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基于模态分离技术的3×n阵列式低频宽带压电振动发电机的设计研究
被引量：
5
1
作者
罗翠线
秦敏哲
《电子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期554-560,共7页
针对传统压电发电机固有频率单一,频率采集范围窄和能量采集效率低等缺陷,且无法满足当前无线传感器在特殊工作环境中所需的宽频带和大功率输出.本文基于模态分离技术提出了一种3×n阵列式压电发电结构,并利用COMSOL有限元仿真软件...
针对传统压电发电机固有频率单一,频率采集范围窄和能量采集效率低等缺陷,且无法满足当前无线传感器在特殊工作环境中所需的宽频带和大功率输出.本文基于模态分离技术提出了一种3×n阵列式压电发电结构,并利用COMSOL有限元仿真软件对其进行仿真分析,优化参数后3×5阵列式采集系统在低于50Hz的频率范围内带宽为15.6Hz.实验测试结果发现3×5阵列式发电机的带宽拓宽至13.8Hz;同时在11Hz的共振频率下,最优负载电阻值为350kΩ时,可获得的最大输出功率为2.12mW;最后测试其半功率(1.05mW)带宽达15.3Hz.本文所提出的模态分离技术使阵列采集系统的带宽明显提高且输出功率增大,这个优异的输出性能使得其在多源、宽频振动环境中具有明显的优势.
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关键词
阵列式发电机
低频宽带采集器
压电俘能装置
振动能量捕获
模态分离技术
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职称材料
题名
基于模态分离技术的3×n阵列式低频宽带压电振动发电机的设计研究
被引量：
5
1
作者
罗翠线
秦敏哲
机构
山西财经大学信息学院
阿米检测技术有限公司
出处
《电子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第3期554-560,共7页
基金
山西省人才项目(No.201605D211020)
山西省高等学校科技创新项目(No.2019L0473)。
文摘
针对传统压电发电机固有频率单一,频率采集范围窄和能量采集效率低等缺陷,且无法满足当前无线传感器在特殊工作环境中所需的宽频带和大功率输出.本文基于模态分离技术提出了一种3×n阵列式压电发电结构,并利用COMSOL有限元仿真软件对其进行仿真分析,优化参数后3×5阵列式采集系统在低于50Hz的频率范围内带宽为15.6Hz.实验测试结果发现3×5阵列式发电机的带宽拓宽至13.8Hz;同时在11Hz的共振频率下,最优负载电阻值为350kΩ时,可获得的最大输出功率为2.12mW;最后测试其半功率(1.05mW)带宽达15.3Hz.本文所提出的模态分离技术使阵列采集系统的带宽明显提高且输出功率增大,这个优异的输出性能使得其在多源、宽频振动环境中具有明显的优势.
关键词
阵列式发电机
低频宽带采集器
压电俘能装置
振动能量捕获
模态分离技术
Keywords
array generator
low frequency and wide bandwidth harvester
piezoelectric energy capture device
vibration energy harvesting
modes separation technique
分类号
TM619 [电气工程—电力系统及自动化]
TM282 [一般工业技术—材料科学与工程]
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作者
出处
发文年
被引量
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1
基于模态分离技术的3×n阵列式低频宽带压电振动发电机的设计研究
罗翠线
秦敏哲
《电子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
5
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