壓電陶瓷可以被描述成具有恒定剛度系數的機械彈簧。剛度對于壓電陶瓷的諧振頻率和出力特性起著(zhù)非常重要的作用。

陶瓷剛度與它的橫截面積A成正比，陶瓷剛度隨著(zhù)陶瓷長(cháng)度L₀的增加而降低。

例：橫截面積5×5mm2，長(cháng)度為9mm的剛度為

橫截面積不變，長(cháng)度變?yōu)?8mm，剛度則變?yōu)?0N/µm。如果致動(dòng)器的橫截面積為10mm×10mm，長(cháng)為18mm時(shí)，則剛度值為240N/μm。

但是以上的公式不能*反饋實(shí)際情況，因為剛度還取決于如何使用（動(dòng)態(tài)、靜態(tài)操作），環(huán)境（負載、供電參數、小信號或大信號操作），這樣可以改變兩個(gè)或者更多的因素，因此這時(shí)候的公式僅能粗略的給出預期的性能。

然而實(shí)際情況下剛度還受到其他方面因素的影響，比如電極是如何連接的。如果電極沒(méi)有連接，那么能量沒(méi)有辦法消耗，這時(shí)候剛度具有大值。

A 短路連接                B開(kāi)路連接

如一個(gè)10mm×10mm×20mm的壓電陶瓷電極未短路時(shí)，剛度值約為450N/µm，而電極短路后，剛度值約為200N/µm。這是因為機械的壓力會(huì )產(chǎn)生電荷負載，在電極短路時(shí)，電荷可以流動(dòng)，從陶瓷塊中消除。而在開(kāi)路的情況下電荷保持在陶瓷中積累，機械操作使得電極處產(chǎn)生電壓，這個(gè)相當于壓電陶瓷內部產(chǎn)生了電場(chǎng)，這個(gè)電場(chǎng)使得壓電陶瓷穩定，阻礙其壓縮，因此開(kāi)路時(shí)剛度較大。

結論：

A方式引線(xiàn)短接，相當于電壓控制，機械產(chǎn)生的電荷相對流動(dòng)來(lái)保持壓電陶瓷兩端的電壓恒定，電荷被消耗。

B方式引線(xiàn)開(kāi)路，理論上相當于電荷或電流控制，機械力產(chǎn)生的電荷存留在壓電陶瓷內，壓電陶瓷電壓隨著(zhù)負載力的變化而變化。 

開(kāi)路電流控制的優(yōu)勢主要在于動(dòng)態(tài)位移控制。

更大的系統剛度可以通過(guò)閉環(huán)位置控制獲得，相較于閉環(huán)控制，開(kāi)路電流控制的響應速度更快。

封裝壓電陶瓷的剛度

參數表里的剛度數值是移動(dòng)端受力損失的位移，通過(guò)移動(dòng)端或前端殼體外螺紋與外部機械結構連接后，整體的剛度降低，因為力的傳輸包括了陶瓷和殼體，在理論分析時(shí)需要將這一點(diǎn)考慮進(jìn)去。

系統整體的剛度取決于所有的機械部分：比較弱的點(diǎn)經(jīng)常是設計中連接結合點(diǎn)。

放大機構促動(dòng)器的剛度

機構放大式結構促動(dòng)器整體的剛度會(huì )降低。

出力約為壓電陶瓷出力的1/n，整體的剛度降低到大約1/（n×n） (基于陶瓷的原始參數)，n為機構放大倍數。

**參數表里的剛度數值是小信號電壓控制下測得的，一定要注意剛度有±20%的公差，參數表里的數值只用于理論分析。