隨著納米科技的發(fā)展,各種超低功耗電子元器件相繼出現(xiàn),對(duì)于無線傳感網(wǎng)絡(luò),各種低功耗無線傳感節(jié)點(diǎn)被開發(fā)出來,為能量采集技術(shù)應(yīng)用到無線傳感網(wǎng)絡(luò)提供了條件,可利用能量采集電源為低功耗節(jié)點(diǎn)永續(xù)供能,實(shí)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)的自主運(yùn)行。文章根據(jù)電磁感應(yīng)定律,建立取能線圈物理結(jié)構(gòu),提出一種雙環(huán)形磁芯結(jié)構(gòu)進(jìn)而優(yōu)化磁路,提高磁芯的等效磁導(dǎo)率,設(shè)計(jì)出一種新型電線磁場(chǎng)能量采集器。通過串聯(lián)匹配電容,獲得更大的采集效率,采用超級(jí)電容與鋰電池相結(jié)合的儲(chǔ)能方式,通過設(shè)計(jì)電源管理電路對(duì)電能進(jìn)行合理存儲(chǔ)和釋放。主要工作包括:首先根據(jù)電磁理論分析,經(jīng)理論推導(dǎo)取能線圈的輸出電壓與磁芯的各個(gè)參數(shù)之間的關(guān)系可知,通過提高電線電流、磁芯等效相對(duì)磁導(dǎo)率、磁芯面積、取能線圈匝數(shù),或減小磁芯內(nèi)徑均可提高取能線圈的輸出電壓。其次,基于實(shí)用性考慮,磁芯需要設(shè)計(jì)為開口方式,針對(duì)此設(shè)計(jì)帶來的漏磁,文中利用電磁場(chǎng)仿真軟件Ansoft Maxwell對(duì)磁芯進(jìn)行仿真分析,其中重點(diǎn)研究了氣隙對(duì)磁芯磁感應(yīng)強(qiáng)度、等效磁導(dǎo)率、磁阻的影響。提出一種雙環(huán)形磁芯結(jié)構(gòu),在不改變磁芯的橫截面積情況下,減小了磁路磁阻,提高了磁芯等效磁導(dǎo)率。通過測(cè)試分析,證明了所提出的雙環(huán)形磁芯結(jié)構(gòu)可... 

【文章來源】：重慶郵電大學(xué)重慶市

【文章頁(yè)數(shù)】：98 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

射頻能量采集器

(a) 能量采集器結(jié)構(gòu)圖 (b) 電磁式能量采集器細(xì)節(jié)圖圖 1.4 電磁式能量采集器原理圖在 2013 年 LiuHuicong 等人設(shè)計(jì)了一種由一個(gè)永磁體和一個(gè) MEMS 采集薄片組成的多頻 MEMS 電磁式能量采集器，通過模擬圓柱形磁鐵磁場(chǎng)，從而獲取更大的磁通量，為了獲得更大的輸出性能，磁鐵和能量采集薄片之間的間隙盡可能小[15]。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，該采集器在 840Hz、1070Hz、1490Hz 三種激勵(lì)頻率下均可以獲得能量，分別對(duì)應(yīng)能量采集裝置的面外、扭轉(zhuǎn)、面內(nèi)振動(dòng)，這三個(gè)頻率下最大功率密度分別為 0.157μW/cm3、0.014μW/cm3和 0.117μW/cm3。靜電式振動(dòng)能量采集器主要有兩種，一種是變面積式采集器，通過振動(dòng)帶動(dòng)帶電極板之間的相對(duì)面積發(fā)生變化，使極板內(nèi)部對(duì)電荷束縛強(qiáng)度發(fā)生改變。另一種是變間距式采集器，通過改變帶電極板之間的間隔距離，同樣是改變極板對(duì)電荷束縛強(qiáng)度，兩種方式都會(huì)使電荷移動(dòng)形成電流，從而得到電能。相較于壓電式和電磁式

圖 1.5 采集器結(jié)構(gòu)圖是由 H.Asanuma 于 2016 年開發(fā)了一種新駐極體使用具有極高電場(chǎng)的極化鐵電材料在鐵電偶極駐極體上的問題，他們又提出線性回復(fù)力來解決該問題。該采集器將鐵現(xiàn)有基于駐極體的振動(dòng)能量采集器相比，帶。在加速度為 9.8m/s2時(shí)最大輸出功率隔離低頻噪聲已成為科學(xué)研究和工業(yè)工程以長(zhǎng)達(dá)數(shù)米，很容易通過薄壁結(jié)構(gòu)傳播而控制方法非常重要。低頻噪聲可以通過有

【參考文獻(xiàn)】：
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