一种基于D15模式的压电扭转俘能器制造技术

本发明专利技术公开了一种基于D15模式的压电扭转俘能器，包括基体梁和沿基体梁轴线分布且对基体梁施加扭矩的至少一个附加梁；附加梁包括分别位于基体梁两侧且一端与基体梁连接的第一侧梁和第二侧梁；第一侧梁和第二侧梁自由端上下表面均设有质量块；基体梁两端均具有夹持端，其中一个夹持端固支，另一个仅可沿所述基体梁的轴线移动；靠近基体梁夹持端的上下表面均设有D15模式压电片，D15模式压电片与其相对应的夹持端之间具有间隙。本发明专利技术的附加梁因构型不对称易形成扭矩，故在振动过程中有助于增加能量输出，进而提高了能量转化效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于D15模式的压电扭转俘能器
本专利技术涉及一种基于D15模式的压电扭转俘能器，属于压电片D15模式应用领域和新能源

技术介绍
随着微机电系统(MEMS)、无线传感网络和植入式精密微器件等的快速发展，以电池为代表的传统供能方式因存在质量大、寿命短、体积大、更换困难等弊端，已不能满足工业需求。因此，急需寻找器件供电的替代方法。因为压电俘能器具有机电转换效率高，易集成，无电磁干扰和灵敏度高等优点，所以其研究受到越来越多的关注。因压电系数越高，俘能器的输出电压和功率越大，且常用压电材料(如：PZT-5H，PZT-51等)的压电系数满足D15>D33>D31，故基于D15模式的俘能器具有较高的输出电压和功率。例如，悬臂式扭转俘能器比传统悬臂式俘能器具有更低的电能损耗和更高的输出功率。但该扭转俘能器的质量块较大、谐振频率较高，不利于俘获低频处的能量；一种剪切俘能器先将竖向载荷转换为水平推力，再将水平推力转换为施加到压电材料上的剪切力。尽管该剪切俘能器实现了路面能量的俘获；但能量在转换过程中会产生损耗，降低俘能效率。此外，该俘能器具有结构复杂，体积较大本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于D15模式的压电扭转俘能器，其特征在于，包括基体梁和沿所述基体梁轴线分布且对所述基体梁施加扭矩的至少一个附加梁；所述附加梁包括分别位于所述基体梁两侧且一端与所述基体梁连接的第一侧梁和第二侧梁；所述第一侧梁的自由端到所述基体梁的距离与所述第二侧梁的自由端到所述基体梁的距离不等，且所述第二侧梁的自由端到所述基体梁的距离大于等于0；所述第一侧梁和所述第二侧梁自由端上下表面均设有质量块；所述基体梁两端均具有夹持端，其中一个夹持端固支，另一个仅可沿所述基体梁的轴线移动；靠近所述基体梁夹持端的上下表面均设有D15模式压电片，所述D15模式压电片与其相对应的所述夹持端之间具有间隙。

【技术特征摘要】
1.一种基于D15模式的压电扭转俘能器，其特征在于，包括基体梁和沿所述基体梁轴线分布且对所述基体梁施加扭矩的至少一个附加梁；所述附加梁包括分别位于所述基体梁两侧且一端与所述基体梁连接的第一侧梁和第二侧梁；所述第一侧梁的自由端到所述基体梁的距离与所述第二侧梁的自由端到所述基体梁的距离不等，且所述第二侧梁的自由端到所述基体梁的距离大于等于0；所述第一侧梁和所述第二侧梁自由端上下表面均设有质量块；所述基体梁两端均具有夹持端，其中一个夹持端固支，另一个仅可沿所述基体梁的轴线移动；靠近所述基体梁夹持端的上下表面均设有D15...

【专利技术属性】
技术研发人员：高仁璟，李明丽，刘书田，
申请(专利权)人：大连理工大学，
类型：发明
国别省市：辽宁,21