無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)被認(rèn)為是21世紀(jì)最重要的技術(shù)之一,隨著無(wú)線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的增加,傳感器節(jié)點(diǎn)的供電方式越來(lái)越引發(fā)關(guān)注。過(guò)去常用的供電方式是電池供電,但是電池供電有著很大的局限性,電池儲(chǔ)存的能量有限,只適合短期的工作,并且若無(wú)線傳感器安裝在惡劣的環(huán)境或人類(lèi)不便到達(dá)的場(chǎng)合,電池的更換將變得困難,因此收集環(huán)境能量并將其轉(zhuǎn)換為電能為無(wú)線傳感器供電成為解決這一問(wèn)題的研究熱點(diǎn)。環(huán)境中振動(dòng)無(wú)處不在,如人體的行走,工業(yè)機(jī)器的運(yùn)轉(zhuǎn)等,目前已經(jīng)開(kāi)展的對(duì)壓電能量收集的研究表明,利用壓電材料從環(huán)境的機(jī)械振動(dòng)獲取能量是可行的,并且有很大的應(yīng)用前景。壓電材料的功率密度能夠達(dá)到幾百mW/cm3,在環(huán)境中往往能產(chǎn)生微瓦至毫瓦級(jí)別的能量,能滿足微功耗系統(tǒng)的需求。目前最流行的振動(dòng)能量回收技術(shù)有電磁式、靜電式、壓電式三種。其中,壓電式是利用壓電材料的壓電效應(yīng)實(shí)現(xiàn)振動(dòng)能到電能的轉(zhuǎn)換,其功率密度較高,結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單,同時(shí)又容易集成,在過(guò)去的十幾年里一直都是大家研究的熱點(diǎn)。由于壓電俘能器產(chǎn)生的是交流電壓,幅值電壓可以達(dá)到幾十伏甚至上百伏,為提高能量收集的效率,需要一個(gè)整流環(huán)節(jié)和降壓環(huán)節(jié)才能為傳感器供電或?yàn)殡娫闯潆姟Ｈ欢?環(huán)境中振動(dòng)的幅度不是... 

【文章來(lái)源】：廈門(mén)大學(xué)福建省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１懸臂梁式壓電晶片??

??圖１．２壓電發(fā)電鞋模型??２００５年，Ｐｌａｔｔ［２３］等研制出了一種應(yīng)用于膝關(guān)節(jié)假體的壓電能量回收裝置和壓電??傳感器。其中的傳感器利用回收裝置的能量作為供電源對(duì)膝關(guān)節(jié)進(jìn)行監(jiān)測(cè)，能夠有效??的了解膝關(guān)節(jié)的一些關(guān)鍵信息。他們?cè)O(shè)計(jì)了實(shí)體模型進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試，如圖１．３所示。??實(shí)驗(yàn)研究表明，在正常的膝關(guān)節(jié)受力條件下，該裝置收集到的平均功率約為０．８５?ｍＷ，??能夠滿足其系統(tǒng)中的傳感器的功耗需求。同樣是２００５年，Ａｒｍｓ［２４］等研制出了一個(gè)壓??電俘能裝置，該裝置采用的是懸臂梁式的俘能結(jié)構(gòu)，并且集成了濕度和溫度傳感器，??該裝置能夠利用周?chē)沫h(huán)境振動(dòng)產(chǎn)生的能量為傳感器供電，裝置實(shí)物圖如圖１．４所示。??他們對(duì)該裝置進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)試

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【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]靜電紡絲法制備聚偏氟乙烯（PVDF）及其復(fù)合納米纖維的應(yīng)用與發(fā)展前景[J]. 朱丹華,王文利,李志平,余坤明,陳晶.  功能材料. 2016(08)
[2]無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)綜述[J]. 胡洪坡,宋孝先,張軍,余大波.  電信快報(bào). 2011(12)
[3]壓電疊堆聯(lián)接方式及低頻發(fā)電特點(diǎn)的研究[J]. 黨永,董維杰,白鳳仙,喻言.  電源學(xué)報(bào). 2011(04)
[4]壓電疊堆式發(fā)電裝置的建模與仿真分析[J]. 王光慶.  中國(guó)機(jī)械工程. 2009(19)
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碩士論文
[1]基于壓電陶瓷的俘能技術(shù)研究[D]. 劉平.南京郵電大學(xué) 2013
[2]懸臂梁式壓電能量回收裝置結(jié)構(gòu)優(yōu)化[D]. 管青春.中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2011
[3]梁式壓電換能器的力電耦合分析[D]. 徐夢(mèng)華.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2010
[4]壓電式輪胎發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)[D]. 鐘正青.重慶大學(xué) 2009



本文編號(hào)：3496432