DE10251250A1

DE10251250A1 - Verfahren und Gerät zur Anregung piezoelektrischen Materials

Info

Publication number: DE10251250A1
Application number: DE10251250A
Authority: DE
Inventors: Christopher F Gallmeyer
Original assignee: Caterpillar Inc
Current assignee: Caterpillar Inc
Priority date: 2001-12-19
Filing date: 2002-11-04
Publication date: 2003-07-10
Also published as: US6794795B2; US20030111933A1

Abstract

Gerät und Verfahren zur Anregung einer piezoelektrischen Einrichtung. Eine Steuereinrichtung empfängt ein erstes Steuersignal und regt eine piezoelektrische Einrichtung ungefähr bei wenigstens einer vorbestimmten elektrischen Resonanzfrequenz der piezoelektrischen Vorrichtung als Funktion des ersten Steuersignals an.

Description

Technisches Gebiet

Diese Erfindung bezieht sich generell auf piezoelektrische Einrichtungen und insbesondere auf die Heizung piezoelektrischer Einrichtungen durch ein Anregungssignal.

Hintergrund

Piezoelektrische Einrichtungen, wie piezoelektrische Aktoren, bestehen generell aus piezoelektrischem Material das sich verformt, wenn ein elektrisches Feld, z. B. ein äußeres/antreibendes Feld darüber angelegt wird. Zusätzliche Materialien können mit dem piezoelektrischen Material verbunden sein, wie metallische Schichten die als Elektroden fungieren, isolierende Materialien, die verhindern, dass Strom zwischen einzelnen Bereichen der Einrichtung fließt und Klebemittel um die einzelnen Schichten verbinden.
Vereinfacht ausgedrückt bestehen piezoelektrische Materialien aus vielen Dipol- Einheitszellen. Fig. 1 stellt symbolisch eine Einheitszelle 10 aus piezoelektrischem Material dar. Wenn ein elektrisches Feld E1 in der dargestellten Richtung angelegt wird, wächst die Einheitszelle längs der y-Achse und schrumpft längs der x-Achse, wird dabei im Wesentlichen lang und dünn. Wenn im Gegensatz dazu ein elektrisches Feld E2 in der dargestellten Richtung angelegt wird, schrumpft die Einheitszelle längs der y-Achse und wächst längs der x-Achse, wird dabei im Wesentlichen kurz und dick.
Wenn die Einheitszelle 10 abkühlt nimmt der piezoelektrische Effekt, also die Reaktion auf das Anlegen eines elektrischen Feldes, ab. Daher wird die Einheitszelle für eine gegebene Stärke des elektrischen Feldes nicht so stark wachsen/schrumpfen wie sie es bei höherer Temperatur getan hat. In der Praxis reduziert dies bei gleichem angelegten Feld den Hub der piezoelektrischen Einrichtung. Es wurde zum Beispiel für einige piezoelektrische Materialien ein Hub - Verlust von 35% ermittelt, wenn sich die Temperatur von 25°Celsius auf -40°Celsius änderte.

Zusammenfassung der Erfindung

Die vorliegende Erfindung sieht eine Vorrichtung und Verfahrenen zur Anregung einer piezoelektrischen Einrichtung vor. Eine Kontroll/Steuereinrichtung empfängt ein erstes Steuersignal und regt die piezoelektrische Einrichtung in etwa bei wenigstens einer vorbestimmten elektrischen Resonanzfrequenz der piezoelektrischen Einrichtung als Funktion des ersten Steuersignals an.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen

Fig. 1 stellt symbolisch eine Einheitszelle 10 eines piezoelektrischen Materials dar.
Fig. 2 zeigt eine Vorrichtung 20 zur Anregung einer piezoelektrischen Einrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels der Erfindung.
Fig. 3 zeigt einen Polarisationsschätzungsschaltkreis gemäß eines Ausführungsbeispiels der Erfindung.
Fig. 4 ist ein Graph des Verlaufs der Impedanz eines typischen piezoelektrischen Materials 32 gemäß eines Ausführungsbeispiels der Erfindung.

