設備故障診斷系統資訊：如何采用壓電傳感器技術微型能量采集

微收集或能量清除依賴于從小但廣泛的環境能源來源提取能量，如光、熱、射頻或振動。無線振動傳感器基于無線技術的機器狀態監測，具有振動測量及溫度測量功能，操作簡單，自動指示狀態報警。應用于工業設備狀態管理及監測控制系統；適合現場設備運行和維護人員監測設備狀態，及時發現問題，保證設備正常可靠運行。振動故障診斷監測系統分析范圍20KHz；緩變信號通道不少于32路，16位精度，動態信號通道不少于4路，102.4kS/s；系統變攜，可以自帶電源連續工作4小時。一體化振動變送器將壓電傳感器和精密測量電路集成在一起，實現了傳統“傳感器+信號調理器”和“傳感器+監測儀表”模式的振動測量系統的功能；適合構建經濟型高精度振動測量系統。 對于壓電裝置，來自振動的能量可為裝置或結構監測提供低功率應用，例如難以到達和維護的無線傳感器。 遵循一些關鍵的設計考慮，工程師可以構建由Parallax、測量專業/Schaevitz和mide Technology的壓電傳感器以及Lindlert的電源管理設備驅動的應用程序。

與其他微能源收集源相比，振動和運動是相對強大的環境動力源(圖1)。例如，放置在電機上的振動力傳感器可以在電機運行期間精確地獲得動力。在實際應用中，壓電換能器可用于為高效存儲設備充電，而不是直接向應用電路供電。例如，一個典型的微型采集設計可能包括專用電池，例如 Cymbet Enerchip，用于在平靜時期儲存電荷; 或者超級電容，例如伊頓 hb 系列設備，用于確保在峰值負載時無線數據傳輸有足夠的電力。

收集能量，振動\\ u 002 f運動人體4W\\u002Fcm，工業100W\\u002Fcm溫差，人體25W\\u002Fcm，工業1-10 mW\\u002Fcm，室內10W\\u002Fcm，室外10mw \\ u 002 fcmrfgsm 0.1w \\ u 002 FCM ifi 0.001 mW \\ u 002 FCM

工作原理

壓電晶片由陶瓷如鋯鈦酸鉛（PZT）或含氟聚合物復合薄膜如聚偏二氟乙烯（PVDF）制成。當受到影響導致企業它們可以彎曲的機械力時，這些工作裝置發展產生與彎曲運動的幅度成比例的AC電壓。為了能夠用作系統振動傳感器，這些研究材料我們通常安裝在懸臂部分結構中，一端安裝在一個固定平臺上，另一端采用固定有調諧技術質量（圖2）。例如，Parallax 605-00004，Measurement Specialties 0-1002794-0和Mide Technology VR001都以自己這種社會基本處于懸臂施工設計的各自不同變體以及形式主義提供。

如何使用壓電傳感器微收集或能量去除？

圖2: 一個典型的壓電傳感器，例如測量特性 LDT 系列的這個成員，將壓電晶片封裝在一個懸臂設計中，一端連接到物體，諧振頻率被固定在相對自由端的調諧質量彎曲。(來源: 測量專業)

當安裝在振動物體上時，這些設備將在特征共振頻率下彎曲，這取決于它們的物理特性，包括它們的質量。改變質量，工程師可以改變換能器的共振頻率。在振動驅動的微采集應用中，壓電傳感器的有效性很大程度上取決于其正確的放置和調整。反過來，*佳的放置和調諧在很大程度上取決于壓電器件所附著的器件的具體特性。*佳位置自然取決于物體上識別*大持續振動的位置。

諧振頻率

為了調整壓電換能器的性能，工程師發展需要我們充分學習了解振動物體的頻率分布并找到一個物體自身的諧振頻率。