Sistemas de posicionamento linear altamente precisos, como aqueles usados ​​para focar e escanear em equipamentos de medição e inspeção, geralmente precisam de dois modos de movimento diferentes: um rápido (100 mm/seg) seguido por um mais lento (20 nm/seg). O modo rápido reduz o tempo de movimento, enquanto o modo mais lento garante precisão. Até agora, um projeto comum usava estágios separados, um acionado por um parafuso de esfera ou motor linear e o segundo, montado sobre o primeiro, acionado por um micrômetro motorizado ou motor piezoelétrico.

Os engenheiros desenvolveram uma abordagem alternativa: um estágio único econômico com dois sistemas de acionamento independentes. Dois motores rotativos, um servomotor CC padrão e um motor PiezoLeg, são montados em cada extremidade de um parafuso de esfera de alta precisão Steinmeyer. Uma embreagem eletromagnética controla a conexão entre o motor PiezoLeg e o fuso de esferas. O servo CC está sempre conectado, mas alimentado apenas para movimentos rápidos.

No modo de alta velocidade, a embreagem energiza e desengata o motor do PiezoLeg. Um motor CC convencional com codificador rotativo assume a tarefa de acionamento. Como os movimentos de alta velocidade podem ser executados rapidamente, o calor introduzido pelo motor CC é muito baixo. Dependendo do passo do fuso de esferas, a velocidade útil varia de 0,1 a 100 mm/seg.

Com a embreagem desligada, o motor do PiezoLeg se conecta ao parafuso esférico. Um subsistema de medição linear de alta resolução fornece informações de posição ao controlador de movimento. Com a embreagem desligada, os efeitos térmicos dos eletroímãs são minimizados. E na posição de repouso o piezomotor funciona como um freio passivo — evitando movimentos indesejados da platina. No entanto, após a mudança para o motor PiezoLeg, é possível uma faixa de velocidade de 0,15 a cerca de 0,00002 mm/s (20 nm/s). A estabilidade das velocidades na faixa de velocidade inferior depende da resolução da escala linear utilizada.

A relação entre velocidade máxima e mínima é de 1 milhão para 1, ou superior, e é possível alternar de velocidade rápida para velocidade lenta de alta precisão e vice-versa. O movimento em ambos os modos é limitado apenas pela faixa de deslocamento do sistema de posicionamento.