[发明专利]一种电磁-压电复合式换能器

权利要求书

1.一种电磁-压电复合式换能器，其特征在于，包括底座支架、长方体永磁体、压电片、圆柱体永磁体、感应线圈、E形导磁材料，所述底座支架为轴对称结构，长方体永磁体放置在所述底座支架的中心凹槽处，压电片平放于所述长方体永磁体的上表面，使压电片的长度方向与长方体永磁体的长度方向一致，圆柱体永磁体的圆柱曲面布置在所述压电片上方，E形导磁材料为2个，布置在圆柱体永磁体两侧，并关于所述永磁圆柱体中心轴对称，所述E形导磁材料上均绕设有感应线圈，两侧的E形导磁材料至圆柱体永磁体的距离相同；

长方体永磁体充磁方向为X轴正方向，圆柱体永磁体充磁方向为X轴负方向；或者长方体永磁体充磁方向为X轴负方向，圆柱体永磁体充磁方向为X轴正方向；

在外界振动条件下，圆柱体永磁体能沿着压电片的长度方向来回的滚动。

2.根据权利要求1所述的电磁-压电复合式换能器，其特征在于，长方体永磁体固定在所述底座支架的下表面、内表面的中心凹槽处，中心凹槽刚好容纳长方体永磁体和压电片。

3.根据权利要求1所述的电磁-压电复合式换能器，其特征在于，压电片平整的放置在长方体永磁体的上表面，压电片的宽度与长方体永磁体的宽度相同；压电片分为上金属基片、PTZ压电陶瓷和下金属基片，PZT压电陶瓷和上/下金属基片用导电胶紧密粘贴。

4.根据权利要求1所述的电磁-压电复合式换能器，其特征在于，圆柱体永磁体的厚度和所述压电片的宽度相同；

初始状态时，由于长方体永磁体与圆柱体永磁的相互吸引，所述圆柱体永磁体静止在所述压电片中心位置；

而当圆柱体永磁体静止在所述压电片上时，压电片位于所述圆柱体永磁体和所述长方体永磁体的中间位置，在磁力的作用下压电片将会发生压电效应，产生感应电压。

5.根据权利要求1所述的电磁-压电复合式换能器，其特征在于，E形导磁材料为导磁率较高的软磁材料，用以疏导所述长方体永磁体和圆柱体永磁体两侧的磁通，从而增加通过感应线圈的磁通量。

6.根据权利要求1所述的电磁-压电复合式换能器，其特征在于，所述感应线圈绕制在所述E形导磁材料的中心轴上，用以增加输出感应电压；

所述感应线圈采用自粘线圈，感应线圈绕制外径与所述圆柱体永磁体半径相同，感应线圈绕制内径与所述导磁材料的边缘内接。

7.根据权利要求1所述的电磁-压电复合式换能器，其特征在于，底座支架选用具有绝缘、支撑作用的材料；该材料为尼龙、亚克力、聚四氟乙烯中的任意一种。

8.根据权利要求3所述的电磁-压电复合式换能器，其特征在于，上/下金属片采用导电但不导磁的材料；该材料选择铜或者铝，或者该材料选择具有导电能力的半导体材料。

9.根据权利要求5所述的电磁-压电复合式换能器，其特征在于，软磁材料采用工程纯铁、导磁不锈钢、硅钢片中的任意一种。