Detaillierte Beschreibung

Bild 2 zeigt eine Vorrichtung 20 zur Anregung einer piezoelektrischen Einrichtung gemäß eines Ausführungsbeispiels der Erfindung. Die Vorrichtung 20 kann benutzt werden um die piezoelektrische Einrichtung zu heizen. Eine Temperaturbestimmungseinrichtung, wie ein Temperatursensor 22 oder eine andere Einrichtung wie sie unten beschrieben ist, kann die Temperatur der piezoelektrischen Einrichtung, wie z. B. eines piezoelektrischen Sensors oder piezoelektrischen Aktuators 24, oder eine Temperatur in der Umgebung einer piezoelektrischen Einrichtung ermitteln oder detektieren und gibt ein Temperatursignal ("TEMP") weiter, welches diese Temperatur anzeigt also einen Wert der die ungefähre Temperatur angibt.
In Ausführungsbeispielen der Erfindung kann der Temperatursensor 22 weggelassen werden. In einigen Ausführungsbeispielen, kann das Temperatursignal TEMP bestimmt werden aus einer geschätzten ferroelektrischen Polarisation der piezoelektrischen Einrichtung. Speziell kann die Temperaturmesseinrichtung anstatt des Temperatursensors 22 einen Polarisationsschätzschaltkreis (40) (Bild3) beinhalten, der mit dem piezoelektrischen Aktuator 24 in einer den Fachleuten bekannten Art und Weise gekoppelt ist, wie die nachfolgende Diskussion zeigen wird.
Für eine vorbestimmte Zeit misst der Polarisationsschätzungsschaltkreis 40 auf eine den Fachleuten bekannte Art und Weise die Änderung ΔV der an den piezoelektrischen Aktuator angelegten Spannung, wie zum Beispiel mit einem Vergleichsschaltkreis 42.
Während der selben generellen Zeitdauer bestimmt der Polarisationsschätzungsschaltkreis die Änderung ΔQ der Ladung auf dem piezoelektrischen Aktuator 24, wie z. B. mit einem Stromintegrierschaltkreis 44, der auf den Fachleuten bekannt Art und Weise mit dem piezoelektrischen Aktuator 24 gekoppelt ist.
Aus den Werten für die Änderungen der Spannung ΔV und der Ladung ΔQ kann eine äquivalente Kapazität CE des Aktuators 24 generell nach der folgenden Gleichung bestimmt werden, wobei die äquivalente Kapazität CE von der körperlichen Konstruktion des Aktuators 24 und der Umgebungstemperatur des Einsatzbereiches des Aktuators 24 abhängt:

