周波数チューニング機構を内蔵した圧電発電器

出典: BeansCM

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環境応用デバイス マイクロエネルギー 環境発電 振動
機能・製作用要素 機能要素 機械要素 ばね
機能・製作用要素 機能要素 アクチュエータ・トランスデューサ要素 発電要素
機能・製作用要素 機能要素 アクチュエータ・トランスデューサ要素 その他


目次

項目の説明 【必須】

圧電膜の一部をアクチュエータとして用いることによって周波数チューニングを可能とする振動型発電器.

構造

図1 発電器構造

図1に示すように,バルクPZTを2枚貼り付けたカンチレバー構造において,両端をレーザー加工により中心部から電気的に分離し,中心部を圧電発電器,両端部を圧電アクチュエータを形成する.そして,両端のアクチュエータに電圧を負荷させて共振周波数を変化させる.

特性・性能・評価

図2 出力電圧の周波数特性

PZT膜の厚さ55um×2枚,発電器部の長さ19mm,幅3mm,アクチュエータ部の長さ28mm,幅0.9mmの発電器構造において,アクチュエータに加える電圧を変化させた場合の出力電圧の周波数特性を図2に示す.共振周波数145Hzに対し,印加電圧±20Vにより,共振周波数が135〜170Hzまで変化できることがわかる.

文献情報,参考文献

1) C. Eichhorn, F. Goldschmidtboeing, Y. Porro, and P. Woias, 2009, "A Piezoelectric Harvester with an Integrated Frequency-Tuning Mechanism," Proc. 9th Int. Workshop Micro and Nanotechnology for Power Generation and Energy Conversion Applications (PowerMEMS 2009), Washington D. C., pp. 45-48.

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