[发明专利]一种Z型压电振子

说明书

一种Z型压电振子其特征在于包括压电陶瓷片‑Z型金属悬臂梁层叠结构，即在Z型金属悬臂梁的第一层和第二层铺设有压电陶瓷，压电陶瓷利用导电胶与Z型金属悬臂梁粘接，并且在压电陶瓷的电极面上通过导线与具有整流及能量累积功能的电源电路相连，Z型金属悬臂梁的第一层延伸到压电陶瓷以外，整个Z型压电振子通过该端进行固定，在Z型金属悬臂梁的第二层的末端放置有质量块。本发明可以扩大压电振动能量收集装置的俘能带宽，提高振动能量的转换效率，能够有效的解决目前压电振动能量采集存在的问题。

技术领域

本申请涉及压电应用技术领域，更具体地说涉及一种压电振子。

背景技术

压电振子主要功能是将采集到的工业生产、生活环境中的振动能转换为电能，然后为其它微功耗电子元器件供电。压电振动能量采集技术由于无电磁干扰、无污染和易于实现机构的微小化、集成化等诸多优点，且能满足低耗能产品的供能需求而成为目前研究的热点。目前研制的压电振动能量采集器普遍存在着工作频率单一、频带窄等问题，不利于对环境振动能量进行高效的采集与转换。

发明内容

本申请提供了一种Z型压电振子用于解决现有压电振子频率响应范围窄，在振源频率发生变化时，无法有效完成能量转换的问题。

一种Z型压电振子其特征在于包括压电陶瓷片-Z型金属悬臂梁层叠结构，即在Z型金属悬臂梁（3）的第一层有压电陶瓷（1），在Z型金属悬臂梁（3）的第二层有压电陶瓷（4），压电陶瓷（1）和（4）利用导电胶与Z型金属悬臂梁（3）粘接，并且在压电陶瓷（1）的电极面上通过导线（2）和导线（9）与具有整流及能量累积功能的电源电路相连，在压电陶瓷（4）的电极面上通过导线（5）和导线（8）与具有整流及能量累积功能的电源电路相连，Z型金属悬臂梁（3）的第一层延伸到压电陶瓷（1）以外，整个Z型压电振子通过该端进行固定，在Z型金属悬臂梁（3）的第二层的末端放置有质量块（6）和质量块（7）。

本发明基于如下考虑，在振动时，Z型金属悬臂梁（3）随振动体（10）振动，而贴在它上面的压电陶瓷（1）和压电陶瓷（4）作为能量转换部件将机械振动能转换为电能。

压电陶瓷一Z型金属悬臂梁的总能量包括两部份，一是弹性能，另一个是电能，，其中T、S分别表示应力和应变， E和D分别表示电场强度和电位移。

附图说明

图1是该Z型压电振子结构的三维视图。

图2是本发明的实施例概略构成图。

图中标号名称：1（4）-压电陶瓷，3-Z型金属悬臂梁，2（9，5，8）-导线，6（7）-质量块、10-振动体型支架，11-U型支架，12-螺栓。

具体实施方式

实施例：

一种Z型压电振子其特征在于包括压电陶瓷片-Z型金属悬臂梁（3）层叠结构，即在Z型金属悬臂梁（3）的第一层有压电陶瓷（1），在Z型金属悬臂梁（3）的第二层有压电陶瓷（4），压电陶瓷（1）和压电陶瓷（4）利用导电胶与Z型金属悬臂梁（3）粘接，并且在压电陶瓷（1）的电极面上通过导线（2）和导线（9）与具有整流及能量累积功能的电源电路相连，在压电陶瓷（4）的电极面上通过导线（5）和导线（8）与具有整流及能量累积功能的电源电路相连，Z型金属悬臂梁（3）的第一层延伸到压电陶瓷（1）以外，整个Z型压电振子通过该端进行固定，在Z型金属悬臂梁（3）的第二层的末端放置有质量块（6）和质量块（7）。

参照图2示例了一种Z型压电振子实施例的基本结构。