Нами рассмотрена возможность создания устройства преобразования механической и магнитной энергии на основе композиционного материала, состоящего из пьезоэлектрического слоя - керамика ЦТС-19 (40x6x0,5 мм) и магнитострикционного слоя - никель (40x6x0,3 мм). Устройство представляет собой тонкую пластинку из данного композита, жестко закрепленную с одной стороны. Применяемый способ закрепления образца в виде консоли, позволяет осуществлять преобразование энергии на резонансных частотах изгибных колебаний, которые, как известно, находятся в диапазоне от единиц до сотен герц. Использование в качестве консоли пьзоэлектрического и магнитострикционного материала, позволяет одновременно преобразовывать энергию внешних механических колебаний и переменного магнитного поля. Индуцируемое напряжение при этом складывается из двух составляющих:
- Пьезоэлектрический эффект: сбор энергии механических колебаний.
- Магнитоэлектрический эффект: сбор энергии магнитного поля.
Для получения внешнего переменного поля в экспериментальном стенде использовалась катушка Гельмгольца, подключенная к НЧ генератору. Механические колебания возбуждались за счет вращения электромотора, регулировка частоты колебаний происходила за счет изменения его напряжения питания.
По результатам измерений индуцированное напряжение составило порядка 0,4 В при преобразовании энергии одного из источников (механические колебания или переменное магнитное поле) при одновременном преобразовании энергии двух источников напряжение достигало 0,8 В. Измерение индуцированного напряжения происходило на частоте резонанса, которая составила 166 Гц. Мощность данного источника с нагрузкой в 300 КОм составила 1,48 мкВт.
Полученные электрические характеристики, а также автономность работы данного источника позволяют сделать вывод, что при дальнейшей доработке и улучшении выходных характеристик, источник может быть использован для питания маломощных электрических устройств сбора/обработки информации, автономных систем датчиков и маломощных передатчиков.
Библиографическая ссылка
Бичурин М.И., Иванов Д.Н., Петров Р.В., Priya S. СБОРЩИК МАГНИТНОЙ И МЕХАНИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ // Современные наукоемкие технологии. – 2010. – № 9. – С. 106-106;URL: https://top-technologies.ru/ru/article/view?id=25367 (дата обращения: 19.04.2024).