1、“.....得出了压电梁输出电压和电能的理论模型,但这仅仅是单独考虑压电梁自身因素对发电量的影响规律。而实际应用中,往往考虑的是压电发电装置的输出功率,且其数值的大小与负载电阻有关。因此,本章则对压电发电装置外接负载后的输出功率进行了系统的研究,并采用不同阻值的负载电阻进行试验验证。由第二章的理论分析可以发现,压电梁虽然能产生较大电压,但其每次变形所输出的电能很有限,仍不能满足现代大多电子设备的需求。本章在对压电发电装置的输出功率进行理论和试验研究的同时,还通过各种存储介质对压电发电装置的发电量进行了存储特性研究。由第二章压电振子的基础理论知识可知......”。
2、“.....其中,压电陶瓷的绝缘电阻相对于外部负载来说,阻值较大,可以忽略。以上两种情况下的理论计算公式可以看出,实际应用中,无论压电振子采用何种连接方式,都会存在个最佳的负载电阻,使其输出功率达到最大值。同时,为验证理论公式的正确性,现通过试验的方法分别验证压电振子在以上两种情况下的输出电压和输出功率与负载电阻大小之间的关系,且绘制相应的试验曲线,并与理论公式计算结果进行比较分析。试验设备主要包括功率放大器,高能激振器系列数字存储示波器。试验过程中通过调节功率放大器的频率及电压,产生个给定振幅和频率的正弦激励信号,使激振器按此正弦激励振动......”。
3、“.....能产生个相同频率的正弦波交流电,所以通过负载电阻两端的电压也为正弦交流电,并可用示波器测得。根据公式,可求得负载电阻所消耗的功率,即压电振子的输出功率。本节试验所使用的压电振子的尺寸和材料性能参数如下压电陶瓷的材料为,压电陶瓷的尺寸参数为。金属基板的材料为铍青铜,尺寸参数为。利用万用表可测得本试验所使用的压电振子的等效电容大小为微法。压由试验原理可知,当调节功率放大器,使激振器以频率激励压电振子时,则压电振子产生个角频率的正弦波电压,其空载时的电压输出波形。由该图可以看出,压电振子空载时,其电压输出波形为正弦波,通过示波器可读出其峰值电压为......”。
4、“.....利用试验测试系统,选取不同阻值的电阻进行试验,可绘制出它们之间的试验关系曲线,其对应的最佳负载和最大输出功率值分别为千欧和毫瓦实际测得的最佳负载和最大输出功率值分别为千欧和毫瓦,此时,理论和试验所对应的电流大小分别为毫安和毫安。当压电振子外接整流桥和滤波电容时,其所输出的为直流电,输出的电压和功率也与负载电阻有很大关系。同理,由理论公式和试验测试系统可得其输出电压和输出功率与负载电阻之间的关系曲线,理论计算所用的相关参数与当压电振子直接和负载相连时相同。由以上的研究可以发现,虽然压电振子能产生较大电压......”。
5、“.....其输出功率还只能以毫瓦级来计算,相对于目前的些电子器件的正常工作的功率来说,压电陶瓷的发电能力是极其有限的。同时,在些场第三章压电发电装置的输出功率与存储特性分析,要保证在压电发电装置不工作的情况下,电器设备仍能正常工作,这就需要对压电振子每次的发电量进行存储。因此,对压电发电装置的能量存储特性的研究是很有必要的,本节进行存储。试验所选用的压电振子,其结构参数和材料性能参数均与本章节的功率验证试验时的压电振子相同。试验设备的实物图如图所示。压电振子固定在激振器上,构成悬臂梁压电发电装置。通过调节功率放大器的频率,可以使激振器按给定的频率激励压电振子同时......”。
6、“.....可以使压电振子输出不同幅值的正弦波交流电示波器用以测量各部件的发电量。由于该压电振子采用悬臂支撑时,固有频率较高,其阶固有频率为,而环境中振源的频率远低于此值,为了使压电振子的频率和环境中的固有频率相接近,可采用在压电振子自由端附加集中质量块的方法进行调节。试验中,所加质量块的重量为克,使其阶固有频率降为。调节功率放大器,使压电振子输出个频率为,峰值电压为的正弦交流电以下试验若无特别说明,均以此为标准,对电解电容超级电容和可充电电池三种存储介质进行存储试验比较。电解电容含有极性,使用时要注意正负极的接法,容量大的电解电容可以作为电源来使用。目前......”。
7、“.....钽电解电容和铝电解电容相比具有的优点包括体积小使用湿度范围宽寿命长绝缘电阻高漏电流小④阻抗频率特性好可靠性高等优点。为了比较两种电解电容的充电特性,现取相同容量微法的两种电解电容进行充电试验。当外部条件都相同时,相同容量的铝电解电容和钽电解电容,它们的充电和放电特性几乎相同,并没有明显的差别。虽然钽电解电容相比铝电解电容,有很多优点,但其也有自身的缺点。钽电容内部没有电解液,很适合在高温工作,使用金属钽做介质,适用于电压电流不大的场合。钽电解电容不像普通电解电容那样使用镀了铝膜的电容纸烧制,所以本身几乎没有电感,但同时也限制了它的容量,目前......”。
8、“.....最大容量也只是微法,其价格也比普通的铝电解电容贵很多,而且钽电解电容的耐电压及电流能力相对较弱,并不是压电发电能量存储的最理想元件。相比起来,铝电解电容的价格便宜,且其容量较大。为了更好的了解电解电容的存储特性,选用不同容量的铝电解电容,进行充电放电试验。当压电振子的输出电压定时,各电解电容的充电电压最后都趋于个稳定值,即达到饱和电压当压电振子开路电压相同时,不同容量的铝电解电容所能达到的饱和电压也相同,均为伏但对不同容量的铝电解电容,其充电速率不同,且电容的充电速率随着电容容量的增大而减小。当初始电压相同时,不同容量的铝电解电容其放电时间不同......”。
9、“.....对微法的铝电解电容,其电压从伏下降到伏的时间也在个小时以上,这已经可以满足些电子设备的需求。以自行设计的遥控器为例,当对微法的铝电解电容充电时,充到饱和电压后,可使遥控器连续工作次。以上对不同容量的铝电解电容的充电试验,是在压电振子开路电压相同的条件下进行的,为了获得压电振子开路电压对铝电解电容的充电速率的影响关系,试验测试在相同容量的电解电容下,压电振子开路电压对充电速率的影响关系。调节功率放大器,使激振器的频率不变,改变激振器的振幅,使压电振子分别输出正弦波电压的峰值分别为伏伏和伏三个数值,电容选择微法的铝电解电容......”。
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