06-235-6783
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em61130@email.ncku.edu.tw
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| 作者 | 吳宗錫、蔡明祺 |
|---|---|
| 摘要 | 壓電獵能器將環境的振動能轉換為電能並儲存於電容中，通常用來驅動LED或無線發射模組等低耗能元件，近年來由於低耗能電子元件愈趨發展，相關研究開始被提出與重視。而生活環境中存在許多低頻率的外界振動，直接使用壓電材料將振動變為電能，會有轉換效率過低的問題。本研究提出撥動式壓電獵能器，主要利用撥動的方法，讓壓電懸臂樑（換能器）產生自由振盪，從振動行為開始探討其發電特性，進而求出尺寸參數與振動行為的數學關係，並使用壓電方程式計算輸出的電壓，再以電路分析軟體PSIM來模擬撥動壓電換能器對電容充電的行為，最後藉由實驗來驗證每個步驟的正確性，實驗結果顯示此方法在1Hz環境中，獲得的能量比直接換能多了近十倍。本研究另提出「壓電地板」的構想，將此獵能器應用於人行走的地板結構，獵取人行走時造成的振動能量，驅動無線開關裝置需要0.269mJ的能量，實驗顯示踩踏一次地板可獲得0.277mJ，足以驅動無線發射模組運作一次，本裝置相當適合用於與人互動的創意空問，若搭配處理器來設計接受無線訊號後的行為，未來甚至可應用於智慧建築內。 |
| 關鍵字 | 壓電獵能器、撥動、低頻環境 |