机构名称：
¥ 1.0
摘要：本文介绍了一种采用突跳屈曲 (STB) 机制进行频率上转换 (FuC) 的压电能量收集器。该收集器由两个主要部件组成：双稳态机械结构和一个压电悬臂梁。该装置采用分析方法和数值模拟设计。制造了一个概念验证原型并在低频机械激励下进行了测试。实验结果表明，如果从第二个稳定配置回到未变形配置，如果诱发 STB，则可以获得 FuC，并且梁的响应会呈现很宽范围内的频率分量，即使悬臂梁的共振频率没有被激发。因此，结果与预期行为一致：如果强制处于第二个稳定配置的设备受到幅度超过阈值的低频激励，则会触发 STB，随后的 FuC 会导致梁振动频率范围扩大，从而显著提高功率输出效率。通过使用最佳电阻负载作为 STB，从双稳态机制的一个稳定配置触发另一个稳定配置，可获得 4 mW 的最大功率；如果采用带储能电容器的整流电路，可获得 4.5 µJ 的最大能量。
应用科学 - IRIS Re.Public@polimi.it
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