电热执行器是使用热能来产生运动或力的装置。有几种类型的热致动器,但大多数是基于热膨胀原理工作的。
热膨胀是物质随着温度变化而在形状、面积和体积上发生变化的趋势。当一种材料被加热时,它的原子或分子振动得更快,从而占据更多的空间并膨胀。相反,当一种材料被冷却时,它的原子或分子会减慢速度,并收缩。
电热执行器通常使用具有高热膨胀系数(CTE)的材料,这意味着它们随着温度的变化而显著膨胀和收缩。一个常见的例子是由具有不同热膨胀系数的两种不同金属制成的双金属片。加热时,带材会弯曲,因为这两种金属的膨胀速度不同。
另一种类型的热致动器是形状记忆合金(SMA),当加热到一定温度以上时,它会发生可逆相变,从而改变形状。例如,镍钛诺,一种流行的SMA,可以用来制造在加热时可以收缩或膨胀的致动器。
热致动器用于各种应用,包括微机电系统(MEMS)、航空航天、汽车和机器人。