[发明专利]一种压电双晶片等效电路模型参数提取方法

摘要

本发明公开了一种压电双晶片等效电路模型参数提取方法：将压电双晶片一端固定在振动源上，另一端自由，保持恒定正弦振动加速度幅值a，通过扫频获得不同负载电阻R_L下压电发电机输出电压与振动频率的关系曲线；确定短路谐振频率f_sc、开路谐振频率f_oc、静态电容C_mc、机械品质因数Q_oc、机械品质因数Q_ML、最大功率值P^opt、短路谐振电压V_ML(ω_sc)；计算得到等效电感L_m、等效电容C_m、等效电阻R_m、等效输入应力V_F、压电耦合系数A、静态电容C_mc。本发明可以精确地描述压电双晶片的输出电压特性与负载、环境振动频率和加速度的关系，而且测量所需的电学测量仪器成本较低。

主权项

1.一种压电双晶片等效电路模型参数提取方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤一，将压电双晶片一端固定在振动源上，另一端自由，保持恒定正弦振动加速度幅值a，通过扫频获得不同负载电阻RL下压电双晶片输出电压与振动频率的关系曲线；步骤二，根据步骤一获得的不同负载电阻RL下压电双晶片输出电压与振动频率的关系曲线，确定短路谐振频率fsc、开路谐振频率foc、静态电容Cmc、机械品质因数Qoc、机械品质因数QML、最大功率值Popt、短路谐振电压VML(ωsc)；步骤三，将得到的fsc、foc、Qoc、QML、Popt、VML(ωsc)、a，带入以下公式计算得到压电双晶片等效电路模型参数：等效电感Lm、等效电容Cm、等效电阻Rm、压电双晶片的等效输入应力VF、压电双晶片的压电耦合系数A、压电双晶片的静态电容Cmc的值，VF＝ma其中，m是压电双晶片的等效质量，ωoc是开路谐振频率foc所对应的角频率，ωsc是短路谐振频率fsc所对应的角频率；所述静态电容Cmc由电容表测量压电双晶片电容得到。