[发明专利]振动幅度阈值驱动发电的能量采集器及传感器

权利要求书

1.一种振动幅度阈值驱动发电的能量采集器，其特征在于，至少包括：

用于感应外界振动的第一级振子；所述第一级振子包括依次连接的第一弹簧、第一质量块及第一磁体；

用于产生电能的第二级振子；所述第二级振子包括依次连接的第二弹簧、第二质量块及第二磁体；

所述第一级振子与所述第二级振子均设置于一基座上；

当外界振动幅度小于预设阈值时，能量采集器不发电；当外界振动幅度大于所述预设阈值时，所述第一级振子驱动所述第二级振子振动，产生电能。

2.根据权利要求1所述的振动幅度阈值驱动发电的能量采集器，其特征在于：所述第一级振子通过两极振子之间的脉冲磁排斥力驱动所述第二级振子振动。

3.根据权利要求1所述的振动幅度阈值驱动发电的能量采集器，其特征在于：所述第二级振子上设有用于发电的换能机构。

4.根据权利要求3所述的振动幅度阈值驱动发电的能量采集器，其特征在于：所述换能机构为压电式或电磁感应式。

5.根据权利要求1所述的振动幅度阈值驱动发电的能量采集器，其特征在于：所述第一级振子与第二级振子的振动方向相互平行，且所述第一级振子与第二级振子在工作过程中不发生接触。

6.根据权利要求1所述的振动幅度阈值驱动发电的能量采集器，其特征在于：所述第二级振子被有效驱动时，其振动频率为自身的谐振频率，与外界振动频率无关。

7.根据权利要求1所述的振动幅度阈值驱动发电的能量采集器，其特征在于：所述第二质量块同时作为所述第二磁体。

8.根据权利要求1所述的振动幅度阈值驱动发电的能量采集器，其特征在于：所述第一弹簧与第二弹簧均为平面弹簧悬臂梁，其中，所述第一弹簧为并联双梁结构，所述第一质量块及所述第一磁体设置于所述并联双梁结构末端；所述第二弹簧为单悬臂梁结构，设置于所述并联双梁结构之间，所述第二磁体设置于所述单悬臂梁结构自由端，所述第二磁体同时作为所述第二质量块，所述单悬臂梁结构的表面还设置有压电薄膜。

9.根据权利要求8所述的振动幅度阈值驱动发电的能量采集器，其特征在于：所述第一质量块为铅制；所述第一磁体与第二磁体均为钕铁硼磁铁。

10.根据权利要求8所述的振动幅度阈值驱动发电的能量采集器，其特征在于：所述压电薄膜为聚偏氟乙烯。

11.根据权利要求8所述的振动幅度阈值驱动发电的能量采集器，其特征在于：所述第一磁体的数量大于或等于两个，所述第二磁体的数量大于或等于两个。

12.根据权利要求1所述的振动幅度阈值驱动发电的能量采集器，其特征在于：所述预设阈值的大小通过调整第一磁体与第二磁体的间距来设定。

13.根据权利要求1所述的振动幅度阈值驱动发电的能量采集器，其特征在于：所述第一级振子的的谐振频率小于或等于200赫兹，所述第二级振子的谐振频率大于300赫兹。

14.一种采用权利要求1～13任意一项所述能量采集器的自供能传感器，其特征在于：所述传感器将所述能量采集器的发电行为作为传感信号，用于报告待检测振动幅度是否达到预设阈值；所述待检测震动为外界振动。