压电振动能量捕获装置研究
基于压电元件的振动控制技术研究
基于压电元件的振动控制技术研究摘要：振动控制一直都是机械、精密仪器、航空等领域研究的课题，在各种新型的减振技术被提出的同时，具有良好的机电耦合特性的压电材料也被广泛的应用在减振领域。
本文利用带压电分支电路的压电悬臂梁模型，研究了利用压电元件的压电效应特性对振动结构体振动被动控制的方法，运用Matlab对该模型进行了频率响应分析，利用Ansys对其进行了模态分析，实验分析了压电元件对机械系统振动特性的影响，验证了理论的结果。
关键词：机电耦合；振动控制；压电效应；分支电路0引言随着人们对减振技术的研究，压电元件对振动控制的研究受到了广泛的关注。
振动存在于人们的生活、工作等各个领域，往往带来的是一些消极的影响。
例如，振动以弹性波的形式传播，会产生噪声污染。
振动还影响着人们的日常生活和工业生产。
比如，工厂中各种机器设备的振动幅度若超出一定的范围，将会对操作人员的健康产生极大的危害；航空发动机叶片、叶轮的振动会减少发动机的寿命，使机械零件产生疲劳，重则还会危害飞行人员的安全等。
如此可见，振动带来的危害是不可小觑的，如何降低振动对周围环境设备和人体带来的危害就变得尤为重要。
1项目介绍有些机械由于结构的复杂，在研究和加工过程中，每个环节上出现误差，都很可能造成整机产生振动。
本课题主要利用压电元件良好的机电耦合特性，将压电片表面电极与控制电路相连，压电元件作为机械部分与电路部分的媒介，以被动控制的方式来达到减振的目的。
通过给振动结构体附加压电元件并外接一个电路，改变结构的动态特性，使系统振动产生的能量转化为电能并通过其他形式消耗掉，以此来改变固有频率、振动位移的幅值和振动的衰减率等，从而起到减振的效果。
当压电片等效的电容和连入电路中的电感元件组成谐振电路的谐振频率与系统的固有的共振频率相近时，则会起到吸震作用。
电阻分支电路电阻电感分支电路图1 压电分支电路2压电材料及压电效应压电材料具有正压电效应和逆压电效应的性质，不仅能作为制动器，也能作为传感设备。
振动能量收集技术的近况与展望
振动能量收集技术的近况与展望1. 引言1.1 振动能量收集技术的定义振动能量收集技术是一种利用机械振动转换成电能的技术，通过捕获环境中的振动能量来供电设备或系统。
这种技术的原理是通过将振动的机械能转化为电能，从而实现能源的转换和利用。
振动能量收集技术可以应用于各种场景，如工业设备、移动设备、建筑结构等，可以实现自给自足的能源供应，减少对传统电源的依赖，降低能源消耗。
振动能量收集技术的定义涉及到能源转化和利用的技术领域，它的发展不仅可以提高能源利用效率，还可以减少对环境的影响，符合可持续发展的理念。
随着科技的不断进步和应用的拓展，振动能量收集技术将在未来发挥越来越重要的作用，成为推动能源革新和实现碳中和的重要技术之一。
通过不断的创新和发展，振动能量收集技术有望成为未来能源领域的重要突破口，为人类创造更加智能、绿色和可持续的生活方式。
1.2 振动能量收集技术的重要性振动能量是一种环境中常见的能量资源，存在于各种机械、结构、设备等系统中。
通过振动能量收集技术，可以实现对这些稀有资源的高效利用，有效地提高能源利用效率。
振动能量收集技术可以为一些无法接入传统电力系统的设备和系统提供独立的能源供应方式。
一些远程监控设备、传感器、健康监测设备等可以通过振动能量收集技术获取所需能量，避免了传统电池更换或充电的繁琐。
振动能量收集技术的发展不仅可以为节能减排、环保可持续发展提供新的解决方案，同时也有望促进工业制造、科技创新等领域的进步。
振动能量收集技术的重要性不仅体现在其为个体和社会带来的经济和环境效益，更在于其为能源领域转型升级打下基础，为未来能源供应和能源利用的可持续发展提供了新的可能性。
2. 正文2.1 现阶段振动能量收集技术的发展现状目前振动能量收集技术已经取得了一定的进展，主要体现在以下几个方面：1. 发展成熟的技术：目前，振动能量收集技术已经得到了很好的发展，特别是在微型设备和无线传感器网络中的应用越来越广泛。
压电式能量捕获装置的开发现状及发展趋势
１ 言 引
多来源 、 无污染 的再 生能源是现在和未来世界科技发展的战略重
２ 电式能量捕获装 置的应用现状 压
压 电式视线导 航标识是 由 日本 Ｎ ＣＴ Ｋ Ｎ和 Ｈ ａｄ ａ Ｅ Ｏ Ｉ ｅｒｅ 两
随着全球气候变暖 的加剧和石油能源的紧缺 ， 寻求 多方式 、 ２１压 电发 光装置 ．
