压电致动技术综述 张峥

北京大学高温压电振动能量回收研究获重要进展
佚名
【期刊名称】《军民两用技术与产品》
【年(卷),期】2016(0)19
【摘要】北京大学工学院材料科学与工程系的研究人员在高温压电振动能量回收研究方面取得重要进展，研制出了高温环境下基于压电原理的振动能量回收器件，有望应用于高温环境中速度、加速度传感，以及无线传感系统的能量自供给。

【总页数】1页(P35-35)
【正文语种】中文
【相关文献】
1.基于压电效应的振动能量回收装置的研究进展 [J], 文晟;张铁民;刘旭;杨秀丽
2.压电式振动能量采集接口电路的研究进展 [J], 施阁; 杨燕梅; 夏银水; 陈君富; 朋焱盛
3.压电悬臂梁振动能量收集器研究进展 [J], 芮小博;李一博;曾周末
4.多方向压电振动能量收集技术研究与进展 [J], 张旭辉;谭厚志;杨文娟;左萌;樊红卫
5.北京大学神经科学研究所王韵教授对蛋白激酶调节神经系统功能研究获重要进展[J],
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第34卷　第5期2008年10月空间控制技术与应用A e r o s p a c e C o n t r o l a n d A p p l i c a t i o n收稿日期:2008-05-20作者简介:张榛(1983-),男,湖南人,助理工程师,研究方向为推进技术(e -m a i l :3203z h e n @163.c o m )。

电磁阀动态响应特性的有限元仿真与优化设计张　榛(北京控制工程研究所,北京100190)摘　要:利用有限元分析软件M a x w e l l 2D /3D 计算电磁阀的动态响应特性,仿真出其工作电流曲线和磁化曲线,并进行变参数化设计,由此可实现对电磁阀设计方案的评估和优化。

通过对比仿真结果和产品实测数据,证明了这种有限元设计方法行之有效。

关键词:电磁阀;有限元分析;优化设计;动态响应中图分类号:V 229 文献标识码:A 文章编号:1674-1579(2008)05-0053-04F E AS i m u l a t i o n o f D y n a m i c R e s p o n s eo f S o l e n o i d V a l v e a n d I t sO p t i m a l D e s i g nZ H A N GZ h e n(B e i j i n g I n s t i t u t e o f C o n t r o l E n g i n e e r i n g ,B e i j i n g 100190,C h i n a )A b s t r a c t :A m e t h o du s i n gf i n i t ee l e m e n t a n a l y s i si n M a x w e l l 2D /3Di s o f g r e a t b e n e f i t t o o p t i m a l d e s i g no f s o l e n o i d v a l v e a n d e v a l u a t i o n o f s c h e m e .T h e w o r k i n g c u r r e n t c u r v e s a n d m a g n e t i z a t i o n c u r v e s a r e o b t a i n e d i nt h i s w a y .B yc o m p a r i s o nb e t w e e nt h et e s t d a t aa n d s i m u l a t i o n r e s u l t s ,t h e a n a l y s i s m e t h o d i s p r o v e d t o b e e f f e c t i v e .K e y w o r d s :s o l e n o i d v a l v e ;f i n i t e e l e m e n ta n a l y s i s (F E A );o p t i m a l d e s i g n ;d y n a m i c r e s p o n s e1　引　言电磁阀作为航天器推进系统中控制气体和液体介质流动的主要执行部件,其电性能直接影响航天器的工作效率和使用寿命。

压电能量收集技术的研究现状与发展趋势
徐诗友;吴晟霖;庞珊;王如意
【期刊名称】《微纳电子技术》
【年(卷),期】2024(61)2
【摘要】综述了压电能量收集技术的国内外发展现状,从压电材料、机械结构和电路设计等方面的研究动态和进展进行了分类和阐述。

重点分析了压电能量收集装置机械结构的优化方法,并对基于上变频转换法、多模态法、频率调谐法、多方向振动能量收集法和非线性法等不同种类机械结构优化方法的能量收集器的优缺点进行了对比。

此外,还分析了数字开关控制电路和芯片集成控制电路在电路设计方面的优化方案。

最后,结合目前压电能量收集技术存在的问题,在压电材料性能的提升、能量收集器机械结构的优化、能量收集器电路结构的优化以及混合能量高效收集等四个方面的技术创新点的基础上,对压电能量收集技术未来的发展趋势和发展重点进行了展望。

