锆钛酸铅压电陶瓷(PZT)俘能效率实验研究

为研究不同因素对压电陶瓷俘能影响规律,提高能量俘获效率,本文以锆钛酸铅压电陶瓷(lead zirconate titanate piezoelectric ceramics,PZT)为研究对象。首先,搭建实验测试平台,通过实验获得了3种不同振幅(2、6、10 mm)下PZT输出电压与激励频率的关系,得到被测样件的最佳俘能参数;其次,在对存储电路进行优化的基础上,分别将PZT以单张、双张串联、双张并联以及双路输入的方式接入存储电路,各自在最佳俘能参数下振动30 min,为存储电路中的锂电池进行充电;最后,通过对比锂电池带动二极管的时长来评估不同输入方式的俘能效率。研究结果表明,在以最佳俘能参数振动30 min后,并联方式的俘能效率最高,可使功率为60 mW的二极管持续工作120 s。