摘要
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.
基金项目
国家自然科学基金(51877199)
国家自然科学基金(52077201)
浙江省重点研发计划(2021C01181)
浙江省自然科学基金(LY20F010006)
国家级大学生创新创业训练计划(202210345062)
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