水電站作為一個經(jīng)典的工業(yè)環(huán)境,其中的傳感器數(shù)量眾多,并且傳感器的分布環(huán)境復(fù)雜多樣,復(fù)雜的工作環(huán)境給傳感器供能系統(tǒng)增加了較大的難度。機械噪聲和機械振動是水電站廣泛存在的機械能,它們一方面對水電站系統(tǒng)的安全運行具有一定的負面影響,另一方面也可以作為一種廢棄的能源。消除或者合理利用水電站系統(tǒng)的振動能,并將振動能轉(zhuǎn)化為電能,為水電站的各類傳感器供能,這一思路為振動能量采集的研究提供了一個新的方向。傳統(tǒng)的壓電能量采集器只能在單一的頻帶下工作,然而水電站的振動環(huán)境復(fù)雜多變。為了適應(yīng)水電站的實際環(huán)境,本文提出了一種新型的器件結(jié)構(gòu)設(shè)計——兩自由度結(jié)構(gòu)壓電能量采集器,并采用MEMS工藝進行加工制作,以進一步提高器件的性能,減小器件的體積,具體工作內(nèi)容如下:（1）首先對水電站的各類傳感器進行了分析,在研究了各類傳感器的供能方式和功耗情況的基礎(chǔ)上,確定了能量采集器具體的應(yīng)用場所。同時對壓電能量采集器的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進行了分析,重點分析了懸臂梁式壓電能量采集器。并總結(jié)歸納了最新研究現(xiàn)狀中對于壓電能量采集器輸出性能所做的優(yōu)化工作。（2）針對壓電MEMS能量采集器,從壓電效應(yīng)原理、壓電材料和壓電能量采集器的工作方... 

【文章來源】：南昌工程學(xué)院江西省

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

水電站使用的溫度傳感器Fig.1.1Temperaturesensorsusedinhydropowerstations

至+500℃(-58℉至+932℉)的溫度環(huán)境下使用，其應(yīng)用場景和安裝方式如圖 1.2 所該溫度傳感器的工作電壓為 5-24V，運行時額定功率為 2W。圖 1.1 水電站使用的溫度傳感器Fig.1.1 Temperature sensors used in hydropower stations

第一章 緒論1.2.2 壓力傳感器壓力傳感器在水電站也有著廣泛的分布，壓力傳感器的正常運行對水輪機的正常工作有著不可或缺的作用[41-45]。由于其重要的作用，所以對壓力傳感器的供能也顯得尤為重要。為壓力傳感器提供一套能夠自供能的電源，從而為其原有的供電系統(tǒng)提供了備用保障，這是一項具有重要安全意義的工作。這里介紹一種水電站常用的壓力傳感器，PTS21 精密型壓力傳感器，該傳感器在水電站系統(tǒng)中有著廣泛的應(yīng)用。PTS21 精密型壓力傳感器的工作原理是利用壓變電阻的材料特性構(gòu)成壓力感應(yīng)裝置，隨著所受壓力大小的改變進而影響阻值大小的改變，進一步影響電路電流的大小，最終得到監(jiān)測壓力的目的。該傳感器具有體積小巧、安裝方便、精度高穩(wěn)定性好等諸多優(yōu)點。 還可以通過變送器配置項選擇是否帶表頭顯示、控制接點數(shù)量等，使用靈活，性能可靠，適用于多種氣體及液體的壓力測量（實物和接線方式如圖 1.3所示）。

【參考文獻】：
期刊論文
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[4]基于無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的火電廠設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)研究[D]. 趙宏程.華北電力大學(xué) 2012
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