I sistemi di posizionamento lineare ad alta precisione, come quelli utilizzati per la messa a fuoco e la scansione nelle apparecchiature di misura e ispezione, spesso richiedono due diverse modalità di movimento: una rapida (100 mm/sec) seguita da una più lenta (20 nm/sec). La modalità rapida riduce i tempi di movimento, mentre quella più lenta garantisce la precisione. Fino ad ora, un progetto comune prevedeva stadi separati, uno azionato da una vite a sfere o da un motore lineare e il secondo, montato sopra il primo, azionato da un micrometro motorizzato o da un motore piezoelettrico.

Gli ingegneri hanno sviluppato un approccio alternativo: un singolo stadio economico con due sistemi di azionamento indipendenti. Due motori rotativi, un servomotore a corrente continua standard e un motore PiezoLeg, sono montati su entrambe le estremità di una vite a sfere ad alta precisione Steinmeyer. Una frizione elettromagnetica controlla il collegamento tra il motore PiezoLeg e la vite a sfere. Il servomotore a corrente continua è sempre collegato, ma alimentato solo per i movimenti rapidi.

In modalità ad alta velocità, la frizione eccita e disinnesta il motore del PiezoLeg. Un motore a corrente continua convenzionale con encoder rotativo assume la funzione di azionamento. Poiché i movimenti ad alta velocità possono essere eseguiti rapidamente, il calore prodotto dal motore a corrente continua è molto basso. A seconda del passo della vite a sfere, la velocità utile varia da 0,1 a 100 mm/sec.

Con la frizione disattivata, il motore del PiezoLeg si collega alla vite a sfere. Un sottosistema di misura lineare ad alta risoluzione fornisce informazioni sulla posizione al controllore di movimento. Con la frizione disattivata, gli effetti termici degli elettromagneti sono ridotti al minimo. In posizione di riposo, il piezomotore funziona come un freno passivo, impedendo movimenti indesiderati del tavolo. Tuttavia, dopo aver commutato l'alimentazione al motore del PiezoLeg, è possibile raggiungere un intervallo di velocità compreso tra 0,15 e circa 0,00002 mm/sec (20 nm/sec). La stabilità delle velocità nell'intervallo di velocità inferiore dipende dalla risoluzione della scala lineare utilizzata.

Il rapporto tra velocità massima e minima è di 1 milione a 1, o superiore, ed è possibile passare da velocità veloce a bassa velocità ad alta precisione e viceversa. Il movimento in entrambe le modalità è limitato solo dall'intervallo di spostamento del sistema di posizionamento.