这是由于PZT厚度的增加使振动过程中电荷积聚增多的缘故,虽然越薄的结构越能满足低频谐振的要求,但其输出电压和功率都会下降。PZT层的厚度是影响输出电压和功率的重要因素,较高的输出电压和转换功率有利于驱动较大的负载,因此在结构设计是可以尽可能的增加PZT层,以获取较高的能量。
5.结论
本文设计了一种压电换能器模型并分析得到了压电悬臂梁能量的获取特性随几何因子的变化规律。影响压电悬臂梁能量采集装置谐振频率、输出电压、功率的因素很多,除了以上分析的质量块质量、悬臂梁长度、PZT层厚度等主要几何因素外,构成压电悬臂梁和质量块的材料特性,压电陶瓷的沉淀工艺等都会对此产生一定的影响。因此当材料选取、加工工艺固定时,以上讨论的几何因素便是影响能量获取的主要因素。一般来说,降低结构的谐振频率主要通过权衡质量块的尺寸和压电悬臂梁长度来实现,而为了获得可用的转换质量,可适当增加PZT层的厚度,而压电悬臂梁的宽度,一边以长度的1/7~1/5左右为宜。
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