【技术实现步骤摘要】
一种可变气隙式磁致伸缩振动能量采集器
本技术涉及一种可变气隙式磁致伸缩振动能量采集器,具体涉及一种小型便于集成化的可变气隙长度、高负载振动能量采集器。
技术介绍
随着无线传感器在传感器网络和微机电系统中的广泛应用,具有使用寿命短、维护费用高、不易于更换、污染环境等缺点的传统电池,已难以满足其供电需求。如何高效的从环境中采集能量,实现无线传感器的自供能技术,是近年来国内外学者研究的热点问题。振动能量以其存在的普遍性、能量密度高等特点被研究者青睐。同时,振动能量采集器的低成本、小体积结构、长寿命、易集成、不需更换或充电等优点,特别适合为无线传感器网络节点供电,对解决无线传感器网络节点中化学电池的更换和传感器的自供能意义重大。 目前的振动能量采集器一般采用压电材料来设计制作,具有结构体积小,便于集成化的特点,在微机电系统中具有非常好的应用前景。但现有的压电振动能量采集器存在输出电功率小、不易于工作在高负载振动环境等不足,且大的电功率输出与小体积结构、便于集成化相矛盾一直是现有振动能量采集器器件开发中的关键问题。磁致伸缩材料具有非常优越的压磁能量转换特性,可工作在大应力冲击及高负载环境,能够较好的满足铁路、公路等大应力振动环境,且磁致伸缩材料的机磁耦合系数大、负载能力强、能量密度高、转换效率高等优点,特别适合于新型振动能量采集装置的应用开发。 针对现有的振动能量采集器应用中存在大的电功率输出与小体积结构、便于集成化相矛盾的问题,探索及开发一种适用于高负载振动环境的小型、易于集成化的大功率、高性能振动能量采集器,为无线传感器网络中自供能技 ...
【技术保护点】
一种可变气隙式磁致伸缩振动能量采集器,其特征在于包括固定支撑结构(1)、铰链位移放大结构(2)、上固定件(3)、磁致伸缩材料(4)、拾取线圈(5)、下旋紧螺钉(6)、气隙(7)、永磁体(8)、底板(9);底板(9)左侧垂直设有固定支撑结构(1),底板(9)右侧设有一凹槽,在凹槽中垂直放置永磁体(8),固定支撑结构(1)上端右侧设有一凹槽,在凹槽中垂直放置铰链位移放大结构(2)并用螺钉固定,底板(9)中间设有螺纹孔,螺纹孔内设有下旋紧螺钉(6),铰链位移放大结构(2)与下旋紧螺钉(6)之间从上到下顺次设有上固定件(3)、磁致伸缩材料(4),拾取线圈(5)均匀的绕制在磁致伸缩材料(4)的外表面,磁致伸缩材料(4)的上、下端部分别放置在上固定件(3)和下旋紧螺钉(6)的凹槽内,永磁体(8)的上端面与铰链位移放大结构(2)端部下表面间存在气隙(7)。
【技术特征摘要】
1.一种可变气隙式磁致伸缩振动能量采集器,其特征在于包括固定支撑结构(I)、铰链位移放大结构(2)、上固定件(3)、磁致伸缩材料(4)、拾取线圈(5)、下旋紧螺钉(6)、气隙(7 )、永磁体(8 )、底板(9 );底板(9 )左侧垂直设有固定支撑结构(I),底板(9 )右侧设有一凹槽,在凹槽中垂直放置永磁体(8),固定支撑结构(I)上端右侧设有一凹槽,在凹槽中垂直放置铰链位移放大结构(2)并用螺钉固定,底板(9)中间设有螺纹孔,螺纹孔内设有下旋紧螺钉(6),铰链位移放大结构(2)与下旋紧螺钉(6)之间从上到下顺次设有上固定件(3)、磁致伸缩材料(4 ),拾取线圈(5 )均匀的绕制在磁致伸缩材料(4 )的外表面,磁致伸缩材料(4 )的上、下端部分别放置在上固定件(3)和下旋紧螺钉(6)的凹槽内,永磁体(8)的上端面与铰链位移放大结构(2 )端部下表面间存在气隙(7 )。2.根据权利要求1所述的一种可变气隙式磁致伸缩振动能量采集器,其特征在于:所述的永磁体(8)上表面与铰链位移放大结构(2)端部的下表面间的气隙(7)长度为4-5mm。3.一种可变气隙式磁致伸缩振动能量采集器,其特征在于包括永磁体(8)、底板(9)、左固定支撑结构(11)、左铰链位移放大结构(12)、左侧上固定件(13)、左磁致伸缩材料(14)、左拾取线圈(15)、左侧下旋紧螺钉(16)、左气隙(17)、右固定支撑结构(21)、右铰链位移放大结构(22)、右侧上固定件(23)、右磁致伸缩材料(24)、右拾取线圈(25)、右侧下旋紧螺钉(26)、右气隙(27);底板(9)左右端分别垂直设有左固定支撑结构(11)、右固定支撑结构(21),底板(9)中心设有一凹槽,在凹槽中垂直放置永磁体(8),左固定支撑结构(11)和右固定支撑结构(21)上端内侧分别设有一凹槽,在凹槽中分别垂直放置左铰链位移放大结构(12)、右铰链位移放大结构(22)并用螺钉固定,底板(9)凹槽两侧分别设有两螺纹孔,两螺纹孔内分别设有左侧下旋紧螺钉(16)、右侧下旋紧螺钉(26),左铰链位移放大结构(12)与左侧下旋紧螺钉(16)之间从上到下顺次设有左侧上固定件(13)、左磁致伸缩材料(14),右铰链位移放大结构(22)与右侧下旋紧螺钉(26)之间从上到下顺次设有右侧上...
【专利技术属性】
技术研发人员:严柏平,唐志峰,吕福在,张成明,李立毅,邓双,
申请(专利权)人:浙江大学,
类型:新型
国别省市:浙江;33
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