【总页数】18页(P36-53)
【作者】徐诗友;吴晟霖;庞珊;王如意
【作者单位】广州理工学院智能制造与电气工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TM619
【相关文献】
1.微型压电能量收集器的研究现状和发展趋势
2.压电振动能量收集装置研究现状及发展趋势
3.射频能量收集技术研究现状及未来发展趋势
4.压电式人体能量收集技术的研究现状
5.人体能量采集与存储研究科技现状及未来发展趋势——评《能量收集技术》
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《基于摩擦-压电纳米发电机的呼吸防护与动力学传感》篇一基于摩擦-压电纳米发电机的呼吸防护与动力学传感一、引言随着科技的不断进步，人类对健康监测和防护的需求日益增长。

呼吸防护与动力学传感作为人体健康监测的重要手段，在医疗、军事、体育等领域具有广泛的应用前景。

近年来，基于摩擦/压电纳米发电机的技术因其高灵敏度、低功耗等优点，在呼吸防护与动力学传感领域展现出巨大的潜力。

本文将探讨基于摩擦/压电纳米发电机的呼吸防护与动力学传感技术的原理、应用及未来发展。

二、摩擦/压电纳米发电机技术原理摩擦纳米发电机技术是基于摩擦电效应的原理，通过两种不同材料的接触和分离，产生静电电荷，从而产生电能。

而压电纳米发电机则是利用某些材料在受到压力时产生电荷的特性，将机械能转化为电能。

这两种技术均具有高灵敏度、低功耗的特点，特别适用于微型化、集成化的电子设备。

三、呼吸防护应用1. 呼吸监测：基于摩擦/压电纳米发电机的呼吸监测系统，可以实时监测人体的呼吸频率、呼吸深度等指标。

这些数据对于医疗诊断、健康评估等方面具有重要意义。

2. 呼吸防护装备：将摩擦/压电纳米发电机技术应用于呼吸防护装备中，如口罩、面罩等，可以实现实时供电和自供电传感，为使用者提供更为便捷的防护体验。

此外，通过分析呼吸数据，可以及时发现异常呼吸情况，为及时救援提供有力支持。

四、动力学传感应用1. 人体运动监测：摩擦/压电纳米发电机技术可以用于监测人体的运动状态，如步态、姿势等。

这些数据对于运动训练、康复治疗等方面具有重要意义。

2. 机械振动监测：利用压电纳米发电机的机械能转化特性，可以实时监测机械振动的强度和方向，对于机械设备的状态监测和维护具有重要作用。

五、技术挑战与未来发展尽管基于摩擦/压电纳米发电机的呼吸防护与动力学传感技术具有广阔的应用前景，但仍面临一些技术挑战。

首先，如何提高设备的稳定性和耐用性，以适应长期使用和复杂环境的需求；其次，如何进一步优化设备结构，以提高其灵敏度和降低能耗；此外，如何将该技术与其他传感器技术进行集成，以实现更为全面的监测和防护功能也是亟待解决的问题。

柔性压电纳米发电机研究进展作者：张光杰丁一来源：《新材料产业》 2017年第7期压电纳米发电机是一种利用压电效应将机械能转换为电能的器件。

在外界机械作用下，压电材料产生的极化电荷和随时间变化的电场可驱动电子在外电路发生流动，进而产生电能。

近年来，柔性电子器件在可穿戴、可植入电子器件等方面得到了广泛应用。

压电纳米发电机需要对复杂机械作用如弯曲、拉伸、扭转等产生响应并输出电能，且适应不同形状的表面以满足可穿戴、可植入等要求。

因此，开发出具备很好的柔性和稳定性的压电纳米发电机至关重要。

目前已有的压电材料中，除了压电聚合物材料如聚偏氟乙烯及其共聚物、聚乳酸等，多数无机压电材料都为硬脆材料。

通过材料和结构设计可以实现柔性的压电纳米发电机，根据材料和结构设计上的不同，可将现有的柔性压电纳米发电机分为2种：一种是利用低维压电材料如纳米线或薄膜等相对较好的应变承受能力，在柔性衬底上构建器件；另一种是将压电材料与柔性聚合物材料进行复合，得到独立的柔性复合压电材料并构建器件。

