برداشت هیبریدی انرژی از ارتعاشات و نوسانات حرارتی تصادفی توسط سرامیک های PZT و PMN 0.25PT با روش پالس سوئیچینگ

سال انتشار: 1391
نوع سند: مقاله کنفرانسی
زبان: فارسی
مشاهده: 1,004

فایل این مقاله در 13 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

ETEC02_189

تاریخ نمایه سازی: 28 آذر 1392

چکیده مقاله:

برداشت انرژی از منابع تجدیدپذیر انرژی محیط همچون خورشید، ارتعاش، حرارت و مغناطیس در میکروسیستمهای الکترومکانیکی (MEMS) برای ساخت سیستمهایی بیسیم، در سالهای اخیر مورد استقبال جامعه علمی قرار گرفته است. در این میان استفاده از اثر پیزوالکتریکی و پیروالکتریکی مواد هوشمند به ترتیب در پیروژنراتورها و پیزوژنراتورها به علت سهولت در طراحی و پیاده- سازی، توجه بیشتری را به خود جلب کرده است. در این مقاله برداشت هیبریدی انرژی به کمک روش پالس سوئیچینگ مورد بررسی قرار گرفته که اثر همزمان پیزوالکریسیته و پیروالکتریسیته را در نظر گرفته است. ابتدا معادلات این روش در حالت هیبریدی استخراج، و سپس با اعمال همزمان ارتعاشات مکانیکی و نوسانات حرارتی، به صورت تصادفی، سیگنال ولتاژ رسم و متعاقباً توان الکتریکی متوسط محاسبه گردیده است. این تحلیل برای دو المان هوشمند سرامیکی PZT و PMN-0.25PT انجام شده است. تحلیل سیگنال و شرایط سوئیچ کردن روی سیگنالهای ولتاژ الکتریکی، جابجایی مکانیکی و یا نوسانات حرارتی، با کمک تکنیک پنجرههای لغزان زمانی مورد بررسی قرار گرفته است. در هر حالت، میزان توان هیبریدی برداشت شده با حالتی که تنها اثر پیزوالکتریکی در برداشت انرژی موثر است مقایسه گردیده است. در بخش آخر مقاله، تأثیر پارامترهای موثر بر برداشت هیبریدی انرژی: دامنه نوسانات حرارتی، دامنه نیروی خارجی، ضریب وارونگی و همچنین مقاومت معادل الکتریکی، مورد بررسی قرار گرفته؛ و در نهایت از میان دو مادهی هوشمند، مادهی موثرتر برای کارکرد در حالت هیبریدی انتخاب گردیده است.

نویسندگان

مسعود گودرزی

کارشناس ارشد مهندسی مکانیک، دانشگاه رازی کرمانشاه

کامران نیازی

دانشگاه آزاد اسلامی واحد علوم و تحقیقات، گروه مهندسی مکانیک، کرمانشاه، ایران

مراجع و منابع این مقاله:

لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله 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 مقاله لینک شده اند :
  • and A. Chandrakasan, "DSPs for energy harvesting Sensors: Applications and ...
  • Mechanical Systems and Signal Processing 22 (2008) 721-734. [3] ...
  • products, _ Pervasive Comput., vol. 4, pp. 4-35, 2005. [4] ...
  • Kammann, William B. Powers, and Thomas R. Welsh, "Energy Harvesting ...
  • century challenges mobile networking for smart dust", in: Proceedings of ...
  • "Energy Harvesting Using Piezoelectric Igniter for Self- Powered Radio Frequency ...
  • vibration based generator for wireless electronics", in: Proceedings of Smart ...
  • networks". Signal Process. Mag. IEEE 19 (2002) 40-50. [9] ...
  • Gershenfeld, "Parasitic Power Harvesting in Shoes", Second Internatio nal Symposium ...
  • "Pyroelectric sensors, " J. Electroceram., vol. 2, pp. 229- 242, ...
  • Guyomar, and S. Mohammadi, "Nonlinear pyroelectric energy harvesting from relaxor ...
  • Principles", IEEE Trans Ultrason. Ferroelectr. Freq. Vol 55, No 3, ...
  • Ferroelectr. Freq. Vol 53, No 4, April 2006 [15] ...
  • Richard, "Piezoelectric energy harvesting using a synchronized switch technique", Journal ...
  • piezoelectric circular diaphragm energy harvesters for _ in a pressure ...
  • M icrogenerators for Autonomous Wireless Receiver, Sens. ctuators A: Phys., ...
  • scavenging for mobile and wireless electronics", IEEE Pervasive Computing, vol. ...
  • systems, Sensors and Actuators A, vol. 126, pp. 405- 416, ...
  • Guyomar, "High performance piezoelectric vibration energy reclamation", in: Proceedings of ...
  • pyroelectric material", Journal of Intelligent Material System and Structures, vol. ...
  • control using shunted piezoelectric materials", PHD Thesis, INSA-Lyon, p.46, 2008. ...
  • Monnier, C. Richard, M. Lallart, "Synchronized switch harvesting applied to ...
  • A. Khodayari, C. Richard, "Energy harvesting from ambient vibrations and ...
  • Bassaler, "Enhanced semipassive damping using continuous switching of a piezoelectric ...
  • Ching, "Semi passive damping using continuous switching of a piezoelectric ...
  • Guyomar, "Piezoelectric cnergy harvesting device optimization by synchronous electric charge ...
  • temperatire variations", PHD Thesis, INSA-Lyon, p.17, 2009. [31] ...
  • نمایش کامل مراجع