עיצוב וקלקולינג של יכולת איסוף האנרגיה של חיישנים Piezoelectric

חיישני Piezoelectric להמיר אנרגיה מכנית לאנרגיה חשמלית, מה שהופך אותם שימושיים עבור יישומים קציר אנרגיה. עיצוב נכון חישוב של יכולתם הם חיוניים לביצועים יעילים. מאמר זה דן בשיקולים מרכזיים בעיצוב קצירי אנרגיה ושיטות כדי להעריך את התפוקה שלהם אנרגיה.

עקרונות עיצוב של קצירי אנרגיה Piezoelectric

העיצוב של קצירי אנרגיה ⁇ אלקטריים כרוך בבחירת חומרים מתאימים, סיבולת גיאומטריה, ולהבטיח תאימות מכנית.חומרים אדפטיים נפוצים כוללים zirconate titanate (PZT) ופוליווינילidene fluoride (PVDF). הגיאומטריה, כגון betilever beams או כתמים גמישים, משפיע על כמות של זנים מכניים וכתוצאה מכך, האנרגיה החשמלית שנוצר.

גורמים מרכזיים בתכנון כוללים תדירות resonant, לחות מכנית והתנגדות עומס. התאמת התדר המהדהד של הקציר לתדירות הרטט הממקסימה את העברת האנרגיה.לח מכני צריך להיות ממזער כדי לקיים תנודות, בעוד ההתנגדות העומס משפיע על פלט חשמל.

חישוב יכולת איסוף אנרגיה

ניתן להעריך את יכולת איסוף האנרגיה באמצעות הנוסחה הבאה:

(ב) ויקרא י"ד): "ה' (ב':2 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

איפה:

על ידי מדידה או הערכת הפרמטרים האלה, מהנדסים יכולים לחזות את התפוקה של קציר אדזואלקטרי בתנאים ספציפיים.התאמה בעיצוב יכול להיות מיוצר כדי לייעל איסוף אנרגיה עבור יישומים מסוימים.