机械工程学报
機械工程學報
궤계공정학보
CHINESE JOURNAL OF MECHANICAL ENGINEERING
2010年
9期
87-92
,共6页
袁江波%谢涛%单小彪%陈维山
袁江波%謝濤%單小彪%陳維山
원강파%사도%단소표%진유산
压电发电%复合型压电振子%振动模型%频带
壓電髮電%複閤型壓電振子%振動模型%頻帶
압전발전%복합형압전진자%진동모형%빈대
单悬臂梁压电振子俘获环境中振动能时,对环境振动频率敏感且频带有限,在谐振频率与环境振动频率不匹配的情况下,会导致压电振子俘能效率低下.基于此,设计复合型悬臂梁压电振子并建立其振动模型,采用激光测振仪对复合型悬臂梁压电振子进行扫频测试.研究结果表明,复合型悬臂梁压电振子谐振频率范围为56～72 Hz,与理论分析结果基本吻合,试验验证了理论模型的正确性.相比于单悬臂梁压电振子,复合型悬臂梁压电振子有效地拓宽了其谐振频带,易于实现与环境振动源振动频率匹配以提高压电发电效率.在此基础上,进行复合型悬臂梁压电发电装置的发电能力测试,在负载为820Ω,工作频率为60 Hz时最大输出功率达到4.9 mW,产生的能量能够满足网络传感器等低耗能微电子产品的供能需求.
單懸臂樑壓電振子俘穫環境中振動能時,對環境振動頻率敏感且頻帶有限,在諧振頻率與環境振動頻率不匹配的情況下,會導緻壓電振子俘能效率低下.基于此,設計複閤型懸臂樑壓電振子併建立其振動模型,採用激光測振儀對複閤型懸臂樑壓電振子進行掃頻測試.研究結果錶明,複閤型懸臂樑壓電振子諧振頻率範圍為56～72 Hz,與理論分析結果基本吻閤,試驗驗證瞭理論模型的正確性.相比于單懸臂樑壓電振子,複閤型懸臂樑壓電振子有效地拓寬瞭其諧振頻帶,易于實現與環境振動源振動頻率匹配以提高壓電髮電效率.在此基礎上,進行複閤型懸臂樑壓電髮電裝置的髮電能力測試,在負載為820Ω,工作頻率為60 Hz時最大輸齣功率達到4.9 mW,產生的能量能夠滿足網絡傳感器等低耗能微電子產品的供能需求.
단현비량압전진자부획배경중진동능시,대배경진동빈솔민감차빈대유한,재해진빈솔여배경진동빈솔불필배적정황하,회도치압전진자부능효솔저하.기우차,설계복합형현비량압전진자병건립기진동모형,채용격광측진의대복합형현비량압전진자진행소빈측시.연구결과표명,복합형현비량압전진자해진빈솔범위위56～72 Hz,여이론분석결과기본문합,시험험증료이론모형적정학성.상비우단현비량압전진자,복합형현비량압전진자유효지탁관료기해진빈대,역우실현여배경진동원진동빈솔필배이제고압전발전효솔.재차기출상,진행복합형현비량압전발전장치적발전능력측시,재부재위820Ω,공작빈솔위60 Hz시최대수출공솔체도4.9 mW,산생적능량능구만족망락전감기등저모능미전자산품적공능수구.
