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一种面向无线智能传感的频率自适应振动能量采集器制造技术

技术编号:43410072 阅读:23 留言:0更新日期:2024-11-22 17:47
一种面向无线智能传感的频率自适应振动能量采集器,该振动能量采集器包括:振动变频组件,包括:底座,设置有第一转轴;以及,第一弹性件,包括套设在第一转轴上且能绕第一转轴转动的筒体以及从筒体径向向外伸出的第一弹性片,在筒体的周向上第一弹性片的厚度不均匀;主振子,转动连接于第一弹性片,配置为不能相对底座转动;动力转化组件,用于将传递至动力转化组件的振动转化成驱动第一弹性件转动的转矩;振动频率感应组件,用于检测振动源所施加的振动的激励频率,在第一弹性件转动到主振子的本征频率达到该激励频率的位置时阻止第一弹性件转动;以及,能量采集组件,用于将主振子的振动能量转化为电能后输出。

【技术实现步骤摘要】

本文涉及一种供电技术,尤指一种面向无线智能传感的频率自适应振动能量采集器


技术介绍

1、现有的应用于监测工业动转设备的无线传感器,多用电池供能,电池更换周期为2-3年,受制于供电问题,无线传感器对工业设备的采样间隔多为2h左右,因此无线传感器的供电问题成为现阶段预测性维护效果提升瓶颈之一。

2、为克服该瓶颈,在相关的技术方案中提出了一种振动能量采集器,该振动能量采集器中设置有振子,振子发生振动时振动能量采集器能将振子的振动能量转化为电能来实现对无线传感器持续供电。由于振子发生共振才能稳定提供更大的振动能量,而驱动振子振动的激励频率会随着振动能量采集器的使用环境的变化而变化,因此,振动能量采集器设置有多个本征频率互不相同的振子,例如4个振子,当激励频率接近任一个振子的本征频率时该振子就能发生共振,从而产生更多稳定输出的电能。

3、利用多个振子能实现共振频率的宽频覆盖,使得总有一个振子达到共振。然而,质量是振动能量采集的首要资源,振动能量采集功率的上限与发生共振的振子质量成正比,受限于振动能量采集器的体积,多个振子的总质量是有上限的,本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种振动能量采集器,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的振动能量采集器,其特征在于,所述主振子内设置有安装腔以及从所述安装腔延伸至所述主振子的底端的第一直孔,所述第一转轴沿所述第一直孔伸入到所述安装腔;

3.根据权利要求2所述的振动能量采集器,其特征在于,所述第一弹性片构造为圆环形,所述第一弹性片朝向所述第二弹性片的一端设置有呈扇环形分布的第一凹槽,在所述第一弹性片上周向上所述第一凹槽的深度渐变;和/或,

4.根据权利要求3所述的振动能量采集器,其特征在于,所述第一凹槽的圆心角为90°,所述第一凹槽设置有两个,两个所述第一凹槽对称设置在所述...

【技术特征摘要】

1.一种振动能量采集器,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的振动能量采集器,其特征在于,所述主振子内设置有安装腔以及从所述安装腔延伸至所述主振子的底端的第一直孔,所述第一转轴沿所述第一直孔伸入到所述安装腔;

3.根据权利要求2所述的振动能量采集器,其特征在于,所述第一弹性片构造为圆环形,所述第一弹性片朝向所述第二弹性片的一端设置有呈扇环形分布的第一凹槽,在所述第一弹性片上周向上所述第一凹槽的深度渐变;和/或,

4.根据权利要求3所述的振动能量采集器,其特征在于,所述第一凹槽的圆心角为90°,所述第一凹槽设置有两个,两个所述第一凹槽对称设置在所述第一弹性片的两侧;

5.根据权利要求2所述的振动能量采集器,其特征在于,所述底座包括底座本体以及从底座本体竖直向上伸出的支柱,所述支柱的外径大于所述筒体的内径,所述第一转轴设置在所述支柱的顶端且与所述支柱同轴设置;

6.根据权利要求5所述的振动能量采集器,其特征在于,所述下配重块和所述上配重块均构造为与所述第一转轴同轴的竖立圆柱。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的振动能量采集器,其特征在于,所述能量采集组件包括设置在所述底座上的线圈以及设置在所述主振子上的磁铁;

8.根据权利要求7所述的振动能量采集器,其特征在于,所述磁铁设置有两个,两个所述...

【专利技术属性】
技术研发人员:张飞斌宋文润黄金凤
申请(专利权)人:清华大学
类型:发明
国别省市:

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