ｏｍｅｔ ｔ ｕ ｅｇ ａｖｓｉｇｄｖｃ ｓｓｍ ａｉ ｄａ ｈｍｅａｄａｒａ．ｉａｌ， ｅｄｒｃｏｓｉ ｅ ｐ ｎ ａ ｓｏ ｅ ｒｙｈｒｅｔ ｅｉｅｉ ｕ ｍ ｚ ｏ ｎ ｏｄＦｎｌ ｔ ｉ ｔ ｎ ｎｔ ｓ ｔ ｆ ｎ ｎ ｒ ｅ ｔ ｂ ｙｈ ｅｉ ｈ
ｆ ｔｒ ｗ ｒ ｐ ｉｔｄｏ ｔｏｇ ｏ ｇｍｉｉ ｕｉ ｉ ， ｔ ｒｔ ｎａ ｄｄｖ ｒｉ ． ｕｕｅ ｅｅ ｏｎｅ ｕ ｏａ ｎ ｎａ ｒ ａ ｏ ｉ ｅ ａｉ ｎ ｉ ｓｔ ｔ ｌ ｔ ｚ ｎｎｇ ｏ ｔ ｅ ｙ
ｍ 以上 ， 度为 ４ ０ ｍｃ 亮 ０ ０ ｄ以上 ， 在 ２ ０ 处 看 到 。 可 ０ｍ 技术进行研究 ， 取得了一些令人满意的成果。 本文结合 国内外近年 续 ３ ｓ
来 的研究成果 ， 对压电能量捕获装置的开发应用进行综述 ， 指出其
发展 趋势 。
－
压 电发光扇是在中空 的扇把上粘贴压电陶瓷 片， 使用 时 ， 陶 瓷片受到反复摆动变形 而产生电能 ， 使布置在扇面上的发光二极
Ｓ ＵＮ ｕ —ｈ ａ， ＨＡＮＧ Ｃｈ ｎ ｕ Ｓ Ｇｕａ ｇ ｑｉ ｇ， ｈｉ ｒ ｎｇ， ｎ － ｎ ＬＩＺ — ｏ ＴＡＯ － ｉ ＸＵ ｉＷ ＡＮＧ ｎ — ｎ Ｙｉ ｙ ， Ｈａ ， Ｈｏ ｇ ｂｉ ｇ
（ ｐ ￣ ｎ ｆＭｅ ｈ ｎ — ｌｃｒ ｎｃＥ ｇｎ ｅｉｇ Ｓ ｚ ｏ ｃ ｔ ｎ ｌ ｉｅ ｓ ｙ ｕ ｈ ｕ２１ ４， ｈｎ ） Ｄｅ ａ ｍｅ ｔ ｃ ａ ｏ ｅｅ ｔｏ ｉ ｎ ｉｅ ｒｎ ， ｕ ｈ ｕＶｏ ａｉ ａ Ｕｎｖ ｒｉ ，Ｓ ｚ ｏ １ Ｃ ｉａ ｏ ｏ ｔ ５０
振动能量回收在机械系统中的应用
振动能量回收在机械系统中的应用请找合适的物品来坐啦。
随着科技的进步，人们对于能源的需求越来越大。
如何高效利用能源成为了一个全球性的问题。
在机械系统中，振动能量回收技术的应用成为了一种有效的解决方案。
振动能量回收技术通过捕获机械系统产生的振动能量，并将其转化为可用能源，以实现能源的最大化利用。
首先，让我们来看看振动能量回收技术的原理。
在机械系统中，往往存在大量的振动能量。
这些振动能量通常会在传动链的过程中散失，导致能源的浪费。
振动能量回收技术的核心思想是将这些振动能量收集起来，并将其转化为其他可用的能源形式，以满足机械系统的能量需求。
为了实现振动能量的回收，通常会使用一种叫做“能量回收装置”的设备。
这些装置通常由压电材料、阻尼材料、转子等组成。
当机械系统产生振动时，压电材料会产生电荷，阻尼材料会吸收和减少振动能量，而转子则可以将振动能量转化为其他形式的能量，如电能或机械能。
通过这些装置，机械系统中的振动能量可以被高效地捕获和利用。
振动能量回收技术有着广泛的应用前景。
例如，在交通工具和交通设施领域，振动能量回收技术可以用于轨道、桥梁和行车道等地方，以捕获汽车、火车和行人的振动能量，并将其转化为电能，供给交通信号灯或其他设备使用。
在城市中心的摩天大楼和办公楼群中，振动能量回收技术也可以被应用于楼层之间的电梯系统，以减少电梯的能耗。
另外，振动能量回收技术还可以在工业生产中发挥重要作用。
机械系统中的振动能量可以通过能量回收装置转化为机械能，以驱动其他机械设备。
这不仅可以减少能源消耗，还可以提高工业生产的效率。
例如，在钢铁厂和石化厂中，振动能量回收技术可以用于驱动大型设备，如压辊和输送带，以提高物流效率和生产效益。
此外，振动能量回收技术还可以应用于可穿戴设备和智能电子产品中。
这些设备通常需要使用电池提供能源，而电池的寿命和容量往往是限制设备使用时间和续航能力的重要因素。
通过利用振动能量回收技术，可穿戴设备和智能电子产品可以捕获用户的运动振动能量，并将其转化为电能，以延长设备的使用时间。
压电式人体能量收集技术的研究现状
压电式人体能量收集技术的研究现状压电式人体能量收集技术是一种利用人体运动产生的压力来转换成电能的技术，近年来得到了广泛的关注和研究。
随着人们对环保和可持续能源的重视，压电式人体能量收集技术成为了一种非常具有潜力的新能源技术。
本文将介绍压电式人体能量收集技术的研究现状，并探讨其应用前景和发展趋势。
压电式人体能量收集技术的研究现状主要集中在两个方面：一是对压电材料的研究和开发，二是对能量收集装置的设计和优化。
在压电材料的研究方面，目前主要使用的压电材料有钛酸锆、钛酸铅等无机压电材料，以及聚合物压电材料如聚偏氟乙烯（PVDF）等。
