Los sistemas de posicionamiento lineal altamente precisos, como los que se usan para enfocarse y escanear en equipos de medición e inspección, a menudo necesitan dos modos de movimiento diferentes: uno rápido (100 mm/seg) seguido de uno más lento (20 nm/seg). El modo rápido reduce el tiempo de movimiento, mientras que el modo más lento garantiza la precisión. Hasta ahora, un diseño común utilizaba etapas separadas, una impulsada por un tornillo de bola o un motor lineal y el segundo, montado sobre el primero, impulsado por un micrómetro motorizado o un motor piezoeléctrico.

Los ingenieros han desarrollado un enfoque alternativo: una etapa única económica con dos sistemas de accionamiento independientes. Dos motores rotativos, un servomotor DC estándar y un motor piezoleg, se montan en cada extremo de un tornillo de bola de alta precisión Steinmeyer. Un embrague electromagnético controla la conexión entre el motor piezoleg y el tornillo de bola. El servo DC siempre está conectado, pero solo se alimenta para movimientos rápidos.

En modo de alta velocidad, el embrague energiza y desconecta el motor de Piezoleg. Un motor de CC convencional con codificador rotativo se hace cargo de la tarea de conducción. Debido a que los movimientos de alta velocidad se pueden ejecutar rápidamente, el calor introducido por el motor DC es muy bajo. Dependiendo del tono del tornillo de pelota, la velocidad utilizable varía de 0.1 a 100 mm/seg.

Con el embrague apagado, el motor de Piezoleg se conecta al tornillo de bola. Un subsistema de medición lineal de alta resolución proporciona información de posición al controlador de movimiento. Con la alimentación del embrague, los efectos de calor de los electromagnets se minimizan. Y en la posición del resto, el piezomotor funciona como un freno pasivo, evitando el movimiento del escenario no deseado. Sin embargo, después de cambiar al motor Piezoleg, es posible un rango de velocidad de 0.15 a aproximadamente 0.00002 mm/seg (20 nm/seg). La estabilidad de las velocidades en el rango de velocidad más bajo depende de la resolución de la escala lineal utilizada.

La relación de velocidad máxima a mínima es de 1 millón a 1 o más alta, y es posible cambiar de velocidad rápida a alta en precisión y viceversa. El movimiento en ambos modos está limitado solo por el rango de viaje del sistema de posicionamiento.