下面对这2种柔性压电纳米发电机分别进行介绍。

一、依托柔性衬底的压电纳米发电机块体压电材料通常不具备柔性，当压电材料尺寸降低至微米或纳米尺度时，其机械性能和稳定性会明显增强。

例如，氧化锌（ZnO）纳米线可承受 4%～7%的拉伸应变而不损坏，其断裂强度可高达7GPa。

理论和实验均表明，随着ZnO尺寸的下降，其断裂应变和强度均有所提高。

因此，利用低维压电材料如纳米线或薄膜构建压电纳米发电机可实现器件的柔性。

以平面柔性聚合物如聚对苯二甲酸乙二醇酯（P E T）、聚苯乙烯（PS）、聚酰亚胺（PI）作为衬底，在表面制备低维压电结构，当柔性衬底弯曲时会引起压电材料内部发生拉伸或压缩应变，从而产生压电电势。

首先，一些采用横卧的纳米线结构的纳米发电机被设计出来，如图 1所示。

Yang等 [1] 通过金属电极将ZnO微纳线固定于柔性基底上，并通过弯曲柔性基底使微纳线拉伸或压缩，产生了20 ～50mV的交流压电输出。

电气设备局部放电模式识别研究综述一、本文概述电气设备局部放电（Partial Discharge, PD）是设备绝缘老化和失效的重要前兆，其早期检测和准确识别对于保障设备的安全运行和延长使用寿命具有重要意义。

随着科技的不断进步，对电气设备局部放电的模式识别研究已成为当前电气工程领域的热点之一。

本文旨在综述近年来电气设备局部放电模式识别的研究进展，分析不同方法的优缺点，并展望未来的研究方向。

通过对国内外相关文献的梳理和评价，本文期望为电气设备局部放电模式识别的研究和应用提供有益的参考和借鉴。

在本文中，首先将对电气设备局部放电的基本概念、产生机理和危害进行简要介绍，为后续的模式识别研究奠定基础。

接着，将重点回顾和总结电气设备局部放电模式识别的传统方法，如脉冲电流法、超声波法、化学法等，并分析它们的适用范围和局限性。

随后，将详细介绍近年来新兴的电气设备局部放电模式识别技术，如基于机器学习的方法、基于深度学习的方法以及基于的方法等，并探讨它们在提高识别准确率和效率方面的优势。

将对电气设备局部放电模式识别的未来研究方向进行展望，包括多源信息融合、智能化识别系统、在线监测与预警等方面。

通过本文的综述，期望能够为电气设备局部放电模式识别的研究和实践提供全面的视角和深入的理解，为推动该领域的发展做出一定的贡献。

二、局部放电检测技术与原理局部放电是指在电气设备绝缘结构中，部分区域发生的非贯穿性放电现象。

这种放电虽然不会立即导致设备绝缘击穿，但长期累积会对绝缘材料造成损伤，最终导致设备故障。

因此，对局部放电的有效检测与模式识别对于电气设备的预防性维护和安全运行至关重要。

电气测量法：这是最常用的方法，包括脉冲电流法、介质损耗法、局部放电超声波检测法等。

其中，脉冲电流法通过测量局部放电产生的脉冲电流来检测放电的存在和强度；介质损耗法则通过分析绝缘材料介质损耗的变化来间接判断放电情况。

化学检测法：通过检测局部放电过程中产生的气体成分和浓度变化来判断放电的强度和频率。

波浪压电发电技术的研究现状及进展作者：闫泽霖弓新洁张天成欧阳嘉艺来源：《科技创新导报》2017年第15期摘要：自居里兄弟发现压电效应后，国内外许多科学家在压电材料及压电发电技术领域都已取得许多进展。

该文回顾了自1983年Burns首次提出波浪压电发电想法后所诞生的一系列重要的波浪压电发电装置，介绍了近几年来国内研究者在波浪压电发电方面取得的重要成就，最后总结波浪压电发电技术，提出改进方法和研究展望。

关键词：波浪能压电发电能量转化机电耦合中图分类号：P743 文献标识码中：A 文章编号：1674-098X（2017）05（c）-0120-03人类社会快速发展，能源问题已经成为21世纪人类面临的最大挑战。

哥本哈根会议后，世界各国积极展开了对于可再生、无污染的新能源开发和利用。

海洋作为地球上最大的资源宝库，其蕴含的潮汐能、波浪能、风能都是可再生能源。

波浪能是这几种能源形式中最常见，且能量密度较高的能源，对于波浪能的开发已经成为新能源开发的热潮。

随着科学家对压电材料和压力发电技术的研究深入，各国学者开始尝试将压电材料与波浪发电相结合。

由于压电材料能实现其他形式的能量到电能的直接转化，相对于传统的电磁发电原理有明显的优势，研究者们研发了许多波浪压电发电装置，甚至国内外都已建造了相关的波浪压电发电站，产生了一定的经济效益。