研究者们致力于改善压电材料的压电性能，提高其能量转换效率，以满足不同场景下的能量收集需求。
在能量收集装置的设计方面，研究者们主要关注如何将压电材料应用到实际的能量收集装置中，并通过结构设计和优化来提高能量收集效率。
目前常见的应用场景包括步态能量收集、呼吸能量收集和体温能量收集等。
在步态能量收集方面，研究者们设计了一些可以嵌入鞋子、衣物和其他穿戴设备中的压电装置，利用人体行走时的压力来收集能量。
而在呼吸能量收集方面，一些研究者则致力于设计出可以直接贴在人体上的柔性压电装置，通过人体的呼吸运动来收集能量。
还有一些研究者在体温能量收集方面取得了一些进展，设计出了一些可以贴在身体表面的薄膜式压电装置，利用人体的体温差来转换成电能。
除了上述的研究方向外，目前还有一些研究者开始关注压电式人体能量收集技术在医疗健康领域的应用。
他们认为，通过将压电装置植入人体，可以利用人体自身的运动和活动产生的压力来为植入式医疗设备提供电能，从而减少更换电池的频率，降低手术风险，提高医疗设备的可靠性。
尽管压电式人体能量收集技术在一些应用领域取得了一些进展，但目前仍然存在一些挑战和待解决的问题。
目前压电材料的能量转换效率还比较低，需要进一步提高。
在能量收集装置的设计和制造方面，目前还没有出现一种能够在不同场景下都能够实现高效能量收集的装置，需要根据不同的应用场景来设计专用的能量收集装置。
基于压电材料的振动能量采集技术研究与设计
基于压电材料的振动能量采集技术研究与设计振动能量采集是一种能够将环境中的振动能量转化为电能的技术。
基于压电材料的振动能量采集技术，作为一种非常有效的能量收集方式，在能源领域和无线传感器网络中得到了广泛的研究和应用。
压电材料是一类能够产生电荷变化的晶体材料，在外加力或振动的作用下显示出压电效应。
常用的压电材料包括铅酸锌、二硼酸钠等。
基于压电材料的振动能量采集技术的原理是将振动能量转化为机械能，然后通过压电材料的压电效应将机械能转化为电能。
在振动能量采集技术中，压电材料起到了至关重要的角色。
它们能够将外界的振动能量转化为电能，从而为无线传感器网络等设备提供能源。
举例来说，压电材料可以被应用于道路上的车辆行驶时产生的振动能量的采集，以供照明设备运行。
此外，基于压电材料的振动能量采集技术还可以应用于人体健康监测、环境监测以及智能结构中的能量供给等领域。
在设计基于压电材料的振动能量采集技术时，需要考虑以下几个关键因素。
首先，合适的振动源选择是设计成功的关键。
振动能量采集的效率受到振动源特性的影响，因此选择适合特定应用场景的振动源非常重要。
例如，在交通道路上，车辆的振动源可以被采用，而在建筑结构中，风吹位移或地震等振动源也可以用于能量采集。
其次，需要选择合适的压电材料。
不同的压电材料具有不同的性能和优缺点，因此在设计中需要根据实际需求选择适合的压电材料。
一些性能指标需要考虑的包括材料的压电系数、机械耐久性、温度特性等。
接下来，需要设计合理的能量转换和集成电路电路。
将机械能转化为电能需要设计合适的能量采集电路。
此外，考虑到能量转换的效率和稳定性，集成电路的设计也至关重要。
在进行基于压电材料的振动能量采集技术研究时，还需要解决以下几个挑战。
首先，振动能量的低频特性限制了能量转换效率。
传统的振动能量采集技术在低频范围内往往效果不佳，因此需要开展更深入的研究来提高低频振动能量的转换效率。
其次，振动能量的变化和不稳定性可能导致能量采集系统的失效。
压电陶瓷振动能量采集
压电陶瓷振动能量采集
压电陶瓷是一种能够将机械振动转化为电能的材料。
通过将压电陶瓷安装在振动源附近，可以利用其压电效应来收集振动能量，将其转换为电能供电。
这种技术通常被称为压电振动能量采集。
下面是实施压电振动能量采集的一般步骤和关键要点：
1.材料选择：选择合适的压电陶瓷材料，如二铁三酸铅（PZT）
陶瓷，因为这些材料在受力时能够产生电荷。
2.振动源安装：将压电陶瓷片或器件安装在振动源附近，确保它
能够受到振动力。
3.机械耦合：确保振动源与压电陶瓷之间有良好的机械耦合，以
最大程度地传递振动能量。
4.电极连接：将压电陶瓷的电极连接到电路中，以便收集产生的
电荷。
5.电荷收集和存储：使用电荷收集电路和储能设备，将由压电陶
瓷产生的电荷转换为电能并存储起来。
6.电能管理：添加电能管理电路，如电压调节器和电流调节器，
以确保输出电能的稳定性和适应性。
