[实用新型]一种能量采集电路及微型声振传感器

说明书

本实用新型提供了一种能量采集电路及微型声振传感器件。其中，能量采集电路包括压电元件、第一回路以及第二回路，所述第一回路中，压电元件的一端依次连接负峰值检测电路、正峰值检测电路后，与压电元件的另一端相连；所述第二回路中，压电元件的一端依次通过第一开关、第二开关连接压电元件的另一端；所述第一开关、负峰值检测电路构成的回路与第二开关、正峰值检测电路构成的回路并联。

技术领域

本实用新型属于微型声振传感器设计领域，具体涉及一种能量采集电路及微型声振传感器。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本实用新型相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

国网公司近年来的噪声普测工作均依赖人工开展，周期长、投入人力成本大；且数据时差性，准确度受多因素影响大，无法有效支撑国网环保信息的实时监测、与泛在物联趋势不符。

上述矛盾的解决依赖于建立完善的“声振信息测量系统”，其核心在于突破“无铅压电材料”和“声振压电测量器件”两项卡脖子技术。因此开发开发新一代无铅压电材料，实现PZT等传统材料的等效无铅化替代，打破垄断，设计制备符合变电站声振频谱特征的高可靠、免维护、低成本、无线无源的自供能声振传感器，实现变电站厂界、设备本体声振信息实时查询、泛在互联，意义重大。

在设计无线无源的自供能声振传感器过程中，需要对能力的管理进行有效的管控，传统的设计方案中，电路的能量回收效率较低，无法实现能量的快速回收和转换。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述问题，提出了一种能量采集电路及微型声振传感器件，本实用新型通过使用两个无源峰值检测电路对压电元件两端电压的极性进行检测和对压电元件上累积的电荷进行提取，大大提高了电路能量的回收率。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：

第一方面，本实用新型提供了一种能量采集电路。

一种能量采集电路，包括压电元件、第一回路以及第二回路，所述第一回路中，压电元件的一端依次连接负峰值检测电路、正峰值检测电路后，与压电元件的另一端相连；所述第二回路中，压电元件的一端依次通过第一开关、第二开关连接压电元件的另一端；所述第一开关、负峰值检测电路构成的回路与第二开关、正峰值检测电路构成的回路并联。

第二方面，本实用新型提供了一种微型声振传感器。

一种微型声振传感器，采用第一方面所述的能量采集电路，包括两个串联电容。

本实用新型的有益效果为：

本实用新型通过使用两个无源峰值检测电路对压电元件两端电压的极性进行检测和对压电元件上累积的电荷进行提取，电路的能量回收效率大于80％，最高可达85.1％，电路的输出电压最高达到30V。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1是本实用新型的能量采集电路原理图。

其中，C_P-压电元件，R_P-第一电阻，S1-第一开关，S2-第二开关， L-电感、Cr-电容、R_load-第二电阻，D1-第一二极管，D2第二二极管， D3-第三二极管。

具体实施方式：

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。