基于振控俘能机理的智能记忆装置

本技术涉及振控俘能，具体为基于振控俘能机理的智能记忆装置。

背景技术：

1、随着无线传感网络在现实生活中得到了广泛的应用，其功耗也越来越低。这使得利用环境中的能量为无线传感网络节点提供能量变为可能，目前环境中可以利用的能量有光能、热能、振动能等，其中振动能广泛存在于我们生活环境中，如人体的运动，车辆的振动等等。为此研究人员已经开始研究采集环境中的振动能量并将其转化为电能的技术，为无线传感网络节点提供电能。

2、目前研究最多的环境振动能量采集的方式有电磁式、压电式等，其中压电悬臂梁式的压电换能器由于其结构简单、无电磁干扰、运动部件少等优点倍受青睐。但是目前的压电悬臂梁结构一般只在其共振频率下，才能输出最大的功率。当环境振动频率偏移了压电悬臂梁的共振频率后，输出的电能功率将会快速下降。压电悬臂梁的共振频率主要和悬臂梁的尺寸、弹性系数、质量块重量、质量块的位置等参数有关系。因此很多研究者提出了各种调节压电悬臂梁共振频率的方法。

3、如专利：201721600074.4，在悬臂梁基板的上表面覆盖有压电晶片，在压电晶片末端的上表面承载有质量块，在悬臂梁基板的下表面附有中空槽板，其中装有部分液体。该结构有利于平滑地调节压电悬臂梁质量中心的位置，并在此基础上，获得宽频能量的采集。又如专利：201410613453.1公开一种带有可动质量环的宽频带压电式振动能量采集装置，包括：弹性梁、压电元件、滑道、限位挡块和可动质量环，所述弹性梁悬空，其两端面固定，所述压电元件紧贴在弹性梁表面并紧邻弹性梁的固定端，所述滑道位于弹性梁的中间位置，所述限位挡块位于滑道两端并固定在弹性梁上，所述可动质量环穿过滑道和弹性梁并自由悬挂在滑道上。利用可动质量环在外界振动作用下产生的滑动和转动等运动行为来增加振动能量采集的频带宽度，实现压电式振动能量采集装置的宽频带工作。

4、但是这些压电振动能量采集装置都不是主动精确调节悬臂梁的共振频率而快速实现高效能量俘获的。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本实用新型提供了基于振控俘能机理的智能记忆装置，解决了上述背景技术中提到的问题。

2、为实现以上目的，本实用新型通过以下技术方案予以实现：

3、基于振控俘能机理的智能记忆装置，包括安装板，所述安装板的侧面固接有弹性梁，所述弹性梁的上下两侧均粘接有压电片，所述压电片与蓄能器电连接，且弹性梁的远端固接有微振子单元；

4、还包括记忆控制单元，所述记忆控制单元和微振子单元电连接，使壳体的振动频率与外部装置的振动频率相同。

5、优选的，所述微振子单元包括壳体，所述壳体的内壁设置有激励器，用于控制壳体的振频，且壳体的内部还设置有传感器，用于测量壳体的振动参数；

6、所述传感器、记忆控制单元和激励器依次电连接。

7、优选的，所述记忆控制单元采用忆阻器阵列和逻辑电路，用于存储和控制壳体的振动状态；

8、其中所述忆阻器阵列是用来存储外部装置的振动状态，所述逻辑电路用于实时监测壳体的振动状态。

9、优选的，所述激励器为电磁激振器、压电激振器、磁致伸缩激振器任意一种。

10、本实用新型提供了基于振控俘能机理的智能记忆装置，具备以下有益效果：

11、本实用新型中，采用振控设计和俘能机理，实现了结构简单、能耗低、反应速度快的优点，通过将振动能量转化为电能，降低了装置的能耗，提高了其环保性和安全性，同时，利用记忆控制单元对微振子单元的振动状态进行实时监测和控制，进而实现对弹性梁振频的自动调节，提高了能量俘获的效率。

技术特征：

1.基于振控俘能机理的智能记忆装置，其特征在于：包括安装板，所述安装板的侧面固接有弹性梁，所述弹性梁的上下两侧均粘接有压电片，所述压电片与蓄能器电连接，且弹性梁的远端固接有微振子单元；

2.如权利要求1所述的基于振控俘能机理的智能记忆装置，其特征在于：所述微振子单元包括壳体，所述壳体的内壁设置有激励器，用于控制壳体的振频，且壳体的内部还设置有传感器，用于测量壳体的振动参数；

3.如权利要求2所述的基于振控俘能机理的智能记忆装置，其特征在于：所述记忆控制单元采用忆阻器阵列和逻辑电路，用于存储和控制壳体的振动状态；

4.如权利要求2所述的基于振控俘能机理的智能记忆装置，其特征在于：所述激励器为电磁激振器、压电激振器、磁致伸缩激振器任意一种。

技术总结本技术涉及振控俘能技术领域，具体为基于振控俘能机理的智能记忆装置，包括安装板，所述安装板的侧面固接有弹性梁，所述弹性梁的上下两侧均粘接有压电片，所述压电片与蓄能器电连接，且弹性梁的远端固接有微振子单元；还包括记忆控制单元，所述记忆控制单元和微振子单元电连接，使壳体的振动频率与外部装置的振动频率相同。本技术中，采用振控设计和俘能机理，实现了结构简单、能耗低、反应速度快的优点，通过将振动能量转化为电能，降低了装置的能耗，提高了其环保性和安全性，同时，利用记忆控制单元对微振子单元的振动状态进行实时监测和控制，进而实现对弹性梁振频的自动调节，提高了能量俘获的效率。技术研发人员：吴炳增,王德莉,李玥,牛亚茹,张星雨,姚婷婷,张梦,李晨莹受保护的技术使用者：西安建筑科技大学技术研发日：20231116技术公布日：2024/7/29