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Piezo.com 為定制壓電OEM組件開(kāi)發(fā)提供工程服務(wù)。Piezo經(jīng)驗(yàn)豐富的壓電專家消除了困擾那些不熟悉壓電陶瓷技術(shù)的人的潛在設(shè)計(jì)缺陷，特別是在層壓粘合、柔性鉸鏈設(shè)計(jì)、陶瓷應(yīng)力和疲勞標(biāo)準(zhǔn)、熱穩(wěn)定性、安裝、取力器附件、電子驅(qū)動(dòng)、測(cè)試和評(píng)估等領(lǐng)域。這項(xiàng)服務(wù)減少了客戶在開(kāi)發(fā)期間對(duì)高素質(zhì)人員的需求，開(kāi)發(fā)時(shí)間通常從幾年縮短到幾個(gè)月。

Piezo努力確保雙方的成功，通過(guò)在整個(gè)過(guò)程中進(jìn)行清晰的溝通和協(xié)作。在進(jìn)行任何開(kāi)發(fā)之前，Piezo會(huì)回答三個(gè)主要問(wèn)題：

知識(shí)產(chǎn)權(quán)所有權(quán) - 您擁有應(yīng)用程序，Piezo擁有制造方法和所有預(yù)先存在的知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

開(kāi)發(fā)過(guò)程 - Piezo使用分階段的方法，并要求客戶資助這項(xiàng)工作。

制造 - Piezo希望最終生產(chǎn)基于壓電陶瓷的系統(tǒng)，非常適合惡劣的環(huán)境

選擇壓電能量收集裝置的四個(gè)步驟

第 1 步：確定您的應(yīng)用程序是否適合能量收集

所以這一步很關(guān)鍵。收集能量是非常熱門(mén)的話題，似乎是正確的做法，但它并不適合所有應(yīng)用。與許多工程師和設(shè)計(jì)師合作，學(xué)到了很多關(guān)于振動(dòng)能量收集的良好應(yīng)用的知識(shí)。一個(gè)好的應(yīng)用的要求非常簡(jiǎn)單，需要有一個(gè)一致的振動(dòng)存在（理想的固定頻率和“合理”的振幅），硬線電源或電池更換必須不切實(shí)際，并且必須需要感知有價(jià)值的東西 - 足夠有價(jià)值以抵消與收集能量相關(guān)的額外成本。如果您的應(yīng)用不符合這三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，則從振動(dòng)中收集能量可能不適合您的應(yīng)用。

第 2 步：了解您的功率預(yù)算 - 您需要多少功率/能量？

這一步可能會(huì)變得有點(diǎn)復(fù)雜，因?yàn)樗址噶宋疑厦嫣岬降母鼜?fù)雜的“系統(tǒng)”設(shè)計(jì)。但是，了解您的一般功率預(yù)算非常重要，這樣您才能了解您需要多大或多少振動(dòng)能量收集器。我認(rèn)為一個(gè)例子是解釋這一點(diǎn)的最簡(jiǎn)單方法：假設(shè)您想每分鐘測(cè)量一次溫度，并將該信息無(wú)線發(fā)送到無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)。為了簡(jiǎn)單數(shù)學(xué)，假設(shè)測(cè)量需要 1 秒，傳輸數(shù)據(jù)需要 1 秒。假設(shè)進(jìn)行測(cè)量需要 10 mW 的功率，傳輸需要 100 mW 的功率。剩余的 58 秒系統(tǒng)處于休眠狀態(tài)，消耗 0.01 mW 的功率。因此，您的平均功耗為 [（10 mW * 1 s） + （100 mW * 1s） + （0.01 mW * 58 s）] / 60 = 1.84 mW 平均功耗。為了使能量收集器提供足夠的平均功率，它需要提供至少1.84 mW的平均功率。知道我們需要大約 2 mW 的連續(xù)收集功率。

第 3 步：量化振動(dòng)

為了有效地從振動(dòng)中收集能量，您首先需要了解有多少振動(dòng)能量可以從中收集。對(duì)于應(yīng)用，使用Slam Stick X振動(dòng)數(shù)據(jù)記錄儀測(cè)量振動(dòng)。然后，使用快速傅立葉變換（FFT）分析數(shù)據(jù)，以確定振動(dòng)的主頻率。Slam Stick X附帶免費(fèi)軟件，用于對(duì)振動(dòng)數(shù)據(jù)執(zhí)行FFT。以下是有關(guān)振動(dòng)和頻譜分析的一些基礎(chǔ)知識(shí)。一旦知道振動(dòng)的頻率和幅度，就準(zhǔn)備好進(jìn)行下一步。

