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Piezo.com 為定制壓電OEM組件開發(fā)提供工程服務。Piezo經(jīng)驗豐富的壓電專家消除了困擾那些不熟悉壓電陶瓷技術的人的潛在設計缺陷，特別是在層壓粘合、柔性鉸鏈設計、陶瓷應力和疲勞標準、熱穩(wěn)定性、安裝、取力器附件、電子驅動、測試和評估等領域。這項服務減少了客戶在開發(fā)期間對高素質人員的需求，開發(fā)時間通常從幾年縮短到幾個月。
Piezo努力確保雙方的成功，通過在整個過程中進行清晰的溝通和協(xié)作。在進行任何開發(fā)之前，Piezo會回答三個主要問題：
知識產(chǎn)權所有權 - 您擁有應用程序，Piezo擁有制造方法和所有預先存在的知識產(chǎn)權。
開發(fā)過程 - Piezo使用分階段的方法，并要求客戶資助這項工作。
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步驟
第 1 步：確定您的應用程序是否適合能量收集
所以這一步很關鍵。收集能量是非常熱門的話題，似乎是正確的做法，但它并不適合所有應用。與許多工程師和設計師合作，學到了很多關于振動能量收集的良好應用的知識。一個好的應用的要求非常簡單，需要有一個一致的振動存在（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際，并且必須需要感知有價值的東西 - 足夠有價值以抵消與收集能量相關的額外成本。如果您的應用不符合這三個標準，則從振動中收集能量可能不適合您的應用。
第 2 步：了解您的功率預算 - 您需要多少功率/能量？
這一步可能會變得有點復雜，因為它侵犯了我上面提到的更復雜的“系統(tǒng)”設計。但是，了解您的一般功率預算非常重要，這樣您才能了解您需要多大或多少振動能量收集器。我認為一個例子是解釋這一點的最簡單方法：假設您想每分鐘測量一次溫度，并將該信息無線發(fā)送到無線傳感器網(wǎng)絡中的節(jié)點。為了簡單數(shù)學，假設測量需要 1 秒，傳輸數(shù)據(jù)需要 1 秒。假設進行測量需要 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
為了有效地從振動中收集能量，您首先需要了解有多少振動能量可以從中收集。對于應用，使用Slam Stick X振動數(shù)據(jù)記錄儀測量振動。然后，使用快速傅立葉變換（FFT）分析數(shù)據(jù)，以確定振動的主頻率。Slam Stick X附帶免費軟件，用于對振動數(shù)據(jù)執(zhí)行FFT。以下是有關振動和頻譜分析的一些基礎知識。一旦知道振動的頻率和幅度，就準備好進行下一步。
第 4 步：選擇能量收集器
有幾種不同的振動能量收集技術可供選擇，無論您使用哪種技術，步驟 1 到 3 都是相同的。我最熟悉的技術是壓電體。壓電能量收集通常由懸臂梁組成，該梁在振動載荷下偏轉。然后壓電材料應變，將機械應變轉換為電能。選擇好的壓電收集器的關鍵是將設備的功率輸出與您的功率預算相匹配（第 2 步：從上面開始 2 mW）。當收割機的固有頻率與振動源的固有頻率匹配時，功率輸出將最高。同樣，從步驟3開始，我們已經(jīng)量化了我們的振動源，例如，假設我們的振動源的主頻率為60 Hz，振幅為0.5 g。選擇最佳的能量收集器很簡單。
Piezo壓電能量收集器組件
壓電效應將振動或沖擊形式的動能轉換為電能。 壓電發(fā)電機（能量收集器）通過將環(huán)境中通常浪費的振動能量轉換為可用的電能，提供了一種強大而可靠的解決方案。它們非常適合需要為電池、超級電容器充電或直接為遠程傳感器系統(tǒng)供電的應用。
Piezo的能量收集組件為設計提供了重要的第一步， 工程和過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用。本產(chǎn)品不像其他產(chǎn)品那樣有安裝和對準孔。
Piezo EPA-008 是一款帶有集成高壓電源的高壓線性放大器。它設計為體積小，便于臺式實驗和OEM安裝。它使用單個 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，并產(chǎn)生 +/- 180 V 峰值接地參考輸出驅動信號。
它設計用作從直流到低音頻范圍的各種壓電驅動裝置的高壓驅動源。 輸入功率：對于臺式實驗，其中最短的設置時間和放大器位置的靈活性是有利的，提供了一個交流適配器用于直流輸入電源。提供兩種類型：
對于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。
信號輸入：放大器的輸入是通過將電線連接到設備一端 I/O 面板上的螺絲端子連接器來實現(xiàn)的。這是一個以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面板上的兩個螺絲端子上。
負荷：EPA-008 設計用于驅動壓電致動器負載。
輸入和輸出保護：壓電負載會給電子驅動器帶來特殊問題。EPA-008 提供輸入和輸出保護，以處理所有短路、接通、關斷和負載產(chǎn)生的電壓事件，這些電壓可能會損壞放大器或執(zhí)行器。
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