Высокоточные системы линейного позиционирования, например те, которые используются для фокусировки и сканирования в измерительном и инспекционном оборудовании, часто требуют двух разных режимов движения: быстрого (100 мм/сек), за которым следует более медленный (20 нм/сек). Быстрый режим сокращает время перемещения, а медленный режим обеспечивает точность. До сих пор в обычной конструкции использовались отдельные ступени: одна приводилась в движение шариковинтовой парой или линейным двигателем, а вторая, установленная поверх первой, приводилась в движение моторизованным микрометром или пьезоэлектрическим двигателем.

Инженеры разработали альтернативный подход: экономичную одноступенчатую систему с двумя независимыми системами привода. Два ротационных двигателя, стандартный серводвигатель постоянного тока и двигатель PiezoLeg, установлены на обоих концах высокоточной шарико-винтовой передачи Steinmeyer. Электромагнитная муфта контролирует соединение между двигателем PiezoLeg и шариковым винтом. Сервопривод постоянного тока всегда подключен, но питается только при быстрых перемещениях.

В высокоскоростном режиме муфта включает и отключает двигатель PiezoLeg. Обычный двигатель постоянного тока с поворотным энкодером берет на себя задачу привода. Поскольку высокоскоростные движения могут выполняться быстро, тепло, выделяемое двигателем постоянного тока, очень мало. В зависимости от шага ШВП полезная скорость варьируется от 0,1 до 100 мм/сек.

При выключенном сцеплении двигатель PiezoLeg подключается к шарико-винтовой передаче. Подсистема линейных измерений высокого разрешения передает информацию о местоположении контроллеру движения. При выключенном питании сцепления тепловое воздействие электромагнитов сводится к минимуму. А в исходном положении пьезомотор работает как пассивный тормоз, предотвращая нежелательное движение сцены. 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, при этом можно переключаться с быстрой высокоточной медленной скорости и наоборот. Перемещение в обоих режимах ограничено только диапазоном перемещения системы позиционирования.