Det piezoelektriska ställdonet är en form av elektromekaniskt mikrokontrollsystem. Den förlitar sig på den piezoelektriska effekten med vissa kristaller så att, när ett elektriskt fält appliceras på kristallen, skapar den mekanisk spänning i dess strukturella gitter som kan översättas till rörelse i mikrometer- eller nanometerskala. Typer av ställdon kan variera från tunga industriella system som drivs av pneumatisk eller hydraulisk kraft ner till små piezoelektriska ställdon, som har ett mycket begränsat men exakt kontrollerat rörelseområde. Ett typiskt piezoelektriskt manöverdon kommer att generera längsgående rörelse när elektrisk kraft appliceras på enheten av en axel eller annan mekanisk länk med ett förskjutningsområde på cirka 4 till 17 mikron (0.0002 till 0.0007 tum). Denna typ av ställdonssystem är ofta inbyggd i en töjningsmätare, även känd som en extensometer, som används för att mäta mycket fina nivåer av kontraktion och expansion i material och ytor.
Det finns tre generella typer av piezoelektriska manöverdonsdesigner eller rörelsescheman som bestämmer det unika utbudet av piezoelektriska manöverdonsdelar som utgör enhetens mekaniska rörelse. Dessa är cylindriska, bimorfa och unimorfa, eller flerskiktiga ställdon, och var och en har också en modbeteckning som är beroende av typen av piezoelektrisk koefficient för mekanisk påkänning som induceras. Ett flerskikts 33-läges ställdon är utformat för att generera rörelse längs vägen för det pålagda elektriska fältet, medan ett cylindriskt 31-läges ställdon uppvisar rörelse vinkelrätt mot den elektriska kraften. Ett 15-läges ställdon använder skjuvtöjning i kristallen för diagonal kraft, men de är inte lika vanliga som andra typer av piezoelektriska ställdon, eftersom skjuvtöjning är en mer komplex kristallreaktion som är svår att kontrollera och för vilken man kan tillverka system.
Syftet för vilket ett piezoelektriskt manöverdon används är vanligtvis baserat på det faktum att det kan ha ett mekaniskt svar på elektrisk kraft inom en bråkdel av en sekunds tidsram, samt inte generera betydande elektromagnetiska störningar i dess funktion. Detta inkluderar vanlig användning av komponenterna i avstämbara lasrar och olika adaptiva optiska sensorer, såväl som mikronivåkontroll av ventiler där bränsleflödet är kritiskt för mängden dragkraft som genereras, såsom i bränsleinsprutningssystem och flygelektronikkontroller. Det piezoelektriska ställdonet har också många användningsområden inom medicinområdet där det är inbyggt i mikropumpar för procedurer som dialys och automatiserade läkemedelsdispensrar eller droppdispensrar. Forskningsarenor är också beroende av det piezoelektriska ställdonet, till exempel där det är en väsentlig komponent i atomkraftmikroskopet (AFM) inom nanoteknikområdet.
Andra avancerade forskningsområden som använder det piezoelektriska ställdonet inkluderar precisionsbearbetning, astronomikontroller för teleskop, bioteknikforskning, samt halvledarteknik och tillverkning av integrerade kretsar. Vissa av dessa fält kräver ett piezoelektriskt ställdon som kan styra rörelseområden ner till nivån 2 mikron (0.0001 tum) under en tidsperiod på mindre än 0.001 sekunder. Det piezoelektriska ställdonet är också en optimal anordning för sådana applikationer eftersom det har flera unika egenskaper inklusive mycket låg strömförbrukning, det genererar inga magnetfält och det kan arbeta vid kryogena temperaturer. Den förmodligen största användbara egenskapen hos enheten är dock att det är en solid state-enhet som inte kräver några växlar eller lager, så att den kan användas upprepade gånger upp till miljarder gånger utan att visa tecken på prestandaförsämring.