CE = ΔQ/ΔV
Typischerweise erhält man genauere Schätzungen der äquivalenten Kapazität CE mit Werten für die Spannungsänderungen ΔV, die einen signifikanten Teil (>50%) des vollen Spannungsbereichs des piezoelektrischen Aktuators 24 ausmachen. Kleinere Prozentsätze können ebenfalls benutzt werden, obwohl dann die Genauigkeit der Berechnung der äquivalenten Kapazität CE leiden kann. Die Spannungs-Ladungs-Hysteresekurve des piezoelektrischen Aktuators 24 bestimmt typischerweise den minimalen Wert 4 V der in dieser Berechnung ohne signifikanten Genauigkeitsverlust verwendet werden kann.
Der Polarisationsschätzungsschaltkreis 40 kann eine empirische Abbildung oder Datenstruktur 46 enthalten, die im Betrieb die äquivalente Kapazität CE als Eingabewert verarbeitet. Die empirische Abbildung oder Datenstruktur 46 wird typischerweise aus den ferroelektrischen Polarisierungs-Hysteresekurven des piezoelektrischen Aktuators 24 ermittelt, um das Temperatursignal TEMP zu erzeugen.
Die äquivalente Kapazität CE stellt effektiv eine eindeutige Steigungswert auf den ferroelektrischen Polarisations-Hysteresekurven dar, der mit der geschätzten Temperatur in der Umgebung des piezoelektrischen Aktuators 24 korreliert werden kann, wie den Fachleuten einsichtig ist. Die Datenstruktur 46 kann eine Referenz-Tabelle sein, die im RAM oder im ROM gespeichert wird, ein Softwarealgorithmus oder ein festverdrahteter Schaltkreis der im Betrieb das Temperatursignal TEMP als Reaktion auf die äquivalente Kapazität CE erzeugt.
Eine Steuereinrichtung, z. B. ein Controller wie ein Mikrocontroller oder Mikroprozessor 26, kann das Signal TEMP von der Temperaturbestimmungseinrichtung, z. B. dem Temperatursensor 22 empfangen, und auch ein erstes Steuersignal ("CONTROL1") empfangen, welches die erwünschte Anregung des piezoelektrischen Aktuators 24 angibt. Das erste Steuersignal CONTROL1 kann auf eine beliebige Art aus einer Vielzahl von möglichen Arten erzeugt werden, die den Fachleuten bekannt sind.
Obwohl der piezoelektrische Aktuator 24 als thermisch vorgespannter Biegeaktuator dargestellt ist könnte eine Vielzahl anderer piezoelektrischer Aktuatoren benutzt werden, so z. B. eine Vielzahl von unimorphen und bimorphen und/oder Stapel(anordnunge)n die den Fachleuten bekannt sind.
Der Mikroprozessor 26 sendet ein zweites Steuersignal ("CONTROL2") an die piezoelektrische Einrichtung 24 als Funktion von wenigstens einem der Signale Temperatursignal TEMP und erstem Steuersignal CONTROL1. In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann der Mikroprozessor 26 das zweite Steuersignal CONTROL2 senden, wenn das Temperatursignal TEMP anzeigt, dass die Temperatur des piezoelektrischen Aktuators 24 geringer ist als eine vorbestimmte Temperatur und/oder wenn das erste Steuersignal (CONTROL1) empfangen wird. Die vorbestimmte Temperatur kann abhängig von der Anwendung des piezoelektrischen Aktuators variieren. Daher können in Ausführungsbeispielen der Erfindungen entweder das Temperatursignal TEMP oder das erste Steuersignal CONTROL1 weggelassen werden.
Das zweite Steuersignal CONTROL2 erzeugt ein elektrisches Feld über den piezoelektrischen Aktuator 24 auf eine beliebige aus einer Vielzahl von Arten, welche den Fachleuten bekannt sind. Beispielsweise könnte das zweite Steuersignal eine Spannung oder ein Strom/eine Ladung sein, die auf die erste Elektrode 28 des piezoelektrischen Aktuators 24 angelegt wird.
Eine zweite Elektrode 30 kann in gewissem Abstand von der ersten Elektrode 28 platziert werden, wobei ein piezoelektrisches Material 32, wie beispielsweise PZT-5A dazwischen eingebracht wird. Die zweite Elektrode 30 liegt typischerweise auf Erdpotential, obwohl sie dies in anderen Ausführungsbeispielen nicht notwendigerweise sein muss und erzeugt dabei ein elektrisches Feld zwischen den beiden Elektroden 28,30 und am piezoelektrischen Material 32. In anderen Ausführungsbeispielen könnte ein drittes Steuersignal, wie z. B. das Komplementärsignal des zweiten Steuersignals CONTROL2 oder eine andere Spannung, Strom und/oder Ladung an die zweite Elektrode angelegt werden.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, kann das zweite Steuersignal CONTROL2 bei einer Frequenz liegen, welche ungefähr gleich einer elektrischen Resonanzfrequenz des piezoelektrischen Aktuators 24 ist. In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung kann das zweite Steuersignal CONTROL2 bei einer Frequenz nahe einer elektrischen Resonanzfrequenz, oder innerhalb eines vorbestimmten Abstandsbereichs einer elektrischen Resonanzfrequenz liegen. Der vorbestimmte Abstandsbereich kann von der erwünschten Heizeffizienz des piezoelektrischen Aktuators 24 abhängen, wie unten beschreiben wird.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die Frequenz des zweiten Steuersignals CONTROL2 bei einer ersten Serienresonanz des piezoelektrischen Materials 32 liegen. In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung, kann irgendeine der anderen geeigneten Serienresonanzfrequenzen des piezoelektrischen Materials 32 benutzt werden. Bei vielen piezoelektrischen Materialien 32 wird jedoch mit jeder höheren Serienresonanzfrequenz mehr Leistung benötigt um das Signal zu erzeugen, was typischerweise an einer höheren Impedanz des piezoelektrischen Materials 32 liegt. Dies kann in einigen Anwendungen unerwünscht sein. Deshalb kann für geringere Leistungsaufnahme, die erste Serienresonanzfrequenz benutzt werden.
