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面向多模式振动的能量采集技术


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面向多模式振动的能量采集技术
  • 书号：9787030853974
    作者：龚立娇等
  • 外文书名：
  • 装帧：平装
    开本：B5
  • 页数：212
    字数：277000
    语种：zh-Hans
  • 出版社：科学出版社
    出版时间：2026-10-01
  • 所属分类：
  • 定价： ￥160.00元
    售价： ￥126.40元
  • 图书介质:
    纸质书

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本书详细介绍面向多模式振动的压电振子(包括悬臂式压电振子和宽频压电振子)的机电模型分析和电学模型推导分析；用于压电俘能器能量采集的电力电子电路的设计及实现，包括针对单电荷源的标准能量采集电路、同步电荷提取电路、串/并联同步开关电感电路和针对多电荷源的多输入能量采集电路的设计与分析；环境中可用于微功耗传感器的其他电源类型分析以及多模式压电振动能量采集技术在微功耗传感领域的应用实例等。
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    前言
    第1章 绪论 1
    1.1 面向多模式振动的能量采集技术研究背景 1
    1.2 振动能量采集技术的发展历程与发展趋势 2
    1.2.1 振动能量转化方式与电能转化方式 2
    1.2.2 压电俘能器结构及电极配置方式 4
    1.2.3 压电俘能器发展趋势 6
    参考文献 7
    第2章 面向多模式振动的压电振子 9
    2.1 引言 9
    2.2 压电材料与压电效应 9
    2.2.1 压电晶体结构介绍 10
    2.2.2 性能参数 12
    2.2.3 压电方程 13
    2.2.4 电力耦合问题求解 16
    2.3 悬臂压电振子 20
    2.3.1 压电悬臂梁机电转化解析 20
    2.3.2 悬臂压电复合梁动态导纳矩阵建立 32
    2.3.3 由高机电耦合系数压电材料构成的压电复合梁分析 34
    2.3.4 悬臂压电复合梁平面问题的基本分析 35
    2.3.5 考虑次级压电效应的压电复合梁压电材料层本构关系 37
    2.3.6 带质量块悬臂梁 38
    2.4 宽频压电振子 41
    2.4.1 多稳态能量采集系统 41
    2.4.2 折叠压电振子 50
    2.5 压电耦合分析 54
    2.5.1 悬臂压电振子特性分析 55
    2.5.2 宽频压电振子特性分析 71
    2.5.3 简谐激励下压电俘能器振动特性 79
    2.6 边界条件与频率的关系 81
    2.7 压电发电机制备 82
    参考文献 85
    第3章 压电振子的等效电路模型 88
    3.1 引言 88
    3.2 压电材料的线性本构方程 88
    3.3 器件的机械阻尼比分析 90
    3.4 固定边界条件下系统的等效电路模型 91
    3.4.1 准静态特性 91
    3.4.2 动态特性的单自由度模型 94
    3.4.3 实验参数确定 96
    3.5 基座激励压电系统的等效电路模型 99
    3.6 阵列等效电路模型 100
    3.6.1 串联阵列 100
    3.6.2 并联阵列 102
    3.7 谐振基频附近的等效电路模型 104
    参考文献 107
    第4章 压电俘能器的电力电子电路 109
    4.1 引言 109
    4.2 等效参数的获取 109
    4.3 能量采集电路 110
    4.3.1 标准能量采集电路 110
    4.3.2 同步开关电感电路 115
    4.3.3 同步电荷提取电路 145
    4.3.4 多输入能量采集电路 155
    4.4 能量管理电路 168
    4.4.1 能量管理技术理论 169
    4.4.2 能量管理策略设计 170
    4.4.3 储能元件选取 173
    参考文献 174
    第5章 微功耗传感器电源 176
    5.1 引言 176
    5.2 化学电池 176
    5.2.1 微型锂离子电池 176
    5.2.2 微型锌镍电池 178
    5.3 能量采集器件 179
    5.3.1 振动能 179
    5.3.2 光能 182
    5.3.3 温差能 186
    参考文献 192
    第6章 压电能量采集技术在微功耗传感领域中的应用 194
    6.1 引言 194
    6.2 微功耗传感器的类型与低功耗设计机制 195
    6.3 微功耗传感器的典型应用场景与部署策略 200
    6.3.1 可穿戴设备与医疗健康 200
    6.3.2 农业与环境监测系统 201
    6.3.3 智能家居与工业自动化中的微功耗传感器应用 202
    6.3.4 微功耗传感器功耗等级划分与系统设计建议 203
    6.4 应用实例 204
    6.4.1 机械激励振动采集应用实例 204
    6.4.2 人体运动振动能量采集应用实例 207
    参考文献 210
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