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题名基于激光切割的叉指结构悬臂梁式压电振动能量采集器
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作者
吕旖雯
金妍
高安然
李以贵
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机构
上海应用技术大学理学院
华东师范大学物理与电子科学学院
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出处
《微纳电子技术》
CAS
北大核心
2023年第7期1086-1093,共8页
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基金
国家重点研发计划项目(2021YFB3501700)
上海应用技术大学中青年科技人才发展基金(ZQ2021-22)。
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文摘
为了拓宽有效的输出带宽,通过激光切割法进行加工,设计并制备了一种具有叉指结构的锆钛酸铅(PZT)悬臂梁式压电振动能量采集器(PVEH)。仿真结果显示,相比常规的悬臂梁式PVEH,具有叉指结构的悬臂梁式PVEH拥有更低的一阶固有频率以及更多的输出电压峰值。利用双通道示波器、函数信号发生器、振动台、加速度计和功率放大器等搭建测试平台,对制备的悬臂梁式PVEH进行测试。结果表明,在0.5g加速度的条件下,常规的悬臂梁式PVEH的固有频率为30.80 Hz,输出电压峰值为4.88 V;具有叉指结构(叉指数目为8且叉指长度为40 mm)的悬臂梁式PVEH具有4个固有频率,分别为17.70、37.30、74和81 Hz,对应的输出电压峰值分别为7.28、3.07、0.366和0.084 V。通过对比研究发现,具有叉指结构的悬臂梁式PVEH的一阶固有频率降低了42.53%,一阶输出电压峰值提升了49.18%,实现了性能的有效提升。
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关键词
压电振动能量采集器(pveh)
叉指结构
激光切割
锆钛酸铅(PZT)
拓宽带宽
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Keywords
piezoelectric vibration energy harvester(pveh)
interdigital structure
laser cutting
Pb-based zirconate titanate(PZT)
bandwidth broadening
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分类号
TM919
[电气工程—电力电子与电力传动]
TH703
[机械工程—仪器科学与技术]
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