摘要:为了分析圆弧螺旋型压电能量收集器的振动特性和输出特性,本文提出了一种有限元模型,可以在简化模型的同时改 善结果的精度。 对近似前后的圆弧型压电能量收集器进行了建模、仿真和测试,得到了圆弧螺旋型能量收集器的谐振频率、输 出电压与输出功率。 将圆弧型悬臂梁进行有限元分割成 6~ 16 个矩形结构悬臂梁,并对不同程度的有限元近似下圆弧螺旋能 量收集器的谐振频率与输出性能进行分析,结果表明在有限元个数大于等于 10 时,谐振频率与输出性能相对误差较小。 加工 制备了 2π 圆弧螺旋型压电振动能量收集并进行了性能测试。 测试结果表明螺旋能量收集器谐振频率为 158 Hz,采取 10 边型 有限元模型的理论谐振频率为 153 Hz,相对误差为 3. 5% ;最大输出功率的测试结果为 53. 5 μW,最大输出功率的理论结果为 55. 2 μW,相对误差为 3. 18% ,理论结果与测试结果较为符合。