[发明专利]一种二维电磁式动能采集器

权利要求书

1.一种二维电磁式动能采集器，其主要由外框架、内框架和滚珠构成，外框架由外壳、线圈固定板、线圈阵列构成，内框架由支架、磁铁固定板、磁铁阵列和弹簧构成，内框架在顶部和底部通过滚珠与外框架隔离开，内框架的四周安装有弹簧，当内框架放置于外框架的中间时，弹簧与外框架内壁之间有一个初始间距，金属线圈在线圈固定板上形成格子式线圈阵列，磁铁在磁铁固定板上形成格子式磁铁阵列，内框架上水平地固定了多层磁铁阵列，在每两层磁铁阵列之间有一层固定于外框架上的线圈阵列。

2.如权利要求1所述的二维电磁式动能采集器，其特征在于：对于固定于同一层线圈固定板上的格子式线圈阵列，相邻的线圈反向串联；对于固定于同一层磁铁固定板上的格子式磁铁阵列，相邻的磁铁磁极方向相反，以确保同一层的各线圈的电学输出相互加强。

3.如权利要求1所述的二维电磁式动能采集器，其特征在于：相邻两层磁铁阵列上位于同一位置处的磁铁南、北极相对，相邻两层线圈阵列反向串联，以确保各层线圈阵列的电学输出相互加强。

4.如权利要求1所述的二维电磁式动能采集器，其特征在于：利用滚珠将内外框架连接起来，由于滚动摩擦力很小，在微弱环境激励下内外框架之间也易于产生相对运动，因此对环境中微弱振动能具有高采集效率。

5.如权利要求1所述的二维电磁式动能采集器，其特征在于：内、外框架之间的相对运动主要是由滚珠滚动产生的，在内、外框架相对运动较大时，内框架上的弹簧会碰撞外框架内壁。

6.如权利要求1所述的二维电磁式动能采集器，其特征在于：在内框架侧壁固定有弹簧，降低了内、外框架直接碰撞引起的能量损失，提高了能量采集效率。

7.如权利要求1所述的二维电磁式动能采集器，其特征在于：可以高效采集水平面内任意方向的振动能。