第 4 步：選擇能量收集器

有幾種不同的振動(dòng)能量收集技術(shù)可供選擇，無(wú)論您使用哪種技術(shù)，步驟 1 到 3 都是相同的。我最熟悉的技術(shù)是壓電體。壓電能量收集通常由懸臂梁組成，該梁在振動(dòng)載荷下偏轉(zhuǎn)。然后壓電材料應(yīng)變，將機(jī)械應(yīng)變轉(zhuǎn)換為電能。選擇好的壓電收集器的關(guān)鍵是將設(shè)備的功率輸出與您的功率預(yù)算相匹配（第 2 步：從上面開(kāi)始 2 mW）。當(dāng)收割機(jī)的固有頻率與振動(dòng)源的固有頻率匹配時(shí)，功率輸出將最高。同樣，從步驟3開(kāi)始，我們已經(jīng)量化了我們的振動(dòng)源，例如，假設(shè)我們的振動(dòng)源的主頻率為60 Hz，振幅為0.5 g。選擇最佳的能量收集器很簡(jiǎn)單。

Piezo壓電能量收集器組件

壓電效應(yīng)將振動(dòng)或沖擊形式的動(dòng)能轉(zhuǎn)換為電能。 壓電發(fā)電機(jī)（能量收集器）通過(guò)將環(huán)境中通常浪費(fèi)的振動(dòng)能量轉(zhuǎn)換為可用的電能，提供了一種強(qiáng)大而可靠的解決方案。它們非常適合需要為電池、超級(jí)電容器充電或直接為遠(yuǎn)程傳感器系統(tǒng)供電的應(yīng)用。

Piezo的能量收集組件為設(shè)計(jì)提供了重要的第一步， 工程和過(guò)渡到完整的壓電能量收集系統(tǒng).

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Piezo壓電彎曲傳感器S118-J1SS-1808YB，  推薦用于能量收集和傳感應(yīng)用的單層產(chǎn)品。作為諧振執(zhí)行器，它還表現(xiàn)出良好的性能。不建議用于需要高力輸出的應(yīng)用。本產(chǎn)品不像其他產(chǎn)品那樣有安裝和對(duì)準(zhǔn)孔。

Piezo EPA-008 是一款帶有集成高壓電源的高壓線性放大器。它設(shè)計(jì)為體積小，便于臺(tái)式實(shí)驗(yàn)和OEM安裝。它使用單個(gè) 15 VDC 電源輸入，可以直接提供，也可以使用 115VAC/60Hz 或 100-240VAC/50-60Hz 通用電源適配器（提供）。它接受 +/- 10 V 峰值接地參考輸入信號(hào)，并產(chǎn)生 +/- 180 V 峰值接地參考輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)。

它設(shè)計(jì)用作從直流到低音頻范圍的各種壓電驅(qū)動(dòng)裝置的高壓驅(qū)動(dòng)源。    輸入功率：對(duì)于臺(tái)式實(shí)驗(yàn)，其中最短的設(shè)置時(shí)間和放大器位置的靈活性是有利的，提供了一個(gè)交流適配器用于直流輸入電源。提供兩種類型：             

 對(duì)于OEM或永久安裝，提供了一組用于直流輸入（13至18VDC）電源的螺絲端子。

信號(hào)輸入：放大器的輸入是通過(guò)將電線連接到設(shè)備一端 I/O 面板上的螺絲端子連接器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。這是一個(gè)以10 V峰值低壓輸入±接地。

高壓輸出：放大器的接地參考輸出出現(xiàn)在I/O面板上的兩個(gè)螺絲端子上。

負(fù)荷：EPA-008 設(shè)計(jì)用于驅(qū)動(dòng)壓電致動(dòng)器負(fù)載。

輸入和輸出保護(hù)：壓電負(fù)載會(huì)給電子驅(qū)動(dòng)器帶來(lái)特殊問(wèn)題。EPA-008 提供輸入和輸出保護(hù)，以處理所有短路、接通、關(guān)斷和負(fù)載產(chǎn)生的電壓事件，這些電壓可能會(huì)損壞放大器或執(zhí)行器。