7.应用领域：将收集到的电能用于特定的应用领域，如传感器供
电、远程监测系统、低功耗设备等。
压电振动能量采集技术适用于一些需要低功耗、无需更换电池或外部电源的应用。
它在无线传感器网络、健康监测、结构健康监测等领域有着广泛的潜在应用。
需要根据具体应用场景和需求来设计和优
化压电振动能量采集系统。
压电发电装置的设计
压电发电装置的设计作者姓名：XXXX专业名称：通信工程指导教师：XXXXX摘要人们自1880年发现天然石英具有压电效应以来,相继又发现并人工制造了一系列的压电材料。
如某些木材、钛酸钡、铌酸锂、人造石英、高分子聚合物等。
尤其近半个世纪里,压电材料的发展极为迅速,应用日益广泛。
从日常生活用的压电式电子打火和厨房里的天然气炉灶压电式点火器到无线电用的压电式扬声器、耳机、乃至飞机、宇宙飞船、导弹中的振动测量传感器,都用到压电材料。
但这些压电材料的机械性能比较脆,若机械加工质量不高,在装配或应用中很易破碎。
而近二、三十年来在人们发现并制造出来的新型压电材料中,最引人注目的就要算高分子压电材料,如聚二氟乙烯、聚氟乙烯、锆钛酸铅、聚氯乙烯、聚碳酸酯、聚偏二氟乙烯、尼龙等,这些材料不像石英及压电陶瓷材料那么脆,在装配和应用中不易破碎。
尤其是聚偏二氟乙烯这一类的压电材料,非常柔软,又可做得很薄,而且它具有大的动态范围,高绝缘性、高机械强度和耐冲击、抗辐射、低噪声阻抗、压电系数大等特性。
因此,近年来受到人们的特别关注,应用越来越广泛。
压电效应分为正压电效应和逆压电效应，本文所要研究的就是利用正压电效应制成的利用聚偏氟乙烯（PVDF）作为压电薄膜的压电发电装置，这种压电发电装置相对于其他微型发电装置，具有结构简单、不发热、无电磁干扰和易于实现微小化等优点，越来越受到各国研究人员的关注。
本文通过对压电发电装置电学等效模型的建立与分析，利用Multisim软件对压电发电的特性（包括压电电流输出特性和电荷输出特性）、能量传输效率、提高电能的产生方法进行分析。
并对功率调理电路、能量存储媒介、稳压充电电路进行了相关理论和仿真研究。
具体工作如下：首先，建立并分析压电发电的电学等效模型。
其次，借助电路仿真软件进行电路分析。
研究压电振子电能不同存储媒介的可行性，利用超级电容容量大，充放电效率高的特点作为电荷的初级存储。
当积累到一定量的电荷即通I过稳压充电电路为可充电电池进行充电，电池的输出能量稳定。
一种斑马型压电俘能器的有限元分析
Ｋ ｅ ｗｏ ｄ ＭＥＭ Ｓ； ｐｅ ｏ ｅａ ｃ ｍａｅ ａ ； ｒｓ ｎ ｎ ｅ； ａ ｓ ｓ ｙ ｒ ｓ ｉｚｃ ｒｍｉ ｔｒ ｌ ｅ ｏ ａ ｃ ｉ ｎｙ
悬 臂梁 型能量 捕获装 置利 用金 属基 片与压 电层粘 结， 当装 置 的谐振 频 率 与周 围环 境 频率 一 致 时 可产 生
Ｆ ｎ ｔａ ａ ｇｅ １ 第 一 个 试 图利 用 较 低 厚 度 长 度 比 ．是
由于现 有 ＭＥ ＭＳ振动 能量 捕 获装 置 的悬 臂 梁较 短 ， 使
其 谐振 频率较 大 ， 这也 是 限 制 ＭＥ ＭＳ振 动能 量 捕 获装 置 发展 的一个 瓶 ｃ ｔ ｈ ｃｏｅｅ ｔ — ｅ ｈ ｎｃｌｓｓ ｍｓ（ ＭＳ ｃｌ． Ｅｆｃｉｅｅ ｅｇ ａ ｅｔ ｇ ｈｏ ｇ ｉｚｅｅ ｔｃｅｆ ｔａ ｔｅｍｉ －ｌｃｒ ｍ ｃ ａ ｉａ ｙｔ ｈ ｉ ｅ ｒ ｏ ｅ ＭＥ ）ｓａｅ ｆ ｔ ｎ ｒ ｈ ｒ ｓ ｎ ｅ ｖ ｙ ｖ ｉ
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔ ｉ ａ ｅ ｄ ｒ ｓｅ ｎ ｉｓ ｅ ｉ ｎ ｒｙ ｈ ｒｅ ｔｎ ｈ ｔｈ ｓｐ ａ ｕ ｄ ｔ ｅ ｐ ｔｎｉ ｓ ｆｈ ｒ ｅｔｎ ｓｒ ｃ ｈｓ ｐ ｐ ｒａ ｄ ｅ ｓ ｓａ ｓｕ ｎ ｅ ｅｇ ａｖ ｓｉ ｇ ｔａ ａ ｌｇ ｅ ｈ ｏｅ ｔ ｕ ｅ ｏ ａｖ ｓｉ ｇ ｌ ａ
隶ａ 叶姣２２ 第５ 第 期 ０ 年 ２卷 ８ １
Ｅ ｅ ｔｏ ｉ ｃ． Ｔ ｃ ． Ａｕ ． ５．２ １ ｌ ｃｒ ｎｃ Ｓ ｉ ＆ ｅ ｈ ／ ｇ １ ０２
一
种 斑 马 型 压 电 俘 能 器 的 有 限 元 分 析
吴 昊 ，李开 宇
（ 南京航 空航 天大学 自动化学 院 ，江苏 南京 ２０ １ ） １０６
压电技术的现状及应用化分析
