【摘 要】
:
能量回收技术是无线传感网络和便携式电子设备向微型化发展的关键技术之一,在国内外现有的几种能量回收技术中,基于压电材料将环境中的振动能转化为电能的压电振动能量回收技
论文部分内容阅读
能量回收技术是无线传感网络和便携式电子设备向微型化发展的关键技术之一,在国内外现有的几种能量回收技术中,基于压电材料将环境中的振动能转化为电能的压电振动能量回收技术引起了科研人员的广泛关注,这是因为其具有输出功率大、对电子器件不产生电磁干扰和体积小易于实现微型化,特别适合MEMS方面的应用。本文对压电振动能量回收系统的接口电路进行了研究,主要的研究内容和取得的成果如下:1.在压电材料的压电效应和压电方程的基础上,结合机械振动中的“弹簧-质量-阻尼块”模型建立了能量回收系统的机电耦合模型,并分析了系统的能量转换关系和影响回收功率的系统参数。2.对标准接口、同步电荷提取和串并联同步开关电感四种常见的压电能量回收接口技术进行了详细的理论分析并推导出了在恒定位移和恒定激振力条件下的理论回收功率。3.设计了一种新的压电能量回收接口电路——双中间电容回收电路(DICH),分析了在位移恒定和激振力恒定条件下的理论回收功率,并比较了该接口电路与四种常见的接口电路在上述条件下的理论回收功率与负载和机电耦合系数的关系。结果表明:在恒定激振位移条件下,双中间电容回收电路的回收功率与负载无关,约为同步电荷提取电路的2倍;在恒定激振力条件下,随着系统机电耦合系数的增大,双中间电容回收电路的回收功率先增大都趋于稳定。4.在Multisim中建立压电片的仿真模型,并对四种常见的接口电路和双中间电容回收电路进行了仿真,对它们的仿真结果进行了比较。5.搭建实验平台,在相同的实验条件下,观测四种常见的压电能量回收接口电路和双中间电容回收电路的实验波形和不同负载下的实际回收功率,并且将实际回收功率与理论回收功率进行分析比较。实验结果表明:本文提出的双中间电容回收电路的回收功率与负载无关而且约是同步电荷提取电路的2倍,有着优越的性能。
其他文献
随着计算机科技的迅速发展,在汽车产品开发过程中,作为分析和优化的CAE技术已越来越不可缺少。为了研制在结构、质量、性能、安全等方面合理可靠且优越舒适的客车,有限元技术在
现代车辆轴类零件多采用数控机床和加工中心加工,要求刀具材料具有很高的质量一致性和稳定性、更好的耐热性、热冲击性和高温力学性能。Ti(C,N)基金属陶瓷是一种刀具材料,具有
碳纤维增强复合材料(CFRP)是目前最先进的复合材料之一,它在航天器结构上已得到广泛的应用,但界面中存在较多的缺陷,直接影响了复合材料的力学性能,尤其层间剪切强度较弱,限
自主导管是一种能够在体外控制其前端自主实现偏转运动的微创介入手术设备,它能够使手术导管在血管介入治疗手术中顺利到达病变部位,降低操作难度,减少错误操作带来的风险。导向机器人则是安装在自主导管前端的实现主动弯曲和转向功能的装置。基于形状记忆效应,本文对导向机器人的结构和导向原理进行了详细论述,并研制了导向机器人样机。本文研制的导向机器人样机是由包含SMA(形状记忆合金)驱动器和偏置弹簧的四节弯曲单元
电铸是以电沉积原理为基础的精密特种加工技术,利用金属离子在阴极表面沉积,从而可以加工出精密零件,主要用于制备传统工艺难以加工的金属零件。 目前的电铸设备通常将电铸芯
随着轨道交通行业的飞速发展,地铁安全运营逐渐成为相关企业运营工作的焦点.安全心理是一线岗位员工综合心理素质的集中体现,通过心理测评可以监测记录个体安全心理状况,识别
我国面临淡水资源极度短缺、水环境严重污染的困局.膜法水处理技术具有出水水质高的特点,可满足提高饮用水水质、提高污水排放水质、实现再生水回用、实现海水淡化的各类需求
弯管技术广泛应用于航空航天、空调制造业、汽车工业、锅炉及压力容器行业等多种行业,本文所研究的是应用于空调里的U型配管。空调配管系统是空调的主要部件之一,为有效降低空
目前对于大距离多孔系工件同轴度误差检测而言,主要采用长轴塞规测量法,其检测结果很难保证零件的合格率。然而,大距离孔系同轴度测量装置很好地解决了超长孔系同轴度误差测