In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann die Frequenz des zweiten Steuersignals CONTROL2 bei einer ersten Parallelresonanz des piezoelektrischen Materials 32 liegen. In einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung, kann jede beliebige andere Parallelresonanzfrequenz des piezoelektrischen Materials 32 benutzt werden.
Wie bei Serienresonanzfrequenzen kann jedoch mit jeder höheren Parallelresonanzfrequenz größere Leistung benötigt werden um das zweite Steuersignal CONTROL2 zu erzeugen. Dies kann wiederum in einigen Anwendungsfällen unerwünscht sein.
Durch Anlegen des zweiten Steuersignals CONTROL2 bei einer Resonanzfrequenz des piezoelektrischen Materials 32, ist das piezoelektrische Material 32 effektiv ein reiner (oder fast reiner) ohmscher Verbraucher. Die Blindwiderstandskomponente des piezoelektrischen Materials 32 wird reduziert oder minimiert. Dies verstärkt Leistungsdissipation im piezoelektrischen Aktuator 24, durch Aufheizen des piezoelektrischen Materials 32.
Durch Anlegen des zweiten Steuersignals CONTROL2 bei einer Frequenz nahe der oder innerhalb eines vorbestimmten Abstandsbereichs zur Resonanzfrequenz des piezoelektrischen Materials 32, wird das piezoelektrische Material 32 weniger eine ohmscher Verbraucher und mehr ein Blindwiderstand. Für eine gegebene Zeitdauer wird die Leistungsdissipation durch Heizung typischerweise proportional niedriger sein, je höher der Blindwiderstand ist. Daher wird weniger Heizeffekt für die gleiche dem piezoelektrischen Aktator 24 zugeführte Leistung erzielt. Dies kann jedoch abhängig von der einzelnen Anwendung und der benutzten Leistungsversorgung akzeptabel sein.
Fig. 4 zeigt einen Graphen 50 der Impedanz eines typischen piezoelektrischen Materials 32 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Der Blindwiderstandsanteil der Impedanz wird typischerweise minimiert sein, (z. B. Null) wenn der Impedanz- Phasenwinkel gleich null ist. Die erste Serienresonanzfrequenz ("fSR1") wird typischerweise bei einer Frequenz liegen, bei der die Impedanz minimiert ist. Für das piezoelektrische Material PZT-5A beispielsweise wird die erste Serienresonanzfrequenz fSR1 typischerweise bei etwa 90-100 kHz auftreten.
In vielen vorkommenden Fällen wird der piezoelektrische Aktuator 24 sich bei Anregung des piezoelektrischen Materials 32 mit einer Resonanzfrequenz nicht bewegen. Die Resonanzfrequenz kann signifikant höher sein als die normale Betriebsfrequenz des piezoelektrischen Materials. Zum Beispiel wird das piezoelektrische Material PZT-5A typischerweise unter Benutzung eines 55 kHz Signals betrieben um eine Verschiebung zu erzeugen, während die erste Serienresonanzfrequenz bei etwa 90-100 kHz liegt.
Bei der ersten Serienresonanzfrequenz, kann sich das Eingabesignal des piezoelektrischen Aktuators 24 möglicherweise zu schnell ändern, als dass der piezoelektrische Aktuator mechanisch reagieren könnte. Deshalb verschiebt sich der piezoelektrische Aktuator nicht, wenn er mit dieser höheren Frequenz angeregt wird. Dies kann die Lebensdauer des piezoelektrischen Aktuators 24 verlängern, verglichen mit anderen Heiztechniken die Verschiebung des piezoelektrischen Aktuators verursachen.
Die genaue Wellenform des zweiten Steuersignals CONTROL2 kann beliebig sein, z. B. eine Sinuswelle, eine Rechteckwelle, eine Dreieckswelle und so weiter. Generell kann eine bessere Heizung des piezoelektrischen Aktuators 24 erreicht werden, wenn eine Wellenform verwendet wird, die bei der Resonanzfrequenz eine signifikante Signalleistung hat.
Die Vorrichtung 20 zur Anregung des piezoelektrischen Aktuators 24 kann von der normalen Kontrolleinrichtung/Schaltung für den piezoelektrischen Aktuator 24 getrennt oder (wie gezeigt) in diese integriert sein. Für den Fall dass es integriert ist wird das erste Steuersignal CONTROL1 typischerweise eine erste Charakteristik haben, wenn die Anregung des piezoelektrischen Aktuators bei einer nicht-resonanten Frequenz erwünscht ist (z. B. wenn Bewegung erwünscht ist) und es wird eine zweite Charakteristik haben, wenn Anregung bei einer elektrischen Resonanzfrequenz erwünscht ist (z. B. wenn Heizung erwünscht ist). Dies kann auf eine Vielzahl von den Fachleuten bekannten Möglichkeiten erreicht werden, wie z. B. durch Anlegen eines ersten Spannungswertes als erstes Steuersignal CONTROL1 wenn eine elektrische nicht-resonante Frequenz erwünscht ist und durch Anlegen eines zweiten Spannungswertes wenn eine elektrische Resonanzfrequenz erwünscht ist.

