[发明专利]多谐振点宽频压电发电式本安型传感器

权利要求书

1.一种多谐振点宽频压电发电式本安型传感器，其特征在于：包括依次电连接的压电发电模块、能量收集管理模块和传感器模块，所述压电发电模块包括固定装置和一个或多个基板，所述基板呈细长条形，基板的一端固定在固定装置上，另一端悬伸，基板的中部板面上固定有压电陶瓷片，所述压电陶瓷片采用复合真空包装技术进行封装，基板的悬伸端上安装有质量块，每个基板上的压电陶瓷片成为一组，组内多个压电陶瓷片之间串联，不同组压电陶瓷片之间并联，所有压电陶瓷片串并联组合后的电压输出端构成为所述压电发电模块的电压输出端，所述基板的悬伸端设置成末端向固定端弯折的U形双层结构或者蛇形的多层结构，蛇形弯折的延伸方向垂直于基板的板面。

2.如权利要求1所述的多谐振点宽频压电发电式本安型传感器，其特征在于：单个基板的悬伸端上固定有多个质量块，多个质量块沿基板的延伸方向依次间隔排列。

3.如权利要求2所述的多谐振点宽频压电发电式本安型传感器，其特征在于：所述基板的中部板面的上表面和/或下表面上固定所述压电陶瓷片。

4.如权利要求2所述的多谐振点宽频压电发电式本安型传感器，其特征在于：当所述基板有多个时，多个所有基板并排设置。

5.如权利要求2所述的多谐振点宽频压电发电式本安型传感器，其特征在于：所述固定装置包括底座和盖板，底座的顶面上设有多个T形凹槽，所述基板的固定端设置成T型，每个基板的固定端随形嵌入一个所述T形凹槽中，盖板覆盖在底座的顶面上，盖板及底座将基板的固定端夹持于其中，底座、基板的固定端和盖板三者通过螺纹紧固件固定。

6.如权利要求2所述的多谐振点宽频压电发电式本安型传感器，其特征在于：所述传感器模块采用低功耗设计，其中设有无线通信子模块和红外唤醒子模块。

7.如权利要求1、2、3、4、5或6所述的多谐振点宽频压电发电式本安型传感器，其特征在于：所述基板的悬伸端上每层均安装有质量块，对于采用U形双层结构悬伸端的基板，上层质量块位于基板的末端，下层质量块比压电陶瓷片远离固定端，也比上层质量块更远离固定端。

8.如权利要求1、2、3、4、5、6或7所述的多谐振点宽频压电发电式本安型传感器，其特征在于：所述能量收集管理模块包括依次连接的AC-DC转换电路、稳压电路、能量输出控制电路和能量存储电路，所述能量输出控制电路的输出端连接所述传感器模块的电源输入端，所述AC-DC转换电路的输入端连接所述压电发电模块的电压输出端。

9.如权利要求8所述的多谐振点宽频压电发电式本安型传感器，其特征在于：所述能量收集管理模块采用本质安全型设计，所述AC-DC转换电路的输入端设有过流保护电路。

10.如权利要求9所述的多谐振点宽频压电发电式本安型传感器，其特征在于：所述AC-DC转换电路采用二极管不控整流电路，所述能量存储电路的储能元件采用超级电容。