以下从压 电技术应用 的角度 出发 ，选取了三个 因此 ，将压 电发 电技术与旋转机械相结合 的研究将 代 表 性 的 问题进 行 分析 。 成 为下 一步 的研究 重 点 。
１ 微能 源器件 的应 用
微 能 源 器 件 是 微 机 电系 统 的一 个 重要 分 支 ， 而 之 一 。微 机 电系 统 主要 包括 两个 方 面 ， 微结 构 单元 加
３ 实现 设备 自供 电的发展
便 携 式 和 无 线式 电子 市 场 Ｅ ｔ 趋 壮 大成 熟 ，其 中
微 机 电 系统 （ ＭＥ ＭＳ ） ￣ ］ Ｉ 是 二 十 一世 纪 主要 的研 究 领 域 能量捕获是其实现 自 供 电的关键 。未来的能量捕获
技术将会 以能量 的捕获 、存储 以及应用 电路为主要
目前 ，利 用 外 界 振 动通 过 压 电发 电装 置 产 生 的 电流 的压 电 技 术 ， 其 缺 点是 不 连 续 、 不 规 则 。在工 程
用 于制 造 微 组 件 中 的微 米 级 的物 件 ；微 系 统集 成 技
基于摩擦纳米发电机的输电线路振动能量收集装置
基于摩擦纳米发电机的输电线路振动能量收集装置1. 内容综述随着能源技术的不断进步和绿色能源领域研究的深入，能源收集和利用技术的创新层出不穷。
利用自然环境中的能量转换为电能成为了研究的热点，基于摩擦纳米发电机的输电线路振动能量收集装置就是其中之一，该装置能够捕获输电线路振动能量并将其转化为电能，从而实现能量的有效利用。
该装置的研究与应用顺应了绿色能源的发展趋势，旨在解决传统能源使用过程中的能源浪费问题。
摩擦纳米发电机以其独特的转换机制，能够将机械振动能量高效转换为电能，为解决分布式能源供应提供了新的途径。
特别是在复杂和偏远的自然环境中，这种装置具有广泛的应用前景，能够为远程监控设备、传感器等提供稳定的电力供应。
国内外众多学者和研究机构在摩擦纳米发电机的设计和优化方面取得了显著进展。
通过改进材料、结构和制造工艺，提高了能量转换效率和稳定性。
针对输电线路振动的特点，对装置进行了适应性设计和优化，使其在恶劣的工作环境下也能表现出良好的性能。
该装置的研发对于推动相关产业的发展、提高经济效益和社会效益都具有重要意义。
本文档将详细介绍基于摩擦纳米发电机的输电线路振动能量收集装置的设计原理、技术特点、实际应用及前景展望等方面的内容，以期为相关领域的研究者和工程师提供参考和指导。
1.1 研究背景关于输电线路振动能量收集的研究仍处于起步阶段，现有的能量收集技术主要集中在风能、太阳能等可再生能源的转换上，对于输电线路振动能量的收集方法研究较少。
由于输电线路通常位于高空，这使得传统的能量收集设备难以适应这种特殊的运行环境。
开展基于摩擦纳米发电机的输电线路振动能量收集装置的研究，对于提高输电线路的能源利用效率、保障电力系统的稳定运行以及推动可再生能源技术的发展具有重要意义。
通过本研究，我们期望能够为输电线路振动能量的有效收集提供新的思路和方法，为电网的可持续发展做出贡献。
1.2 研究目的提高摩擦纳米发电机的转换效率：通过改进摩擦纳米发电机的结构、材料和制备工艺，提高其在输电线路振动过程中的能量转换效率，从而增加其收集能量的能力。
微型电子器件中的能量捕捉和储存技术
微型电子器件中的能量捕捉和储存技术一、引言微型电子器件的迅猛发展，使得我们的生活和工作变得更加便捷和高效。
然而，这些微型电子器件也需要稳定和持续的能源供应才能正常运行。
与此同时，传统的能源供应方式对于微型电子器件来说往往过于笨重和不可行。
因此，为了解决这一问题，研究人员开始关注微型电子器件中的能量捕捉和储存技术。
二、能量捕捉技术的研究与应用能量捕捉技术是指通过某种方式从环境中提取能量，并转换为可用的电能。
目前，研究人员尝试了多种能量捕捉技术来满足微型电子器件的能源需求。
1. 光能捕捉技术光能捕捉技术是利用多晶硅或其他半导体材料将光能转化为电能的一种方法。
研究人员将微型电子器件和太阳电池结合，设计了一种微型太阳能光伏系统。
利用这种系统，微型电子器件可以在光照条件下捕获太阳能，并将其转化为可用的电能。
2. 振动能捕捉技术振动能捕捉技术是利用微型电子器件自身的振动或来自环境的振动能量来产生电能。
研究人员利用压电材料和微型发电机将振动能转化为电能。
这种技术尤其适用于可穿戴设备和传感器等微型电子器件，它们经常处于振动环境中。
3. 热能捕捉技术热能捕捉技术是通过利用微型电子器件周围的热能来产生电能的一种方式。
