这些压电执行器换向来提高。暂时性地施加在压电执行器Pz1，Pz2，...Pzn上的负电压U_s也被称为双极电压U_bi。双极电压U_bi通过对开关S00、S01、S10和S11的控制时间点的移置(Verschiebung)来实现。在图4所示的实施例中，与如图2和图3所示的实施例不同的是，在第二半波期间，即在负输入电压U_E或负相P1时，开关S01和S10被接通，也就是说，施加在输入端上的负电压U_E被传输到位于压电控制电路11和具有压电执行器Pz1，Pz2，...Pzn的压电执行器阵列14之间的接口13上，从而不是首先进行整流，由此来实现压电执行器Pz1，Pz2，...Pzn的换向。换句话说，现在施加在压电执行器Pz1，Pz2，...Pzn的左边端口上的是相P1的负半波的负电位。即，在压电执行器上所施加的是负电压，为了防止压电执行器损坏，该负电压应该只在短时间内被施加，并且不应超过工作电压的大约1/4。在第二半波期间，在图4中从输入电压U_E的值达到预设阈值的时间点开始，压电执行器Pz1，Pz2，...Pzn上的电压将通过断开开关S01和S10而保持恒定。该状态被保持直至输入电压U_E的电压值或其绝对值再次低于预设的阈值。然后接通开关S01和S10，从而使得输入电压U_E再次被施加在压电执行器Pz1，Pz2，...Pzn上。

在图5中示出了压电执行器装置50，其具有根据本发明的第二实施例的压电控制电路51。类似于压电执行器装置10，压电执行器装置50包括输入端52。在这种情况下，对压电执行器Pz1，Pz2，...Pzn的控制被扩展到三相。即，将施加三相电压作为输入电压U_E。与第一实施例相比，由此增加了可产生的曲线多样性(Kurvenvielfalt)，并提高了可用以改变压电执行器的开关状态的频率。换句话说，当频率降低2/3时可产生与第一实施例相同频率的控制信号。有鉴于干扰到信号的抖动与基础频率是成比例的，因此该干扰值在第二实施例中可相应地降低2/3。压电执行器装置50的结构类似于图1中的压电执行器装置10。但是与图1不同的是，压电执行器装置50的输入端包括三个相P1、P2、P3，这些相通过具有4x2开关矩阵的变流电路56经由压电接口53与具有多个并联的压电执行器Pz1至Pzn的压电执行器阵列54相联接，在此，4x2开关矩阵包括开关S00、S01、S10、S11、S20、S21、S30、S31。现在，将同步控制器SK与相P1、P2、P3相联接，以便探测施加电压U_E的所有三个相。现在，同步控制器SK与三相输入电压U_E同步地控制4x2开关矩阵的开关S00、S01、S10、S11、S20、S21、S30、S31，从而在压电执行器Pz1至Pzn上分别施加具有所要求的形式或时间波形的正电压U_s。与第一实施例相同，可以通过斩波器开关Sc来影响施加在压电执行器Pz1至Pzn上的电压U_s。通过使用该附加的开关Sc，使得压电执行器Pz1，Pz2，...Pzn可自由选择时间地放电。如上所述，这使得能够在充电之后与电网频率无关的时间点上发出计量脉冲。

图6示出了控制电压U_s的时间电压波形的曲线图，该电压波形由根据第二实施例的压电控制电路51产生。例如，该曲线在开始时接通开关S10和S01并断开所有其他的开关。在P1的相为30°时，此时相P1和P3的电压的绝对值相同，通过断开开关S10并接通开关S30而跃变至相P3。P3的电压是正的，因此现在施加在压电执行器Pz1至Pzn上的仍然是正电压。现在，当输入端上的相P3从正半波过渡到负半波时，闭合开关S31和S00并断开开关S01和S30，以使现在施加在压电执行器Pz1至Pzn上的继续为正电压。当P1的相为120°时，此时相P1和P3的电压的绝对值相同，现在通过断开开关S31和S00并接通开关S10和S01又跃变回到相P1。在相P1的负半波期间，断开开关S10和S01并接通开关S11和S00，以便在压电执行器Pz1至Pzn上继续施加正电压。现在，当相P1从负半波过渡到正半波时断开所有开关，以使施加在压电执行器上的电压U_s保持为零。最后，通过接通两个开关S20和S01并且断开其余的开关，使得关于第二相P2的电压曲线继续进行。通过在各个相的不同交叉点上在各个相之间的跃变，可以实现具有不同脉冲持续时间和不同振幅的各种信号形式。

