基于柔性主梁的振动能量采集器拾振结构制造技术

技术编号:9767877 阅读:150 留言:0更新日期:2014-03-15 21:25
本发明专利技术公开了一种基于柔性主梁的振动能量采集器拾振结构,包括柔性主梁、压电悬臂梁和质量块,柔性主梁为矩形框状结构,中部开有矩形孔;压电悬臂梁一端粘结固定在柔性主梁的上表面,另一端在矩形孔上方悬浮,质量块粘附在压电悬臂梁的悬浮端;若干压电悬臂梁分别在矩形孔两侧呈叉指状平行于矩形孔短边等间距排列。基于柔性主梁的叉指式多悬臂梁拾振结构设计,大幅降低了系统的高阶拾振频率,同时减小了低阶拾振频率,进而有效拓宽了振动能量的采集频带。与传统的振动能量采集器拾振结构相比,本发明专利技术可以在100Hz以下的超低频率范围内实现宽带振动能量采集,同时增加了电压输出,提高了能量采集效率。

【技术实现步骤摘要】
基于柔性主梁的振动能量采集器拾振结构
本专利技术涉及的是一种微机电系统
的装置,具体是一种振动能量采集器拾振结构。
技术介绍
便携式电子器件和无线传感网络在过去几十年得到了快速的发展,尤其在人体健康检测系统、环境控制系统、嵌入式系统、军事安全应用系统和野外动物跟踪器件等方面得到了广泛的应用。通常上述器件依靠传统的化学电池提供能量,而传统的化学电池作为供能方式存在诸多弊端,如体积大、质量大、供能寿命有限、需要定期更换以及污染环境等。因此,为了获得长期甚至无限生命周期的自主供电系统,国内外研究者从周围环境中收集能量以便给电子器件供电,目的是取代传统电池为微机电系统(MEMS)和低功耗的无线传感网络供电。机械振动能是环境中普遍存在的一种能量形式,广泛存在于普通家庭电器(冰箱、微波炉等)、工业机械设备(车床、移动式升降台等)、交通运输(高铁、飞行器等)、工程建筑以及生物体活动中等。振动式发电机可将其提取并转换为可直接使用的电能。压电振动能量收集装置以其结构简单、清洁环保及易于微型化等诸多优点而得到了极大重视。由于通常环境中振动源的本征频率较低(IKHz以下甚至低于100Hz本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于柔性主梁的振动能量采集器拾振结构,包括柔性主梁(1)、压电悬臂梁(2)和质量块(3),其特征在于:柔性主梁(1)为矩形框状结构,中部开有矩形孔;压电悬臂梁(2)一端粘结固定在柔性主梁(1)的上表面,另一端在矩形孔上方悬浮,质量块(3)粘附在压电悬臂梁(2)的悬浮端;若干压电悬臂梁(2)分别在矩形孔两侧呈叉指状平行于矩形孔短边等间距排列。

【技术特征摘要】
1.一种基于柔性主梁的振动能量采集器拾振结构,包括柔性主梁(I)、压电悬臂梁(2)和质量块(3),其特征在于:柔性主梁(I)为矩形框状结构,中部开有矩形孔;压电悬臂梁(2)—端粘结固定在柔性主梁(I)的上表面,另一端在矩形孔上方悬浮,质量块(3)粘附在压电悬臂梁(2)的悬浮端;若干压电悬臂梁(2)分别在矩形孔两侧呈叉指状平行于矩形孔短边等间距排列。2.根据权利要求1所述的基于柔性主梁的振动能量采集器拾振结构,其特征在于:所述的压电悬臂梁(2)包括基板(4)和压电层(5),压电层(5)用导电银胶固定在基板(4)上的后端表面,基板(4 )前端粘附质量块(3 )。3.根据权利要求1或2所...

【专利技术属性】
技术研发人员:李朋伟王艳芬李刚胡杰刘颖桑胜波张文栋
申请(专利权)人:太原理工大学
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1