[發明專利]振幅放大疊加振動能量采集裝置

有效

• 申請號: 201611024248.7
• 申請日: 2016-11-17
• 公開（公告）號: CN106712575B
• 公開（公告）日: 2018-05-25
• 發明（設計）人: 張文明;鄒鴻翔;魏克湘;孟光
• 申請（專利權）人: 上海交通大學
• 主分類號: H02N2/18
• 分類號: H02N2/18
• 代理公司: 上海交達專利事務所 31201
• 代理人: 王毓理;王錫麟

1.一種振幅放大疊加振動能量采集裝置，其特征在于，包括：兩個設置于基座上的振動組件以及檢測電路，其中：第一振動組件一端與基座彈性連接且中部設置于基座上，第二振動組件與基座固定連接且正對第一振動組件的另一端，檢測電路與該第一振動組件的另一端相連；

所述的第一振動組件包括：彈簧和質量塊組成的單自由度彈簧振子、剛性梁、伸張結構式壓電單元，其中：質量塊通過第一軸與剛性梁連接，剛性梁通過第二軸與支撐座連接組成杠桿機構，帶有第一永磁鐵的伸張結構式壓電單元設置于剛性梁的末端；

所述的第二振動組件包括：懸臂彈性梁以及設置于懸臂彈性梁末端的第二永磁鐵，其中：第一永磁鐵與第二永磁鐵的磁極相對，伸張結構式壓電單元與檢測電路相連接；

所述的伸張結構式壓電單元包括：壓電陶瓷片和設置于其兩側的凸形錳合金片，其中：第一永磁鐵粘接在所述的凸形錳合金片的凸面；

所述的第一振動組件的杠桿機構放大受迫振動的振幅，并與第二振動組件的受迫振動疊加，從而增加懸臂梁末端固定的磁鐵與伸展結構式壓電單元固定的磁鐵的相對位移，磁力被伸張結構式壓電單元變換為壓力和放大的拉伸力作用到壓電陶瓷片，壓電陶瓷片變形從而因為壓電效應發電。

2.根據權利要求1所述的振幅放大疊加振動能量采集裝置，其特征是，所述的凸形錳合金片的斜面傾角小于45°。

3.根據權利要求1所述的振幅放大疊加振動能量采集裝置，其特征是，所述的壓電陶瓷片兩面鍍銀電極焊接導線與所述的檢測電路相連接。

4.根據權利要求1所述的振幅放大疊加振動能量采集裝置，其特征是，所述的第一振動組件通過第一滑動安裝座和第二滑動安裝座設置于基座上，其中：第一滑動安裝座與第二滑動安裝座沿所述的基座調整位置從而調節所述的懸臂彈性梁長度從而調節所述的第二振動組件固有頻率。

5.根據權利要求4所述的振幅放大疊加振動能量采集裝置，其特征是，所述的彈簧與所述的質量塊及所述的第一滑動安裝座通過壓緊片固定。

6.根據權利要求1所述的振幅放大疊加振動能量采集裝置，其特征是，所述的質量塊上設有安裝螺紋孔用于調整質量從而調節所述的第一振動組件固有頻率。

7.根據權利要求1所述的振幅放大疊加振動能量采集裝置，其特征是，所述的第二振動組件通過支座設置于基座上，所述的懸臂彈性梁被壓緊塊壓緊固定在所述的支座。

8.根據權利要求1所述的振幅放大疊加振動能量采集裝置，其特征是，所述的第一永磁鐵為一對且對稱設置于第二永磁鐵的兩側并磁極相反。