基于压电的传感器自供电系统设计方法

摘要：

针对规模化养殖场通风状态监测的需求,设计风致振动压电俘能系统解决监测传感器自供电问题.自供电系统由压电俘能结构和能量管理电路组成,可将风能转换为电能.分析和测试结果表明压电式俘能结构可输出电压10.88 V,功率6.975 mW;LTspice软件仿真结果表明能量管理电路可实现电压转换,并稳定输出电压3.3 V.根据机械系统与电路系统的相似关系,对自供电系统整体建模,Matlab/Simulink软件仿真结果显示:压电俘能结构输出电压10.87 V、功率6.989 mW,自供电系统终端可输出3.3 V电压,结果与俘能结构和能量管理电路仿真、测试结果基本一致,说明系统整体建模正确,方案合理.通过现场测试,通风口处风速为2.6 m/s时,自供电系统能够输出电压3.3 V,为监测传感器稳定供电,该研究可在通风监测传感器自供电系统中广泛应用.

关键词：风致振动、压电能量俘获结构、传感器自供电系统、仿真、现场测试

所属期刊栏目：40

分类号：TP29(自动化技术及设备)

资助基金：黑龙江省省属高等学校基本科研业务费科研项目;大学生创新创业训练计划项目;黑龙江省教育科学"十三五"规划2020年度重点课题

在线出版日期：2021-02-26（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1347-1355