[实用新型]基于多频率振动能量采集器的自供能传感器

权利要求书

1.基于多频率振动能量采集器的自供能传感器，其特征在于：能量采集器通过电源线连接电能储存电路并为电能储存电路充电，所述电能储存电路通过电能瞬间放电电路连接传感器本体的电源端，所述能量采集器设有螺旋状悬臂梁，所述螺旋状悬臂梁由具有弹性的金属条卷曲构成，所述螺旋状悬臂梁一端固定在支架上，另一端固定在支撑板上，所述螺旋状悬臂梁的表面贴附有用于发电的压电陶瓷。

2.根据权利要求1所述的基于多频率振动能量采集器的自供能传感器，其特征在于：所述支架为柱状结构，所述支架下方固定在底座上，所述螺旋状悬臂梁至少设有两个且均匀分布在支架的四周，所述支撑板为平板并由螺旋状悬臂梁支撑在支架的上方，所述支架和支撑板之间具有间隙。

3.根据权利要求1所述的基于多频率振动能量采集器的自供能传感器，其特征在于：所述支撑板为空心的球体，所述支架位于支撑板内并由至少两个螺旋状悬臂梁支撑悬浮在球心支撑板内部的球心位置，所述支撑板的外部固定在底座上。

4.根据权利要求1、2或3所述的基于多频率振动能量采集器的自供能传感器，其特征在于：所述支架上固定有杆状悬臂梁，所述杆状悬臂梁表面贴附有用于发电的压电陶瓷，所述杆状悬臂梁的外端悬空并固定有质量块。

5.根据权利要求4所述的基于多频率振动能量采集器的自供能传感器，其特征在于：每个所述杆状悬臂梁中间区域为两面均向内凹陷的结构，贴附在杆状悬臂梁上的压电陶瓷为中间凹陷的结构，贴附在所述杆状悬臂梁两面的压电陶瓷与基板向内凹陷的结构贴合。

6.根据权利要求5所述的基于多频率振动能量采集器的自供能传感器，其特征在于：所述螺旋状悬臂梁由金属条卷曲构成，所述金属条为由一端向另一端逐渐变窄的结构，所述较宽的一端与支撑板连接，较窄的一端与支架连接。

7.根据权利要求5或6所述的基于多频率振动能量采集器的自供能传感器，其特征在于：所述电能储存电路包括阻抗匹配电路、整流电路和电容器，所述基板两面的压电陶瓷均为压电PZT-5H材料，所述采集器上的所有压电陶瓷并联接入阻抗匹配电路的输入端，所述阻抗匹配电路的输出端连接整流电路的输入端，所述整流电路的输出端经电容器连接电能瞬间放电电路。

8.根据权利要求7所述的基于多频率振动能量采集器的自供能传感器，其特征在于：每个所述电能储存电路设有两个电容器分别为电容器C1和电容器C0，所述整流电路具有两路输出分别连接电容器C1和电容器C0，所述电容器C1连接电能瞬间放电电路并为其供电，所述电容器C0连接控制电路并为其供电，所述控制电路的控制信号输出端连接电能瞬间放电电路的控制信号输入端。

9.根据权利要求8所述的基于多频率振动能量采集器的自供能传感器，其特征在于：所述传感器本体的信号输出端连接处理器的信号输入端，所述处理器的信号输出端连接通信单元，并通过通信单元采用无线信号将传感器本体采集的信号发送至所匹配的接收器，所述电能瞬间放电电路的电源输出端分别连接处理器和通信单元的电源端。