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悬臂梁压电发电装置的实验研究

袁江波  谢涛  陈维山  肖娜  
【摘要】:为了进行压电陶瓷材料发电性能测试与研究,研制了一套悬臂梁压电振子发电系统。设计了悬臂梁压电振子,并对压电振子进行了有限元分析和电导测试。在此基础上,设计了能量存储电路,并在低频下对悬臂梁压电振子发电性能进行了实验研究。研究结果表明,当悬臂梁压电振子处于谐振频率状态下振动时,输出电压和功率达到最大。输出电压随着负载的增大而增大,输出功率并不随着负载的增大而增大;压电振子存在—个最佳阻抗,当负载与最佳阻抗匹配时,此时压电振子的能量转化效率最高且输出功率最大。利用本实验系统进行压电发电实验测试,当负载为50kΩ时,压电振子输出电压为7V;当负载电阻为15kΩ时,此时的输出功率最大可达到1.4mW,产生的功率可以满足无线传感器等低耗能产品的供能需求。

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