This study presents a novel piezoelectric beam structure for acoustic energy harvesting. The beams have been designed to maximize output energy in areas where the noise level is loud such as highway traffic. The beam consists of two layers of copper and polyvinylidene fluoride that convert the ambient noise's vibration energy to electrical energy. The piezoelectric material's optimum placement has been studied, and its best position is obtained on the substrate for the maximum yield. Unlike previous studies, in which the entire beam substrate used to be covered by a material, this study presents a modest material usage and contributes to lowering the harvester's final production cost. Additionally, in this study, an electrical model was developed for the sensor and a read-out circuitry was proposed for the converter. Moreover, the sensor was validated at different noise levels at various lengths and locations. The simulations were performed in COMSOL Multiphysics and MATLAB and report a maximum sound pressure of 140 dB from 100 dB point sources in an enclosed air-filled cubic meter chamber.


翻译:本研究为声音能源收集提供了一种新型的压电波束结构。光束的设计是为了在噪音水平高的地区,如高速公路交通中最大限度地增加产出能量。光束由两层铜和聚乙烯氟化物组成,将环境噪音的振动能量转换成电能。电磁材料的最佳位置已经研究过,其最佳位置是在最大产量的基底。与以往的研究不同,以前的整个波束基底底底底底基底原曾由材料覆盖,本研究提供了少量的材料用量,有助于降低收割器的最后生产成本。此外,本研究为传感器开发了一个电子模型,并为转换器提出了一个读出电路。此外,传感器在不同长度和地点在不同噪音水平上进行了验证。模拟是在COMSOL Multiphiccs和MATLAB进行的,并在一个封闭的气填气压计室中从100 dB点源中报告了最大140 dB的声压。

0
下载
关闭预览

相关内容

专知会员服务
31+阅读 · 2021年6月12日
【EMNLP2020】自然语言生成,Neural Language Generation
专知会员服务
38+阅读 · 2020年11月20日
MIT新书《强化学习与最优控制》
专知会员服务
273+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
24+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
已删除
将门创投
7+阅读 · 2018年4月18日
carla 学习笔记
CreateAMind
9+阅读 · 2018年2月7日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
Arxiv
0+阅读 · 2021年9月26日
VIP会员
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
24+阅读 · 2019年5月22日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
41+阅读 · 2019年1月3日
已删除
将门创投
7+阅读 · 2018年4月18日
carla 学习笔记
CreateAMind
9+阅读 · 2018年2月7日
Auto-Encoding GAN
CreateAMind
7+阅读 · 2017年8月4日
强化学习族谱
CreateAMind
26+阅读 · 2017年8月2日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员