浅势阱五稳态可切换型非线性宽频振动能量采集器及其应用制造技术

本发明专利技术公开浅势阱五稳态可切换型非线性宽频振动能量采集器及其应用，压电悬臂梁的一端紧固在外壳上，另一端固定有两个永磁体Ⅰ，两个永磁体Ⅰ对称固定在压电悬臂梁的中性面的两个侧面上，两个永磁体Ⅰ异极相对，且极化方向均垂直于压电悬臂梁的表面；两个永磁体Ⅱ相对于压电悬臂梁的中性面对称固定在外壳的内表面上，两个永磁体Ⅱ异极相对，且极化方向均垂直于压电悬臂梁的表面，且两个永磁体Ⅱ与两个永磁体Ⅰ的异极相对，两个停止器对称布置于压电悬臂梁的中性面两侧并固定在外壳上。本发明专利技术拥有五稳态设计，且实现更高的磁场利用率，具有较强的小型化潜力，在降低工作所需激励量级的同时还可以切换稳态类型，以适应复杂激励环境的需要。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于能量采集
，尤其涉及一种浅势阱五稳态非线性宽频振动能量采集器。
技术介绍
目前，公知的宽频非线性压电振动能量采集器多是利用压电双晶片或压电单晶片悬臂梁外加磁力作用形成非线性的系统回复力来获得较宽的振动频率范围和较高的输出电压。其中，系统非线性恢复力的调整只能通过改变磁体的大小及分布位置来实现。按照采集器振子形成的稳态个数区分，目前提出的宽频非线性压电振动能量采集器可划分为单稳态、双稳态及三稳态三类。由于磁力的复杂性和本质非线性，这种粗放的结构调整和优化方法限制了采集器输出性能的进一步提升，无法充分利用磁场的特性来提升其功率密度、工作带宽和对环境中微弱激励的敏感性，限制了采集器的进一步小型化和高功率化。与此同时，由于不同稳态类型所对应的最佳激励环境各有不同，单一稳态类型的振动能量采集器在实际应用中将无法满足激励情况复杂多变的工程实际的需要。因此，开发能够充分利用磁场性能，拥有更高功率密度和小型化设计潜力并能够简单切换稳态类型的宽频非线性压电振动能量采集器是十分必要的。
技术实现思路
为了克服现有的宽频非线性压电振动能量采集器结构模式单一、功率密度低和无法有本文档来自技高网...

【技术保护点】
浅势阱五稳态可切换型非线性宽频振动能量采集器，其特征在于，包括外壳(1)、压电悬臂梁(2)、两个停止器(5)、两个永磁体Ⅰ(3)、两个永磁体Ⅱ(4)；所述压电悬臂梁(2)的一端紧固在外壳(1)上，压电悬臂梁(2)的另一端固定有两个永磁体Ⅰ(3)，两个永磁体Ⅰ对称固定在压电悬臂梁(2)的中性面的两个侧面上，两个永磁体Ⅰ异极相对，且极化方向均垂直于压电悬臂梁的表面；两个永磁体Ⅱ(4)相对于压电悬臂梁的中性面对称固定在外壳的内表面上，两个永磁体Ⅱ(4)异极相对，且极化方向均垂直于压电悬臂梁的表面，且两个永磁体Ⅱ(4)与两个永磁体Ⅰ(3)的异极相对，两个停止器(5)对称布置于压电悬臂梁(2)的中性面两...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张琪昌，王辰，王炜，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12