Высокоточные системы линейного позиционирования, такие как те, которые используются для фокусировки и сканирования в измерительном и инспекционном оборудовании, часто требуют двух различных режимов движения: быстрый (100 мм/сек), за которым следует более медленный (20 нм/сек). Быстрый режим сокращает время перемещения, в то время как более медленный режим обеспечивает точность. До сих пор в общей конструкции использовались отдельные этапы, один из которых приводился в движение шариковым винтом или линейным двигателем, а второй, установленный поверх первого, приводился в движение моторизованным микрометром или пьезоэлектрическим двигателем.

Инженеры разработали альтернативный подход: экономичный одноступенчатый с двумя независимыми системами привода. Два роторных двигателя, стандартный серводвигатель постоянного тока и двигатель PiezoLeg, монтируются на обоих концах высокоточного шарикового винта Steinmeyer. Электромагнитная муфта управляет соединением между двигателем PiezoLeg и шариковым винтом. Сервопривод постоянного тока всегда подключен, но питается только для быстрых перемещений.

В высокоскоростном режиме сцепление активирует и отключает двигатель PiezoLeg. Обычный двигатель постоянного тока с вращающимся энкодером берет на себя задачу привода. Поскольку высокоскоростные движения могут выполняться быстро, тепло, выделяемое двигателем постоянного тока, очень мало. В зависимости от шага шарикового винта, полезная скорость составляет от 0,1 до 100 мм/сек.

При отключенном питании сцепления двигатель PiezoLeg подключается к шариковому винту. Подсистема линейного измерения высокого разрешения предоставляет информацию о положении контроллеру движения. При отключенном питании сцепления тепловые эффекты от электромагнитов сводятся к минимуму. А в положении покоя пьезодвигатель работает как пассивный тормоз — предотвращая нежелательное движение столика. Однако после переключения на двигатель PiezoLeg возможен диапазон скоростей от 0,15 до примерно 0,00002 мм/сек (20 нм/сек). Стабильность скоростей в нижнем диапазоне скоростей зависит от разрешения используемой линейной шкалы.

Соотношение максимальной и минимальной скорости составляет 1 миллион к 1 или выше, и возможно переключение с быстрой на медленную скорость высокой точности и наоборот. Движение в обоих режимах ограничено только диапазоном перемещения системы позиционирования.