[实用新型]基于双向支撑能量采集器的自供能传感器

说明书

本实用新型揭示了一种基于双向支撑能量采集器的自供能传感器，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，所述电能储能电路通过电能瞬间放电电路连接传感器本体的电源端，所述能量采集器包括发电机构、支架和固定板，所述发电机构设有分别安装在支架和固定板上的万向节，两个所述万向节通过柔性铰链连接质量块的两端，所述柔性铰链的表面贴附有用于发电的压电陶瓷。本实用新型通过能量采集器改进传统的化学电池供电方式由于存在体积和质量较大、供能时间有限等缺点。有着精度高,范围广,结构简单,抗干扰性好,环保节能和自驱动性等优点。

技术领域

本实用新型涉及自供能式传感器。

背景技术

传感器广泛应用于汽车、电器、航天、军事、工业控制和地震测量等多种领域，例如加速度传感器几乎在所有的动力机械、桥梁构架、飞行器、高层建筑中都需要安装加速度传感器，从而达到实时监测设备所承受的加速度的目的。

随着加速度传感器日渐小型化的趋势，并且伴随着具有低成本、低能耗、使用便捷等特点的加速度传感器的出现，越来越多的加速度传感器出现在日常生活消费产品，例如目前最新笔记本电脑就内置了加速度传感器，它能够动态的监测出笔记本在使用中的振动，系统会根据得到的振动数据智能地选择关闭硬盘还是让其继续正常运行，有了这样的功能就可以最大限度地避免由于振动或摔了笔记本电脑等对硬盘造成损坏。

加速度计因体积小、灵敏度高、易制造和低功耗等特点而被广泛应用。特别是加速度传感器和无线通信技术创造性的结合后，又有了无线通信与自组织的特性。它能够通过无线传输的方法将在现场采集到的加速度数据发送至远程接收节点，进而实现对现场加速度的无线远程测量。

这类微器件的功耗越来越低，能够低至微瓦量级。但要求相应的供电部件体积小、集成度高、寿命长甚至无人看管、无需更换等。传统的化学电池供电方式由于存在体积和质量较大、供能时间有限等缺点，已经无法满足这些微器件的供能要求。借助于能量采集技术将自然界广泛存在的各种振动能量转换为电能，从而为微电子器件持久供电是一种有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是实现一种能自主提供电能的传感器，并能够解决无线传感器携带电池能量有限的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：一种基于双向支撑能量采集器的自供能传感器，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，所述电能储能电路通过电能瞬间放电电路连接传感器本体的电源端，所述能量采集器包括发电机构、支架和固定板，所述发电机构设有分别安装在支架和固定板上的万向节，两个所述万向节通过柔性铰链连接质量块的两端，所述柔性铰链的表面贴附有用于发电的压电陶瓷。

每个所述发电机构设有四个柔性铰链，所述质量块的两端分别通过两个柔性铰链连接至万向节，所述质量块同侧的两个柔性铰链的可转动方向相互垂直，四个所述柔性铰链上均贴附有压电陶瓷。

每个所述柔性铰链的两个可弯折的面均贴附有压电陶瓷，所述发电机构中与质量块连接的两个柔性铰链的可转动方向相同，连接两个万向节的可转动方向的可转动方向相同。

多个所述发电机构上的质量块的质量不相同。

所述固定板设有多个且围绕支架设置，每个所述固定板均通过一个发电机构与支架连接。

所述固定板为围绕支架设置的圆形板材，所述发电机等夹角的设置在支架四周。

所述支架为柱状结构，所述固定板和支架的底部固定在底座上，所述固定板和支架的顶部固定有上密封板，所述底座上设有安装孔，所述底座通过穿过安装孔的螺栓将其固定在需要安装的位置。