Industrielle Anwendbarkeit

Im Betrieb wird in Ausführungsbeispielen der Erfindung die sowohl das Temperatursignal TEMP als auch das erste Steuersignal CONTROL1 benutzen, das erste Steuersignal typischerweise an den Mikroprozessor 26 geschickt, wenn Heizung des piezoelektrischen Aktuators 24 erwünscht ist. Dies kann während einer Initialisierung vor dem eigentlichen Betrieb oder einer Aufwärmphase auf eine beliebige aus einer Vielzahl von Arten geschehen, die den Fachleuten bekannt sind.
Wenn das Temperatursignal TEMP anzeigt, dass die Temperatur der piezoelektrischen Einrichtung 24 unterhalb der vorbestimmten Temperatur liegt, kann das zweite Steuersignal CONTROL2 an den piezoelektrischen Aktuator 24 gesendet werden. Das zweite Steuersignal CONTROL2 kann bei einer oder mehreren der elektrischen Resonanzfrequenzen des piezoelektrischen Materials 32 im piezoelektrischen Aktuator 24 liegen. Daher wird der piezoelektrische Aktuator Wärme, aber nur wenig oder keine Bewegung erzeugen. Das zweite Steuersignal CONTROL2 kann dann fortdauern, bis der piezoelektrische Aktuator eine zweite vorbestimmte Temperatur erreicht oder bis ein anderes Ereignis eintritt, wie das Verstreichen einer vorbestimmten Zeitdauer.
Daher kann die Vorrichtung 20 dazu benutzt werden einen piezoelektrischen Aktuator 24 zu erwärmen, der sich bei einer kalten Temperatur befindet um Leistungsverluste wegen niedriger Temperaturen zu vermeiden.
In Ausführungsbeispielen der Erfindung in denen das Temperatursignal TEMP weggelassen wird, kann der Mikroprozessor 26 das zweite Steuersignal CONTROL2 senden, wann immer das erste Steuersignal CONTROL1 empfangen wird.
In Ausführungsbeispielen der Erfindung in denen das erste Steuersignal CONTROL1 weggelassen wird, kann der Mikroprozessor 26 das zweite Steuersignal CONTROL2 senden, wann immer die Temperatur des piezoelektrischen Aktuators 24 unter oder über der vorbestimmten Temperatur liegt. Diese Situation wird typischerweise eintreten, wenn separate Steuerschaltungen (nicht dargestellt) benutzt wird, um die Verscheibung das piezoelektrischen Aktuators 24 zu kontrollieren bzw zu steuern. Die separaten Steuerschaltungen können daran gehindert/(dazu vorgesehen) werden den piezoelektrischen Aktuator 24 zu bewegen, während die Vorrichtung 20 den piezoelektrischen Aktuator bei einer elektrischen Resonanzfrequenz anregt, z. B. während einer Heizperiode.
Die Vorrichtung 20 kann benutzt werden, um einen piezoelektrischen Aktuator 24 zu heizen. Durch geeignete Wahl der Frequenz des Signals das benutzt wird um den piezoelektrischen Aktuator anzuregen, kann die mechanische Bewegung des Aktuators 24 minimiert oder eliminiert werden. Indem der piezoelektrische Aktuator 24 auf diese Weise geheizt wird, kann den effektiven Betriebstemperaturbereich des piezoelektrischen Aktuators 24 vergrößert werden. Weiterhin wird der Hub des piezoelektrischen Aktuators 24 nicht reduziert, wenn sich der piezoelektrische Aktuator 24 in kalter Umgebung befindet, weil der Aktuator 24 eine höhere Temperatur hat.
Aus dem Vorausgegangen wird erkennbar, dass, obwohl hier spezifische Ausführungsbeispiele der Erfindung zum Zwecke der Illustration beschrieben wurden, verschiedene Modifizierungen vorgenommen werden können, ohne vom Geist und vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Dementsprechend ist die Erfindung nicht eingeschränkt mit Ausnahme durch die angefügten Ansprüche. 20296

