基于碰撞的寬帶低頻能量采集器及其應(yīng)用.pdf

1、微型振動能采集器具有體積較小、免維護、工作壽命長等優(yōu)點，是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的一種理想電源。由于環(huán)境振動大多具有寬帶、低頻和微弱的特點，開發(fā)可高效采集環(huán)境中的寬帶、低頻振動能的微型能量采集器對擴大其應(yīng)用范圍具有重要意義。
　　針對碰撞式微型壓電振動能采集器優(yōu)化設(shè)計的需要，論文建立了帶滾珠的碰撞式微型壓電振動能采集器的理論模型，分析了環(huán)境激勵和結(jié)構(gòu)參數(shù)對采集器輸出性能的影響，設(shè)計了自供能無線溫濕度傳感器的硬件電路，完成了自供能無線溫

2、濕度傳感器的制作，并對其性能進行了測試。論文主要工作如下：
　　①通過查閱國內(nèi)外文獻，對微型振動能采集器，特別是寬帶振動能采集器的研究現(xiàn)狀進行了分析；
　?、诮⒘藟弘姂冶哿旱募倕?shù)模型和分布參數(shù)模型，建立了滾珠的運動方程、碰撞方程和耦合電路方程，在此基礎(chǔ)上建立了帶滾珠的碰撞式微型壓電振動能采集器的理論模型；
　?、刍谝陨侠碚撃Ｐ停治隽思铀俣确蹬c頻率、滑道長度、滾珠大小等對采集器輸出性能的影響，設(shè)計出了具有較高

3、輸出的寬帶低頻振動能采集器，實驗表明，當(dāng)加速度的幅值頻率分別為9.8 m/s2和20.2 Hz，負載為130 kΩ時，采集器一根壓電梁的輸出功率為0.572 mW，半功率帶寬為27.8％或5.6 Hz；
　?、茉O(shè)計了電源管理電路和溫濕度測量及無線發(fā)送電路，完成了基于寬帶低頻振動能采集器的自供能無線溫濕度傳感器的制作，實驗表明，當(dāng)外界環(huán)境振動加速度幅值為9.8 m/s2，頻率在7 Hz到19 Hz區(qū)間變化時，該自供能無線溫濕度傳感節(jié)