[发明专利]基于模态分离技术的带宽可调n×3点阵式振动能量采集器

摘要

本发明涉及一种微能源技术领域的环境能量采集器件，具体是一种基于模态分离技术的带宽可调n×3点阵式振动能量采集器。一种基于模态分离技术的带宽可调n×3点阵式振动能量采集器，包括柔性框架主梁结构、压电悬臂梁和质量块；柔性框架主梁结构为矩形，矩形上面沿该轴线方向顺次开有n‑1个大小相等间距相同的中空矩形孔，共形成n排柔性主梁，其中n≥2；每个柔性主梁上均粘贴固定有数量相同的多个压电悬臂梁；在每个压电悬臂梁的悬浮端均粘附有一个质量块。本发明通过增加或者减少压电悬臂梁的排数n，同时改变压电悬臂梁和质量块尺寸大小，可适时调节系统的有效频带宽度，提高能量采集器输出的连续性和稳定性，增强振动能量采集器的环境适应能力。

主权项

1.一种基于模态分离技术的带宽可调n×3点阵式振动能量采集器，其特征在于，包括柔性框架主梁结构、压电悬臂梁和质量块；柔性框架主梁结构为矩形，选定矩形的一条中心线作为轴线，矩形上面沿该轴线方向顺次开有n‑1个大小相等间距相同的中空矩形孔，所有中空矩形孔沿轴线方向两侧的实体部分作为柔性主梁，共形成n排柔性主梁，其中n≥2；每个柔性主梁上均粘贴固定有数量相同的多个压电悬臂梁；所有压电悬臂梁的朝向相同且均与轴线方向平行；所有压电悬臂梁的一端粘贴固定在柔性主梁的上表面，位于一个最边缘柔性主梁上的压电悬臂梁的另一端悬浮在该最边缘柔性主梁的外侧，其余压电悬臂梁的另一端均悬浮在邻近的矩形孔之上；同一个柔性主梁上的多个压电悬臂梁等间距排列；在每个压电悬臂梁的悬浮端均粘附有一个质量块；通过调节每排柔性主梁上的压电悬臂梁和质量块尺寸，改变不同柔性主梁的有效质量，实现不同柔性主梁间的振动模态分离，进而达到拓宽低频频带的效果；所有压电悬臂梁采用串联结构实现连接。