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磁耦合式可调频压电振动俘能器

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为提高压电振动俘能器的环境适应性,提出一种磁耦合式可调频压电振动俘能器,利用激励器上主动磁铁和组合换能器上被动磁铁间的耦合作用及横摆簧片实现压电振子的单向限幅激励.通过对俘能器及磁对的建模和仿真分析,获得了俘能器结构参数对俘能器输出性能的影响,在此基础上制作俘能器样机并进行实验研究,获得了俘能器纵摆质量m1、横摆质量m2、横向距离Lx、纵向距离Ly、竖向距离Lz及负载电阻对俘能器输出性能的影响规律.结果表明:存在两阶谐振频率f1和f2使输出电压出现峰值Un1和Un2,调节m1,m2,Lx,Ly及Lz会影响f1,f2,Un1及Un2;其他条件一定时,存在最佳负载电阻2200 kΩ使输出功率达到0.122 mW.通过选择合适的结构参数能够提升俘能器的有效频带和输出电压,对增强压电振动俘能器的可靠性和频率适应性具有一定的参考价值.
Magnetically-coupled tunable piezoelectric vibration energy harvester

piezoelectricadjustable frequencymagnetic couplingcombination transducerenergy recovery

王淑云、杜洁雅、黄喆人、阚君武、柴超辉、张忠华

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浙江师范大学精密机械与智能结构研究所,浙江金华 321004

压电 可调频 磁耦合 组合换能器 能量回收

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2024

10.37188/OPE.20243201.0073

光学精密工程
中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 中国仪器仪表学会

光学精密工程

CSTPCD北大核心
影响因子：2.059
ISSN：1004-924X
年,卷(期)：2024.32(1)
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