但同时这些波浪压电发电装置也有许多值得改进的地方，例如如何提高装置的能量转化效率、装置在海洋环境中的防水防腐蚀、装置的尺寸及结构优化、装置的最佳的机电耦合等问题。

下面将回顾波浪压电发电技术的主要研究历程和国内最新研究成果，并综合现有成就提出改进方法和研究展望。

1 波浪压电发电研究回顾1983年，Burns[1]首次将压电材料与波浪开发相结合，设计出了如图1所示的波浪压电发电装置。

该装置由3个主要部分组成，上部是捕获波浪能的浮体，中间是由两块夹持板夹持着中间的长片状压电片组成的压电发电机，下部是用锚索将整个装置固定在海底。

第22卷　第6期2009年6月传感技术学报CHIN ES E JOURNAL OF S ENSORS AND ACTUA TORSVol.22　No.6J un.2009Study on F ast R esponse Characteristic and Application of Piezoceramics 3W A N G T ao 1,W A N G X i aodong23,W A N G L i di ng21.College of M achinery and A utomation ,W uhan Uni versit y of S cience and Technolog y ,W uhan 430081,China;2.Research Center f or M S T ,Dalian Universit y of Technolog y ,Dalian L iaoning 116024,ChinaAbstract :Based on t he fast response speed of piezoceramics in inverse piezoelect ric effect ,t he outp ut char 2acteristic has been st udied and t he respo nse has been measured under step voltage excitation.Wit h t he short response time and broad excitation bandwidt h of piezoceramics ,t he application of piezoceramics ’in 2verse effect as driving source of t he excitation device in dynamic testing for microst ruct ure has been st ud 2ied.The base excitation device wit h piezoceramics has been established.Wit h t he imp ulse excitation of t he piezoceramics base excitation device ,t he dynamic characteristics of several M EMS st ruct ures are obtained.The piezoceramics can generate high acceleration in short response time ,and it can be applied in t he sensi 2tivity testing for t he wide range accelerometer.The sensitivity testing experiment result shows t hat t he pi 2ezoceramics can generate ten t housands g n acceleration.K ey w ords :piezoceramics ;dynamic response ;M EMS ;acceleration EEACC :7320G压电陶瓷快速响应特性与应用研究3王　涛1,王晓东23,王立鼎2(1.武汉科技大学机械自动化学院,武汉,430081;2.大连理工大学微系统研究中心,辽宁大连116024)基金项目:国家自然科学基金重点基金资助(50535030);电子测试技术国家重点实验室基金资助收稿日期:2009202214 修改日期:2009203226摘　要:针对压电材料在逆压电效应下具有极快响应速度的特点,研究并测试了压电陶瓷在阶跃激励下阶跃响应时间及其输出特性,利用其响应时间短输出带宽大的特性,研究了压电陶瓷作为激励源在微结构动态测试上的应用,并建立了压电陶瓷底座激励装置,成功测试了几种M EMS 微结构的谐振频率;利用其在极短响应时间内输出大加速度的特点,研究了压电陶瓷在大量程加速度传感器灵敏度测试上的应用,结果显示压电陶瓷瞬时输出最大加速度达上万g n 。

专利名称：一种风致振动式压电发电机专利类型：发明专利
发明人：樊康旗,车晓寰,晁锋波
申请号：CN201410329696.2
申请日：20140711
公开号：CN104113232A
公开日：
20141022
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明属于可再生能源和发电技术领域，特别是涉及一种风致振动式压电发电机，适用于微传感器、微执行器、微型信号处理器和发射器等需从外界环境俘能进行能量补充的低功耗电子设备；该发电机由三个压电悬臂梁、质量块、阻流体、永久磁铁、夹板、支架以及桥式整流电路组成；本发明利用风致阻流体驰振的原理和压电效应，将风能转换为电能，所转换的电能通过桥式整流器后存储于储能元件，本发明通过内梁和外梁间的耦合作用将外梁的振动能传输给内梁，不但可防止外梁由于大变形而发生的断裂破坏，而且可提高内梁的输出电压；本发明结构简单、成本低、功率密度高，适用于无线传感器和低功耗器件的辅助供电。

申请人：西安电子科技大学
地址：710071 陕西省西安市太白南路2号西安电子科技大学
国籍：CN
代理机构：西安吉盛专利代理有限责任公司
代理人：邱志贤
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