图7示出了电压波形U_s关于时间的曲线图，该电压波形可以同样由根据第二实施例的压电电路阵列51来产生。在此，施加在压电执行器Pz1至Pzn上的电压U_s的振幅被调整到特定的电压值。这种调整通过将施加在压电执行器Pz1至Pzn上的电压U_s固定在特定值来实现。这可以通过在电压振幅的阈值时或在与其相对应的输入电压的相的特定值时将各个当前闭合、即接通的开关S断开来实现。首先与图6类似，通过接通开关S10和S01并断开所有其他的开关来产生控制电压U_s。在P1的相为大约15°时，断开开关S10和S01，从而使现在刚达到的电压值U_s保持恒定。在P1的相为大约45°时，变换到P3的正半波，在此，开关S30和开关S01被接通。在相P3交零时，断开开关S30和S01，以使压电执行器现在保持失活。接下来，通过接通开关S20和开关S10变换到相P2的正半波。当控制电压U_s达到预设的阈值时，开关S20和S10再次被断开，从而保持该阈值作为控制电压，直至相P3的电压的绝对值等于所达到的控制电压U_s的阈值。现在，通过接通开关S31和S00来变换到相P3的负半波。当相P3交零时或过渡到正半波时，现在通过断开开关S31和S00和替代地接通开关S30和S01，使控制电压U_s保持为正的。当控制电压U_s达到预设的阈值时，开关S30和S01被断开，从而保持该阈值为控制电压，直至输入电压U_E再次达到预设的阈值。在此处通过再次接通开关S30和S01又变换回相P3的正半波。在电压U_s交零时，即过渡到相P3的负半波时，断开开关S30和S01并接通开关S31和S00，由此使得施加在输入端上的负电压U_E被反转为压电执行器上的正的控制电压U_s。

图8示出了根据本发明第三实施例的压电执行器装置80。该压电执行器装置80同样包括压电控制电路81和压电执行器阵列84，该压电控制电路和压电执行器阵列与压电接口83彼此联接。压电控制电路81还包括输入端82，在该输入端上施加有输入信号U_E。与根据第二实施例的阵列50相比，根据第三实施例的阵列80的变流电路86现在被扩展为，附加地将2m-2个列添加到第二实施例的开关矩阵中，以便现在能够彼此独立地总共控制m个阀门组GR1至GRm。为了独立地控制配属于各个组GR1至GRm的开关组i，在此，开关组包括开关S00,i、S01,i、S10,i、S11,i、S20,i、S21,i、S30,i、S31,i(i＝1至m)，现在将m个彼此独立的触发信号Tr1至Trm发送到同步控制器SK。根据触发信号的时间点，在不同的时间点上对压电执行器Pz1至Pzn,i(在此i＝1至m)的各个组实施控制。还可以考虑，例如利用各种计量装置来执行在时间上错开的不同工作步骤，或者在不同的计量阀组中同时执行各种工作步骤，在此，仅需要唯一的压电控制电路81。与图1和图5中的阵列类似的是，图8中的压电执行器装置80针对各个阀门组都分别具有一个并联开关Sc,i和一个串联开关Su,i，在此i＝1至m。

此外，为了避免发生干扰或事故，在所述控制电路11、51、81的输入端与电压源之间接入隔离变压器是非常有用的。在用户与压电执行器发生接触而这些压电执行器又连接到电压源或电网的情况下，压电执行器和电源插头的电隔离可以防止有较大的电流流动。在电压源供应三相电流或三相电压的情况下，选择下述这种变压器是有意义的：在该变压器中，初级绕组被构造为三角形电路，次级绕组被构造为星形电路。通过这种类型的布线，可以在二次侧形成零线，即零线上的电压始终为0，从而确保其满负荷能力。

为了实现可变的控制电压，可以在隔离变压器之后附加地接入可调变压器，在此，在这种具有三相电流的变型中接入了三个联接在一个轴上的可调变压器。

如果需要提供比所拥有的频率(例如50或60Hz)更高的输入频率作为输入电压频率，则附加地可以在所述控制电路的输入端之前接入逆变器，利用该逆变器可以独立于电网频率地产生所要求的电压频率。

最后再次指出：前面详细描述的压电执行器装置和压电控制电路只是实施例，本领域技术人员能够在不超出本发明的范围的情况下以不同的方式对其进行修改。此外，不定冠词“一”的使用并不排除所涉及的特征也可能存在多个。

附图标记列表

10，50，80 压电执行器装置

11，51，81 压电控制电路

12，52，82 输入端

13，53，83 压电接口

14，54，84 压电执行器阵列

16，56，86 变流电路

A01…A11 时间间隔

GR1…GRm 压电元件组

N 零线

P1，P2，P3 相

Pz1，Pz2...Pzn 压电元件

Pz1…Pz n,i 第i个阀门组的压电元件

Rc 电阻

Ru 分路电阻

S，S10，S11，S00，S01，S20，S21，S30，S31 电子开关

S00,i，S01,i，S10,i，S11,i，S20,i，S21,i，S30,i，S31,i 第i个开关组的电子开关

Sc 开关/斩波器开关

SK 同步控制器

Su 串联开关

Tr，Tr1…Trm 触发信号

U_bi 双极电压

U_E 输入电压

U_s 控制电压/施加在压电元件上的电压。