研究人员设计了一种基于热电效应的微型热能捕捉系统，它可以将微型电子器件周围的热能转换为电能。
这种技术特别适用于微型电子器件的储能需求较低的场景。
三、能量储存技术的研究与应用能量储存技术是指将能量存储起来，以备以后使用。
为了满足微型电子器件的能源需求，研究人员开始关注如何将捕捉到的能量有效地储存起来。
1. 超级电容器技术超级电容器是一种具有高能量密度和高功率密度的电能储存装置。
它具有充电快、寿命长、自放电低等优点，正逐渐被应用于微型电子器件中。
研究人员通过改进超级电容器的电极材料和结构，提高了其能量密度和循环寿命，使其更适用于微型电子器件的能源储存。
2. 锂离子电池技术锂离子电池是目前应用最广泛的电池类型之一。
捉蚯蚓机器的原理
捉蚯蚓机器的原理
捉蚯蚓机器的原理是利用地面振动和电磁力吸引蚯蚓。
捉蚯蚓机器一般由振动装置、电源和收集装置组成。
振动装置会发出低频的地面振动，模拟蚯蚓运动时产生的振动信号。
这些振动信号可以引起蚯蚓的触觉反应。
电源会提供能量，驱动振动装置。
电源可以是电池或者外部电源。
收集装置会吸引蚯蚓。
通常，收集装置内有一个内置的强磁铁，通过电磁力吸引蚯蚓向收集装置移动。
当振动装置发出振动信号时，蚯蚓会误以为有猎物或者其他蚯蚓在附近运动，出于求偶、觅食或逃避的目的，蚯蚓就会被吸引到振动源所在的地点。
一旦蚯蚓接近收集装置，电磁力会吸引蚯蚓进入收集装置。
蚯蚓被吸入后，收集装置可以将蚯蚓收集和储存起来，以供后续处理。
需要注意的是，捉蚯蚓机器对蚯蚓的吸引效果受到多种因素的影响，包括振动频率和强度、电磁力的大小和距离等。
因此，对于不同种类的蚯蚓，捉蚯蚓机器可
能需要针对性的调整来提高捕获效率。
压电式人体能量收集技术的研究现状
压电式人体能量收集技术的研究现状压电式人体能量收集技术是一种利用人体运动产生的压力来收集能量的技术。
它可以通过收集人体的运动能量，将其转化为电能，从而为可穿戴设备和电子设备供电。
压电式人体能量收集技术的研究现状如下：一、研究背景和意义随着可穿戴设备和智能电子设备的快速发展，人们对于电池寿命的需求越来越高。
传统的电池供电方式存在能量消耗的问题，而压电式人体能量收集技术可以有效解决这一问题。
通过收集人体运动产生的压力能量，可以为这些设备提供可持续的电能供应，减少对电池的依赖。
二、工作原理压电材料是一种特殊的材料，在受到力的作用下能够产生电荷。
利用压电材料的这一特性，可以将人体运动产生的压力转化为电荷，并通过集成电路将其转化为电能。
三、研究内容和方法1. 压电材料的选择和优化：不同的压电材料具有不同的性能和特点，研究人员需要选择合适的压电材料，并对其进行优化，以提高能量收集效率。
2. 传感器的设计和优化：压电式人体能量收集技术需要通过传感器来感知和收集人体的压力能量，因此研究人员需要设计和优化传感器的结构和性能，使其能够准确地感知和收集压力能量。
3. 电路设计和优化：电路是将压电材料产生的电荷转化为电能的关键部分，研究人员需要设计和优化电路的结构和性能，以提高能量转换效率。
4. 功率管理和存储：压电式人体能量收集技术收集到的能量不是稳定的，因此需要对能量进行管理和存储，以满足设备的供电需求。
研究方法主要包括实验研究和理论模拟两种。
实验研究通常通过搭建实验平台和开展实验测试，验证压电材料和传感器的性能和能量收集效果。
理论模拟则通过数学模型和计算模拟，预测和优化压电式人体能量收集技术的性能和效果。
四、研究进展和应用前景目前，压电式人体能量收集技术在实验室阶段已取得了一些进展。
研究人员通过对压电材料、传感器和电路的优化设计，成功地实现了能量收集和转换。
由于压电材料的特性和能量传输等问题，目前该技术还存在一些技术和应用难题，如传感器对人体压力的感知精度、能量收集效率的提高等。
能量回收技术在机械系统中的应用研究
能量回收技术在机械系统中的应用研究能量回收技术是一种利用废弃能源将其转化为可再利用形式的技术。
在机械系统中，能量的损耗是不可避免的。
而利用能量回收技术，我们可以最大限度地减少能源的浪费，提高能源利用率。
一、能量回收技术的原理能量回收技术的原理是将废弃能源进行捕获和转化。
在机械系统中，能量的损耗主要体现在摩擦和热量上。
通过有效的能量回收技术，我们可以将摩擦产生的能量和热量转化为电能或其他可再利用的形式。
二、机械系统中的能量回收设备在机械系统中，能量回收设备可以分为多个方面，如动力回收装置、热能回收装置和振动能量回收装置等。
