水電站作為一個(gè)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(jī)械噪聲和機(jī)械振動(dòng)是水電站廣泛存在的機(jī)械能,它們一方面對(duì)水電站系統(tǒng)的安全運(yùn)行具有一定的負(fù)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(dòng)能,并將振動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能,為水電站的各類(lèi)傳感器供能,這一思路為振動(dòng)能量采集的研究提供了一個(gè)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(dòng)環(huán)境復(fù)雜多變。為了適應(yīng)水電站的實(shí)際環(huán)境,本文提出了一種新型的器件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)——兩自由度結(jié)構(gòu)壓電能量采集器,并采用MEMS工藝進(jìn)行加工制作,以進(jìn)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(duì)水電站的各類(lèi)傳感器進(jìn)行了分析,在研究了各類(lèi)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(chǎng)所。同時(shí)對(duì)壓電能量采集器的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了分析,重點(diǎn)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(duì)于壓電能量采集器輸出性能所做的優(yōu)化工作。（2）針對(duì)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(lái)源】：南昌工程學(xué)院江西省

【文章頁(yè)數(shù)】：79 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(chǎng)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(yùn)行時(shí)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(yùn)行對(duì)水輪機(jī)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(duì)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(xiàng)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(jìn)而影響阻值大小的改變，進(jìn)一步影響電路電流的大小，最終得到監(jiān)測(cè)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(diǎn)。 還可以通過(guò)變送器配置項(xiàng)選擇是否帶表頭顯示、控制接點(diǎn)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(cè)量（實(shí)物和接線方式如圖 1.3所示）。

【參考文獻(xiàn)】：
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碩士論文
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