[发明专利]基于铁磁悬臂梁的低振动阈值监控二级能量采集器

权利要求书

1.一种基于铁磁悬臂梁的低振动阈值监控二级能量采集器，其特征在于，所述二级能量采集器包括固定架，以及固定在所述固定架内的第一级低频振子和第二级高频振子；

所述第一级低频振子包括：

第一悬臂梁，所述第一悬臂梁的第一端固定在所述固定架的一侧，所述第一悬臂梁的第二端为自由端；

永磁体，所述永磁体位于所述第一悬臂梁第二端的第一表面；

质量块，所述质量块位于所述第一悬臂梁第二端的第二表面或所述永磁体的上表面；

所述第二级高频振子包括：

第二悬臂梁，所述第二悬臂梁的第一端固定在所述固定架的另一侧，所述第二悬臂梁的第二端为自由端；

压电薄膜，所述压电薄膜位于所述第二悬臂梁的第一表面；

其中，所述第一悬臂梁和第二悬臂梁为铁磁材料悬臂梁，且所述第一悬臂梁的第二端和第二悬臂梁的第二端之间的预设距离为0.1～0.5mm，以实现阈值加速度小于1g的低振动阈值监控。

2.根据权利要求1所述的基于铁磁悬臂梁的低振动阈值监控二级能量采集器，其特征在于，其能量来源于外界环境的振动；当外界环境的振动小于阈值加速度时，所述二级能量采集器处于休眠状态；当外界环境的振动大于或等于阈值加速度时，所述二级能量采集器被触发，进行谐振发电。

3.根据权利要求1所述的基于铁磁悬臂梁的低振动阈值监控二级能量采集器，其特征在于，所述第一悬臂梁的厚度为10～100um，所述第二悬臂梁的厚度为10～100um。

4.根据权利要求1所述的基于铁磁悬臂梁的低振动阈值监控二级能量采集器，其特征在于，所述第一级低频振子还包括垫片，所述垫片位于所述第一悬臂梁和永磁体之间。

5.根据权利要求4所述的基于铁磁悬臂梁的低振动阈值监控二级能量采集器，其特征在于，所述垫片的厚度与所述二级能量采集器的阈值加速度正相关。

6.根据权利要求1所述的基于铁磁悬臂梁的低振动阈值监控二级能量采集器，其特征在于，所述质量块的质量与所述第一级低频振子的谐振频率负相关。

7.根据权利要求1所述的基于铁磁悬臂梁的低振动阈值监控二级能量采集器，其特征在于，所述压电薄膜包括下电极，位于所述下电极上表面的压电材料，以及位于所述压电材料上表面的上电极，其中，所述上、下电极通过导线和外接负载连接。

8.根据权利要求7所述的基于铁磁悬臂梁的低振动阈值监控二级能量采集器，其特征在于，所述压电材料为PVDF或PZT。

9.根据权利要求1所述的基于铁磁悬臂梁的低振动阈值监控二级能量采集器，其特征在于，所述第一级低频振子的谐振频率为10赫兹数级，所述第二级高频振子的谐振频率为100赫兹数级。