Claims

1. Eine Vorrichtung zur Anregung einer piezoelektrischen Einrichtung, wobei folgendes vorgesehen ist: Eine Steuereinrichtung die im Betrieb ein erstes Steuersignal empfängt und die piezoelektrische Einrichtung ungefähr bei wenigstens einer vorbestimmten elektrischen Resonanzfrequenz der piezoelektrischen Einrichtung als Funktion des ersten Steuersignals anregt.

2. Die Vorrichtung nach Anspruch 1 wobei das erste Signal ein Anregungssignal umfasst, welches eine erwünschte Anregung der piezoelektrischen Einrichtung angibt.

3. Die Vorrichtung nach Anspruch 2 wobei die Kontrolleinrichtung darüber hinaus im Betrieb ein Temperatursignal empfangen kann, welches die Temperatur der piezoelektrischen Vorrichtung angibt und die Kontrolleinrichtung darüber hinaus im Betrieb die piezoelektrische Einrichtung ungefähr bei der wenigstens einen vorbestimmten elektrischen Resonanzfrequenz als Funktion des Temperatursignals anregen kann.

4. Die Vorrichtung nach Anspruch 3 wobei die Kontrolleinrichtung im Betrieb die piezoelektrische Einrichtung ungefähr bei der wenigstens einen vorbestimmten elektrischen Resonanzfrequenz als Funktion des Temperatursignals anregen kann, welches eine geringere Temperatur als einen vorbestimmten Wert anzeigt.

5. Die Vorrichtung nach Anspruch 1 wobei das erste Signal ein Temperatursignal umfasst, das die Temperatur der piezoelektrischen Vorrichtung angibt.

6. Die Vorrichtung nach Anspruch 5 wobei die Kontrolleinrichtung im Betrieb die piezoelektrische Einrichtung ungefähr bei der wenigstens einen vorbestimmten elektrischen Resonanzfrequenz anregen kann, als Funktion des Temperatursignals, welches eine geringere Temperatur als einen vorbestimmten Wert anzeigt.

7. Die Vorrichtung nach Anspruch 5 wobei die Kontrolleinrichtung im Betrieb darüber hinaus ein Anregungssignal empfangen kann, welches die erwünschte Anregung der piezoelektrischen Vorrichtung angibt und die Kontrolleinrichtung darüber hinaus im Betrieb die piezoelektrische Vorrichtung ungefähr bei der wenigstens einen vorbestimmten elektrischen Resonanzfrequenz als Funktion des Anregungssignals anregen kann.

8. Die Vorrichtung nach Anspruch 1 wobei die piezoelektrische Vorrichtung einen piezoelektrischen Aktuator umfasst.

9. Die Vorrichtung nach Anspruch 1 wobei der piezoelektrische Aktuator einen thermisch vorgespannten Biegeaktuator umfasst.

10. Die Vorrichtung nach Anspruch 1 wobei die wenigstens eine elektrische Resonanzfrequenz ungefähr wenigstens eine der Serienresonanzfrequenzen der piezoelektrischen Vorrichtung umfasst.

11. Die Vorrichtung nach Anspruch 1 wobei die wenigstens eine elektrische Resonanzfrequenz ungefähr die erste Serienresonanzfrequenz der piezoelektrischen Vorrichtung umfasst.

12. Die Vorrichtung nach Anspruch 1 wobei die wenigstens eine elektrische Resonanzfrequenz ungefähr wenigstens eine der Parallelresonanzfrequenzen der piezoelektrischen Einrichtung umfasst.

