基于FR-4的压电能量采集器参数研究

• 作者: 郝旺身 李伟 刘雨曦 冀科伟 董辛旻 李晨阳
• 来源期刊: 压电与声光
• 关键词: 压电悬臂梁 FR-4 聚偏氟乙烯(PVDF) 输出响应 参数优化
• 年，卷（期）: 2021,（2）
• 页码范围: 231-235
• 页数: 5页
• 分类号: TN384|TM22
• 语种: 中文
• DOI: 10.11977/j.issn.1004-2474.2021.02.018

摘要

为了进一步研究非线性材料基底对于压电能量采集器输出性能的影响,该文对以FR-4绝缘板为基底的悬臂梁式压电能量采集器的结构参数进行优化研究.在正交实验和单因素实验方案的指导下,通过仿真及实验验证得出各参数对采集器输出影响的一般规律.结果表明,基底厚度对结构固有频率影响最大,贡献率达到了91.98％.悬臂梁长L、厚S和宽H改变时,输出响应曲线呈现出非线性特性;而末端质量m与输出性能间则存在近似线性的关系.实验中,当L=80 mm,S=13 mm,H=1 mm,m=1 g时,输出功率可达37μW.通过方差分析结果表明,末端质量对输出性能的影响最大,梁宽对输出性能的影响次之,梁长对输出性能的影响最小.