一种基于参数耦合的宽频域振动能量采集器及频率调谐方法技术

本发明专利技术属于振动能量采集技术领域，具体涉及一种基于参数耦合的宽频域振动能量采集器及频率调谐方法；包括参数耦合结构、带滚柱基座结构、压电拾振结构；所述参数耦合结构由双M型谐振梁结构和永磁铁组成，谐振梁为两个M型梁通过螺栓连接，梁上附有金属质量块，分别置于两个M型梁中间；双M型谐振梁的中间连接部分可以在带滚柱基座中滑动，从而改变M梁主梁与侧梁之间的折叠角，实现能量传递；外界环境振动频率与能量采集器中的双M型谐振梁的固有频率相匹配，改变参数耦合结构的受力状态，能够使谐振梁连接部分在滚柱固定基座中滑动，从而实现频率调谐，达到拓宽频域的目的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于振动能量采集，具体涉及一种基于参数耦合的宽频域振动能量采集器及频率调谐方法。

技术介绍

1、压电式振动能量采集装置由于具有结构简单紧凑、易于集成等突出优势，尤其适用于低功耗自供电微电子产品而受到广泛关注。基于参数耦合的压电振动能量采集装置能利用系统固有的非线性力，在低频环境中实现在非共振状态下产生大幅、宽频周期或混沌运动，提高输出能量效率。

2、目前存在的振动能量采集装置大多为固定式，无法进行频率调谐，只能在一个频域范围内发生大幅振动，若超出此频域，能量采集装置能量转换效率便会降低。而环境中的振动通常为随机的，因此设计一种能够实现根据外界环境振动频率变化而变化从而进一步拓宽振动能量采集频域的装置对于提高能量转换效率是有重要意义的。

技术实现思路

1、为了克服上述问题，本专利技术提供一种基于参数耦合的宽频域振动能量采集器及频率调谐方法，利用谐振梁可移动并产生形变结构，能够根据外界振动频率的变化，最终实现至少在四个频率域中的能量采集，弥补了现有能量采集器能量采集频域受限的不足，极大程度的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于参数耦合的宽频域振动能量采集器，其特征在于，包括：参数耦合结构、谐振梁结构、夹具(3)、底部基座(4)、压电拾振结构(8)；

2.根据权利要求1所述的一种基于参数耦合的宽频域振动能量采集器，其特征在于，所述双M型谐振梁(1)包括左M型梁(101)和右M型梁(102)，其中左M型梁(101)和右M型梁(102)结构相同，均包括M型梁本体、连接梁一(1015)、连接梁四(1017)，其中M型梁本体一端底部固定有连接梁一(1015)，另一端底部固定有连接梁四(1017)；左右两个M型梁上的连接梁四(1017)叠放并固定在一起，进而将两个M型梁连接在一起得到双M型谐振梁(...

【技术特征摘要】

1.一种基于参数耦合的宽频域振动能量采集器，其特征在于，包括：参数耦合结构、谐振梁结构、夹具(3)、底部基座(4)、压电拾振结构(8)；

2.根据权利要求1所述的一种基于参数耦合的宽频域振动能量采集器，其特征在于，所述双m型谐振梁(1)包括左m型梁(101)和右m型梁(102)，其中左m型梁(101)和右m型梁(102)结构相同，均包括m型梁本体、连接梁一(1015)、连接梁四(1017)，其中m型梁本体一端底部固定有连接梁一(1015)，另一端底部固定有连接梁四(1017)；左右两个m型梁上的连接梁四(1017)叠放并固定在一起，进而将两个m型梁连接在一起得到双m型谐振梁(1)，固定在一起的连接梁四(1017)放置于上下两排圆柱滚筒(502)之间。

3.根据权利要求2所述的一种基于参数耦合的宽频域振动能量采集器，其特征在于，所述连接梁四(1017)上设有双m型梁中间连接部分固定孔(1012)，左右两个m型梁上连接梁四(1017)叠放在一起后，将其上的双m型梁中间连接部分固定孔(1012)对齐，再将螺栓穿过双m型梁中间连接部分固定孔(1012)，并通过螺母紧固。

4.根据权利要求3所述的一种基于参数耦合的宽频域振动能量采集器，其特征在于，所述m型梁本体包括两个主梁(1014)、两个侧梁(1013)和...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏操，赵海洋，张琬若，程龙，周琬欣，谭云，夏园林，王竹卿，宋杰，
申请(专利权)人：四川大学，
类型：发明
国别省市：