13. Die Vorrichtung nach Anspruch 1 wobei die Kontrolleinrichtung wenigstens einen Mikrokontroller oder einen Mikroprozessor umfasst.

14. Ein Verfahren zur Anregung einer piezoelektrischen Vorrichtung wobei folgendes vorgesehen ist:
Bestimmung eines ersten Zustandes und
Anregung der piezoelektrischen Einrichtung ungefähr bei wenigstens einer vorbestimmten elektrischen Resonanzfrequenz der piezoelektrischen Einrichtung, als Funktion des ersten Zustandes.

15. Das Verfahren nach Anspruch 14 wobei der erste Zustand, eine Temperatur umfasst welche die Temperatur der piezoelektrischen Einrichtung angibt.

16. Das Verfahren nach Anspruch 14 wobei die Anregung der piezoelektrischen Einrichtung als Funktion des ersten Zustandes bedeutet: Anregung der piezoelektrischen Einrichtung wenn die Temperatur, welche die Temperatur der piezoelektrischen Einrichtung angibt, geringer ist als ein vorbestimmter Wert.

17. Das Verfahren nach Anspruch 14 wobei der erste Zustand einen Wert umfasst der die erwünschte Anregung der piezoelektrischen Vorrichtung angibt.

18. Das Verfahren nach Anspruch 14, wobei Anregung der piezoelektrischen Vorrichtung als Funktion des ersten Zustandes umfasst: Anregung der piezoelektrischen Vorrichtung, wenn der Wert der den gewünschten zukünftigen Betrieb angibt größer ist als ein vorbestimmter Wert.

19. Eine Methode zur Anregung einer piezoelektrischen Einrichtung, wobei folgendes vorgesehen ist:
Empfang wenigstens eines Signals aus
erstem Anregungssignal, welches eine gewünschte Anregung der piezoelektrischen Einrichtung angibt und
einem Temperatursignal welches die Temperatur der piezoelektrischen Vorrichtung angibt und
Anregung der piezoelektrischen Vorrichtung ungefähr bei wenigstens einer vorbestimmten elektrischen Resonanzfrequenz der piezoelektrischen Einrichtung als Funktion von wenigstens einem der Signale erstes Ausgangssignal und Temperatursignal.

20. Das Verfahren nach Anspruch 19 wobei Anregung der piezoelektrischen Vorrichtung ungefähr bei der wenigstens einen vorbestimmten elektrischen Resonanzfrequenz als Funktion des Temperatursignals folgendes vorsieht: Anregung der piezoelektrischen Einrichtung ungefähr bei der wenigstens einen vorbestimmten elektrischen Resonanzfrequenz als Funktion des Temperatursignals, welches eine Temperatur anzeigt, die geringer ist als ein vorbestimmter Wert.

21. Das Verfahren nach Anspruch 19 wobei die piezoelektrische Vorrichtung einen piezoelektrischen Aktuator umfasst.

22. Das Verfahren nach Anspruch 19 wobei der piezoelektrische Aktuator einen thermisch vorgespannten Biegeaktuator umfasst.

23. Das Verfahren nach Anspruch 19 wobei die wenigstens eine elektrische Resonanzfrequenz ungefähr wenigstens eine der Serienresonanzfrequenzen der piezoelektrischen Einrichtung umfasst.

24. Das Verfahren nach Anspruch 19 wobei die wenigstens eine elektrische Resonanzfrequenz ungefähr die erste Serienresonanzfrequenz der piezoelektrischen Einrichtung umfasst.

25. Das Verfahren nach Anspruch 19 wobei die wenigstens eine elektrische Resonanzfrequenz ungefähr wenigsten eine der Parallelresonanzfrequenzen der piezoelektrischen Einrichtung umfasst.

26. Eine Methode zur Anregung einer piezoelektrischen Einrichtung, wobei folgendes vorgesehen ist:
Empfang eines Anregungssignals welches die erwünschte Anregung der piezoelektrischen Einrichtung angibt.
Bestimmung eines ersten Wertes welcher die Temperatur der piezoelektrischen Einrichtung angibt; und
Anregung der piezoelektrischen Einrichtung ungefähr bei wenigstens einer vorbestimmten elektrischen Resonanzfrequenz der piezoelektrischen Einrichtung als Funktion des Anregungssignals und des ersten Wertes.