1. 动力回收装置动力回收装置主要是通过机械运动的过程中产生的能量进行回收。
例如，在汽车制动时，制动器会消耗车辆的动能。
利用动力回收装置，我们可以将制动时产生的能量转化为电能，从而延长汽车的续航里程。
2. 热能回收装置热能回收装置主要是通过机械设备产生的废热进行回收。
例如，在发电厂中，发电过程中会产生大量的废热。
通过利用热能回收装置，我们可以将废热转化为蒸汽，再通过蒸汽发电机产生电能，从而提高发电效率。
3. 振动能量回收装置振动能量回收装置主要是通过机械运动中的振动能进行回收。
例如，在机械震动领域，振动能的回收是一个重要的研究方向。
利用振动能量回收装置，我们可以将机械震动过程中产生的能量转化为电能，从而提高机械设备的能源利用效率。
三、能量回收技术的应用案例能量回收技术在机械系统中有广泛的应用。
以下是一些典型的应用案例。
1. 汽车制动能量回收汽车制动能量回收是能量回收技术的经典应用之一。
在汽车行驶中，制动时会产生大量的动能消耗。
通过利用动力回收装置，汽车可以将制动时产生的动能转化为电能，储存起来供车辆使用，从而提高燃油利用率，减少二氧化碳的排放。
2. 发电厂余热利用发电厂余热利用是能量回收技术的另一个重要应用。
在发电过程中，大量的废热会散发到环境中。
通过利用热能回收装置，我们可以将废热转化为可再生的能源，并有效地降低发电厂的能源消耗。
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第４卷 ｌ
第 ９ 期
综上所述 ， 对于两轴同步转过 ｏ 角后 ， ｋ 最终在
ＸＯＹ 平面上 所得 到 的点 的坐 标可 表示 为 ：
的轴偏差 ｏ ｏ ， 与角偏差 ａ 。 ，
｛ （ ｌ ｒ Ｏ ＂ ｋ ＝ｓｋ ； ｋＹ ） Ｃ 一 Ｏ－ ｉ ｎ Ｓ ｏ （
Ａｂ ｔａ ｔＡｉ ｎ ｔｔ ｅ ｐ ｗｅ ｓｒ ｃ ： ｍｉｇ ａ ｈ ｏ ｒ— ｓ ｐ ｌ ｆｗｉ ｌｓ ｅ ｓｒ ｎ ｄ ｓ ｉ ｂ ｉ ｓ ｔ ｅｖｂ ａｉｎ ｅｅ ｔｉ ｇ ｎ ｒ ｔ ｎ ｕ ｐｙ ｏ ｒ ｅｓｓｎ ｏ ｏ ｅ ， ｔ ｕｌ ｈ ｉｒ ｔ ｌｃｒ ｅ ｅａｉ ｅ ｄ ｏ ｃ ｏ ｐａｆｒ ｔ ｅｔｔ ｅ ｃｐ ｃｔ ｆｔ ｅ ｐｅｏ ｌｃｒ ｉｒｔｒ Ｔｈｓ ｄ ｖｃ ｔ ｉ ｓｔ ｅ ｐｅ ｏ ｌｃｒ ａｅ ｉｌｔ ｌｔｏ ｍ ｔｓ ｈ ａ ａ ｉ ｏ ｈ ｉ ｅｅ ｔｉ ｖｂ ａｏ ． ｏ ｙ ｚ ｃ ｉ ｅ ｉ ｕｉｚ ｈ ｉｚ ｅｅｔｉ ｍ ｔｒ ｏ ｅ ｌｅ ｃ ａ ｔａ ｓｏ ｈ ｉｒ ｔ ｎｅ ｅｇ ｎ ｏｔ ｅｅｅ ｔｉａ ｗｅ ，ａ ｄｒ ｐａ ｅ ｈ ｒ ｒｎ ｆｒ ｔ ｅｖｂ ａｉ ｎ ｒ ｙｉｔ ｈ ｌｃｒｃｌｐ ｍ ｏ ｏ ｒ ｎ ｅ ｌｃｓｔ ｅｄ ｙ—ｃ ｌ ｗｉ ｈ ｗｅ ｕ ｐｙｏ ｅｌ ｔ ｔ ｅｐ ｈ ｏ ｒｓ ｐ ｌ ｆ
［ ］ 李 建中， １ 高 宏． 无线传感 器 的研 究进展 ［ ］计 算机研 究与 Ｊ．
［ ］ Ｓｅｅ Ｈ ｎｙ Ａ Ｓ Ａ ｅｉ ｏ ｏ ｒｈｒｅｔ ｇ ｕｉ ２ ｔｖｎ Ｒ Ａ， ｅ ｒ ｒｖｅ ｆｐｗｅ ａｖｓｉ ｓ ｇ ｗ ｎ ｎ ｐｅｏｌ ｔｃ ｔｒ ｌ Ｊ ．Ｓ ｒ ＭａｅｉｓａｄＳｒｃｕｅ，０ ７ ｉ ｅ ｃｒ ｅｉ ｓ ｍａｔ ｔ ａ ｎ ｔｕｔｒ ２ ０ ｚ ｅ ｉｍａ ａ ［Ｊ ｒｌ ｓ
（ 上接 第 ８ ３页 ）
发 展 ，０ ８４ （ ） １ ５ ２ ０ ，５ １ ： —１ ．
数 ， 计 出一种更 适合 振动 能量捕 获装 置 的几 吧材 设 料 。（） 大 大 提 高 压 电 复 合 材 料 的机 电转 换 能 ２为
力， 必须解 决 复合材料 的极 化 问题 。 参考 文献 ：
Ｄｅ ｅ ｏ ｍ ｅ ｆＶｉ ｒ ｔｏ ｖ ｌ ｐ ｎｔｏ ｂ ａ ｉ ｎ Ｅｎｅ ｇ ｐｕ ｒ ｖ ｃ ｓ ｅ ｅ ｏ ｌｃ ｒ ｃ ｒ ｙ Ｃａ ｔｅ Ｄ ｉｅ Ｂａ ｄ Ｏｎ Ｐｉ ｚ ｅｅ ｔ ｉ ｅ
ＬＩＢａ — ｉ—ｍｉ ｎｇ
（ ｎ ａ ｎｔ ｕｅ ｆ ｃ ｎ ｅａｄＴ ｃｎ ｌ ｙ Ｆ ｊ ｎＳ ｉ ｉ ３ ２ ０ ， ｈｎ ） Ｍｉｎ ｎＩ ｓ ｔｔ ｉ ｃ ｎ ｅｈ ｏｏ ， ｕｉ ｈｓ ， ６ ７ ０ Ｃ ｉａ ｉ ｏＳ ｅ ｇ ａ ｈ
