低频振动环境下压电能量转换装置响应特性

为明确低频振动环境下微功耗电子器件结构与性能关系，通过有限元方法在机电耦合条件下，系统地研究了传感质量块、质心分布、压电材料厚度和压电材料分布对压电能量转换装置的机械振动响应、负载响应和外加激励响应的影响。计算结果表明：在保证压电材料承重强度下，选择合适形状的传感质量块，可在低频谐振频率下获得更高的峰值电压和更好的传感灵敏度；同时，适当地调整压电材料的分布，可提高振动系统对外界能量的收集效率，增强装置的环境适应性。