地震监测传感元件自供能技术研究

摘要

为探索压电技术给地震监测传感元件供电的可行性，采用实验研究和数值计算，分析压电耦合梁形状、力臂段长度、固定段长度和杆端质量对压电俘获器输出电压和功率的影响。以峰值加速度0.012g的El-centro波、Taft波和Northridge波激励作用为例，“U”型压电梁的平均输出电压和功率分别为45.48 V、39.06 V和37.59 V和2.07 mW、1.53 mW和1.41 mW。研究结果表明“U”型压电梁输出电压和功率随地震加速度的增大而增大，在小幅值激励下即可满足地震监测仪器正常工作电压的最低要求。研究结论有助于压电技术在地震监测传感元件供电单元中的推广应用，并提供有效的理论和数据支撑。

关键词

地震能量 / 压电地震能量俘获器 / 均方根 / “U”型压电耦合梁 / 自供能 / 压电技术