【摘 要】
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为达到拓宽有效输出带宽的目的 ,设计了一种二自由度的锆钛酸铅(PZT)悬臂梁式压电能量采集器.通过激光切割加工悬臂梁式压电能量采集器,制备了镂空式的二自由度的PZT悬臂梁式压电能量采集器结构.利用COMSOL软件,对二自由度的PZT悬臂梁式压电能量采集器结构进行了设计和仿真.仿真结果表明设计的二自由度的能量采集器具有两个输出电压峰值;并降低了一阶固有频率.利用数字信号发生器、功率放大器、振动台、示波器等仪器搭建了测试系统,并对该样品进行了性能测试.测试结果表明,在0.5g加速度下,未进行切割加工的单自由度
【机 构】
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上海应用技术大学理学院,上海201418;上海应用技术大学电气与电子工程学院,上海201418
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为达到拓宽有效输出带宽的目的 ,设计了一种二自由度的锆钛酸铅(PZT)悬臂梁式压电能量采集器.通过激光切割加工悬臂梁式压电能量采集器,制备了镂空式的二自由度的PZT悬臂梁式压电能量采集器结构.利用COMSOL软件,对二自由度的PZT悬臂梁式压电能量采集器结构进行了设计和仿真.仿真结果表明设计的二自由度的能量采集器具有两个输出电压峰值;并降低了一阶固有频率.利用数字信号发生器、功率放大器、振动台、示波器等仪器搭建了测试系统,并对该样品进行了性能测试.测试结果表明,在0.5g加速度下,未进行切割加工的单自由度悬臂梁式压电能量采集器的固有频率为31.23 Hz,输出峰值电压为15V;进行切割加工后的二自由度悬臂梁式压电能量采集器的固有频率为27.13 Hz和61.11 Hz,输出电压峰值为15.4V和2V.相较于未切割的悬臂梁式压电能量采集器,该悬臂梁式压电能量采集器的输出电压略有提升,一阶固有频率也有所降低.得出有限元计算结果和实验结果基本一致.
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