一种用于声能采集的最优压电梁
信号处理
2021-07-28 v1 声音
音频与语音处理
摘要
本研究提出了一种用于声能采集的新型压电梁结构。该梁被设计用于在噪声水平较高的区域(如公路交通)最大化输出能量。该梁由两层铜和聚偏二氟乙烯组成，将环境噪声的振动能转换为电能。研究了压电材料的最佳放置位置，并获得了其在基底上以获得最大产出的优选位置。与以往整个梁基底被材料覆盖的研究不同，本研究提出了适度的材料用量，有助于降低采集器的最终生产成本。此外，本研究为传感器建立了电学模型，并提出了一种用于转换器的读出电路。而且，该传感器在不同噪声水平、不同长度和位置下得到了验证。仿真在COMSOL Multiphysics和MATLAB中执行，并报告了在充满空气的封闭一立方米腔体中由100 dB点声源产生的最大140 dB声压。
引用
@article{arxiv.2107.12671,
title = {An Optimal Piezoelectric Beam for Acoustic Energy Harvesting},
author = {Amir Panahi and Alireza Hassanzadeh and Ali Moulavi and Ata Golparvar},
journal= {arXiv preprint arXiv:2107.12671},
year = {2021}
}
备注
10 pages, 6 figures, 2 tables