طراحی و تحلیل یک میکروژنراتور پیزوالکتریک با قابلیت تنظیم پذیری فرکانس طبیعی برای کاربرد در شبکه سنسورهای بی‌سیم

Publish Year: 1399
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: Persian
View: 347

This Paper With 9 Page And PDF Format Ready To Download

  • Certificate
  • من نویسنده این مقاله هستم

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این Paper:

شناسه ملی سند علمی:

JR_TJEE-50-3_019

تاریخ نمایه سازی: 4 آذر 1399

Abstract:

در این مقاله یک میکروژنراتور با استفاده از تیر دوسر­گیردار همراه با بارگذاری در وسط تیر برای تولید انرژی الکتریکی مورد مطالعه قرار گرفته است. تیر از لایه­های مختلفی از سیلیکون، پیزو­الکتریک، عایق­ها و الکترودها بر اساس تکنولوژی میکروماشین تشکیل شده است که توسط نیروی خارجی اعمال شده به قاب ثابت آن نوسان می­کند. طراحی ساختار بگونه­ای بوده که با بیشترین استفاده از فضای موجود، یک تولید کننده انرژی پیزوالکتریک با ابعاد  cm2 0.25 با قابلیت کنترل فرکانس طبیعی آن حاصل شده است. علاوه بر لایه پیزوالکتریک مولد، یک لایه دیگر پیزوالکتریک جهت تحریک سیستم نیز در دو طرف تیر لایه نشانی شده است که امکان جابجایی فرکانس طبیعی را تا کمتر از  Hz10 برای سیستم فراهم می­کند. تحلیل تئوری بروش معادلات دیفرانسیل جزئی برای تیر دو­سر­گیردار چندلایه انجام شده است که شبیه­سازی انجام شده نیز نتایج تئوری را تایید می­کند. در میکروژنراتور طراحی شده، فرکانس طبیعی سیستم در حالت بدون تحریک  Hz127 بوده که در شتاب g 1، ولتاژ  3.35v ±تولید نموده و توان الکتریکی  µW45 از آن قابل دریافت می­باشد که برای کاربردهای شبکه حسگرهای بی­سیم و زیست حسگرها مناسب می­باشد.

Keywords:

ذخیره کننده انرژی پیزوالکتریک , تیر دو‌سرگیردار , شبکه حسگرهای بی‌سیم , زیست حسگرها

Authors

امین دمیا

دپارتمان مهندسی برق- دانشکده قاضی طباطبایی- دانشگاه فنی و حرفه ای استان آذربایجان غربی

ابراهیم عباسپورثانی

دانشکده فنی مهندسی - دانشگاه ارومیه

قادر رضازاده

دانشکده فنی مهندسی - دانشگاه ارومیه

مراجع و منابع این Paper:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این Paper را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود Paper لینک شده اند :
  •  [1]      سید حسین کشمیری­فر و حمیدرضا بخشی، « بهبود طول ...
  • [2]      R.Andosca, K. Lee, J. Wu, “Efficient vibrational energy harvesting ...
  • [3]      R. R. Vullers, “Micropower Energy harvesters for autonomous wireless ...
  • [4]      یاسر عظیمی، وحید هاشمی­فرد و جمشید باقرزاده، « تشخیص ...
  • [5]      V. S Mallela, “Trends in Cardiac Pacemaker Batteries”, Indian ...
  • [6]      J. Lueke, W.A. Moussa, “MEMS-Based Power Generation Techniques for ...
  • [7]      A. Nechibvute, A. Chawanda and P. Luhanga, "Piezoelectric Energy ...
  • [8]      W. Wang, “Frequency Analysis of Vibration Energy Harvesting Systems”, ...
  • [9]      H. Yu, J. Zhou, L. Deng and Z. Wen, ...
  • [10]      A.  Hajati, S.G. Kim, “Ultra-wide bandwidth piezoelectric energy harvesting”, ...
  • [11]      R. Elfrink, S. Matova, C. de Nooijer, M. Jambunathan, ...
  • [12]      D. Han, K-S Yun, “Piezoelectric energy harvester using mechanical ...
  • [13]      E.E. Aktakka, R.L. Peterson, K. Najafi, “Thinned PZT on ...
  • [14]      R. Andosca, T. Gus McDonald, V. Genova, S. Rosenberg, ...
  • [15]      Y. Jia, S, Du, A.A. Seshia, “Cantilevers-on-membrane design for ...
  • [16]      S. Nabavi, L. Zhang, “Design and Optimization of Wideband ...
  • [17]      B. Kathpalia, D. Tan, I. Stern, F. Valdes, S. ...
  • [18]      A. Damya, E. Abbaspour Sani and G. Rezazadeh, "An ...
  • [19]      "Restriction of Hazardous Substances Directive", En.wikipedia.org, 2018. [Online]. Available: ...
  • [20]      H. Bhugra, G. Piazza, Microsystems and Nanosystems, Piezoelectric MEMS ...
  • [21]      G. Rezazadeh, A. tahmasebi, M. Zubstov, “Application of piezoelectric ...
  • [22]      L. Meirovitch, Fundamentals of Vibrations, New York: McGraw-Hill, 2001. ...
  • [23]      Z. Rahimi, G. Rezazadeh, H. Sadeghian, “Study on the ...
  • [24]      Karimipour, A.R.           Karimipour,Y. Tadi Beni, “Determination of size-dependent non-linear ...
  • [25]      H. Sadeghian, C.K. Yang, J.f.L Goosen, “Effects of size ...
  • [26]      A. Erturk, D.J Inman, “A  distributed  parameter  electromechanical  model ...
  • [27]      B.A. Auld, Acoustic Fields and Waves in Solids, vol ...
  • [28]      R. Elfrink, T. M.  Kamel, M. Goedbloed, S. Matova, ...
  • [29]      S. Roundy, “On the Effectiveness of Vibration-Based Energy Harvesting”, ...
  • [30]      G. Tang, B. Yang, Ch. Hou, G. Li, J. ...
  • A.Batra, A.Alomari, M.Aggarwal, and A.Bandyopadhyay, “Energy Harvesting under Excitation of ...
  • نمایش کامل مراجع