ｉｄｃ ｔｒｓ ａｔ ｌ ｎ ｅ ｔｍｅｈ ｄ，ｄ ｄ ｃｓｔ ｅｍｅ ｓ ｒ ｇｐ ｉｃｐｅ ｎ ｉａｏ ｈ ｆ ｉ ｍ ｎ ｔｏ ａｇ ｅ ｕ ｅ ｈ ａ ｕ ｉ ｒｎ ｉｌ．Ｔｈｓｍｏ ｅ ａ ｅｓ ｒ ｎ ｅｔ ｏ ｒ ｉ ｎ ｉ ｄ ｌ ｎｍ ａｕ ｅｏ ｃ ｗｏ ｃ ｏｄ — ｃ ｎ ｔｓｏ ｈ ｐ ｔ ｎｔ ｅＰ Ｄ ｔｄｆ ｒｎ ｎ ｌｓ ａｃ ｌｔ ｈ ｏ ｉｏ ａ ｅｒ ｒ ｆ ｈ ｗｏｓ ａｔ ｏ ｌ ｎ ｅ ａｅ ｆｔ ｅｓ ｏｓｏ ｈ Ｓ ａ ｉ ｅｅ ｔａ ｇｅ ，ｃｌｕａｅｔ ｅｐ ｓｔ ｎ ｌ ｒｏ ｓｏ ｅｔ ｈ ｆｓｃ ｕｄａ ｄｇ ｔ ｆ ｉ ｔ
像
静 ， 单光束 Ｌ ｓ 等． Ｄ Ｄ激 光对 中测量
仪及其 数学模型［ ． Ｊ 光电子． ２０， （） ７—８． ］ 激光， ２１ ４： ８ ３１ ０ ３ ３
Ｓ ｕ ｙ ｏ ｓ ｒＳ ａ ｔＡｌ ｎ ｎｔＭ ｏ ｅ ｓ ｄ Ｏ ｌＳ ｎ ｌ ｔ ｄ ｎ Ｌａ ｅ ｈ ｆ ｉ ｍｅ ｄ ｌＢａ ｅ ｉ ｉ ｇ ｅ ＬＤ — ＰＳ ｇ — Ｄ
ｗｉ ｌｓ ｅ ｓ ｒ ｎ ｄ ｓ ｒ ｅｓｓｎ ｏ ｅ ． ｅ ｏ
Ｋｅ ｒ ｓ Ｐ ｅｏ ｌｃｒｃＣ ｍｐ ｓ ｅ Ｖｉｒｔ ｎ Ｐ ｗｅ ｎ ｒｔ ｎ； ｅｇ ｒ ｅｔ ｙｗｏ ｄ ： ｉｚ ｅｅ ｔｉ ｏ ｏ ｉ ； ｂ ａｉ ｏ ｒＧｅ ｅａｉ Ｅｎ ｒ ｙ Ｈａｖ ｓ ｔ ｏ ｏ
参 考文 献 ：
［ ］ 王智群． １ 激光对 中仪研发［ ． Ｄ］北京 ： 北京工业大学 ，０ ５ ２０ ． ［］ 郑 二功 ． ２ 基于 Ｌ Ｐ Ｄ的激 光同轴 度校 正技术研 究 ［ ． Ｄ／ Ｓ Ｄ］ 武
汉 ： 汉 理 工 大学 ，０ ６ 武 ２０ ．
…
ｃ ｉ ｓｎ
ｆ ＝ｚ ０ ＋ｂｉ ０ 一 ０ Ｊ ∞ （ 一Ｊｓ Ｊ ｓ （ ）３ ＋以 ｓ ｎｋ ｓ ９ ９ ｉ ）ｎ ９ 【ｋ ＝． Ｙ ｏ ｙ 一ｂｉ Ｏ —ｐ ｓ ＋以。 一 Ｏ ｓ（ ｎ ｋ ）Ｍ ｉ Ｏ （ ） ｓ ［
（６ ： —２ ． １ ）１ １
［ ］ 黄国平 ． ３ 基于压 电复合材料 的振动 能量捕 获关键 技术研究
［ ］赣州 ： Ｄ． 江西理工大学 ，０ １５ — ３ ２ １ ：７ ６ ．
［］ 孙 ４ 健． 基于共晶键合技术的压电能量采集器 的研 究［ ． Ｄ］上
海 ： 海 交 通 大 学 ，０ １６ ７ ． 上 ２ １ ：６ ０
如式 （ ） ５所示 的函数关 系表 达式 ：
１ ＝Ｆ （０ ０ｄ ｏ，，） Ｙ ｋ １ ， ，， ｋｌｒ ｚ ，
阳 沈 工 大 ，０ ：阳 业 学 ２ ９ ０・
看 作＝
．
把 。
作
。
［］ 龚正 ５
，
７７ ２４
．
舡
ห้องสมุดไป่ตู้
¨・
＇
为未 知数 。 两组 测量 数 据 即 ０ ， ｌＹ 与 ０， ２ 取 １Ｘ ， ｌ ２Ｘ ， Ｙ ， 它们 带 入 式 （）求解 ， 能 够 求 出 两轴 之 间 ２将 ５ 就
ｒ ｋ ＝
㈩
３ 结束 语
本文 主要 研 究 了基 于 单 Ｌ Ｄ—Ｐ Ｄ 测 量 方 式 Ｓ 的激光 对 中数 学模 型 ， 以传 统 对 中方 法 的相 关理 论
√ ＋Ｙ ｌ ；
一 ｃ 。ｓ ｃ
为依据探 讨 了这一 模型 的测量 原理 ， 出了一种 进 提 行 轴对 中测量 的计 算方法 ， 采用 这种 测量方 法 能够 完成 轴对 中 的测 量操 作 。但 是 ， 由于 受 到 Ｐ Ｄ 分 Ｓ 辨 率 的影 响 ， 量 时 所转 过 的角 度不 能 太 小 ， 则 测 否 将 无法得 到准 确 的数据 。此外 ， 如何保 证测 量过 程 中各个元 件 的几何 位置关 系 ， 少系 统误差 的影 响 减 仍 有很 大的研 究空 间 。
ｆ ＝Ｌ Ｅ Ｏ＋ｌａ ａ ｉｆ ｔｎ ｓ ｌ ｎ
【
： Ｙ ｔｎ ｃｓ ０＋ ａ ａｏｆ ｌ
将 以上这些 表达式代 人式 （ ） ， ４ 后 即可得 到 Ｐ Ｄ上所 得光 斑坐 标 与两 轴 对 中偏 差 之 间 的关 系 Ｓ 表 达式 。这 个式 子的构 成 比较 复杂 ， 可将 其表示 为
ＹＡＮ ａ Ｔｉｎ—ｙ ｎ ＣＨＩＹｉ ｌ Ｗ Ｕ ｎ ＬＩ Ｘｉｏ—ｑ ｎ ａ ， — ｉ ｎ， Ｘｉ ｇ， Ｕ ａ ｉ
（ ｎ ｎ ｉｅｓ ｙｏ ｃ ｎ ｅａｄＴ ｃｎ ｌ ｙ ｕ ｎ ｎＫ ｎ ｎ ， ５ ０ ３ ｈｎ ） Ｋｕ ｍｉｇＵｎｖｒｉ ｆ ｉ ｃ ｎ ｅｈ ｏｏ ，Ｙ ｎ ａ ｕ ｍｉｇ ６ ０ ９ ，Ｃ ｉａ ｔ Ｓ ｅ ｇ