1.一种基于风致振的压电能量收集结构,其特征在于,包括:壳体(100)和设于壳体(100)内的环音振动机构和压电换能机构(300);其中所述环音振动机构,包括设于所述壳体(100)一端开口部的微孔增流组件和位于所述壳体(100)内腔中的环形谐振腔(102);所述微孔增流组件包括一环形堵塞(201)和位于该环形堵塞(201)外周的环形喷气道(202);所述环形喷气道(202)与所述环形谐振腔(102)贯通相连;所述环形谐振腔(102)与所述微孔增流组件相对的端部具有环形尖劈(203),当气流通过环形喷气道(202)后冲压环形尖劈(203)处,所述环形尖劈(203)产生音频扰动使环形谐振腔(102)内部的空气进入谐振状态;以及压电换能机构(300),收容于所述壳体(100)的另一端开口部配置的盖板(109)内侧壁上,所述压电换能机构(300)包括基板(301)和分别贴合于基板(301)两侧端的第一压电片(303)和第二压电片(305)。
2.根据权利要求1所述的基于风致振的压电能量收集结构,其特征在于,所述第一压电片(303)和第二压电片(305)均采用压电PZT陶瓷制成压电片;
所述第一压电片(303)位于所述环形谐振腔(102)的底部且朝向环形堵塞(201)以构成环形谐振腔(102)的刚性壁面;
所述第二压电片(305)位于所述环形谐振腔(102)的底部且朝向盖板(109)设置。
3.根据权利要求1所述的基于风致振的压电能量收集结构,其特征在于,所述环音振动机构包括位于所述微孔增流组件与环形谐振腔(102)之间的且与所述环形谐振腔(102)同轴设置的中心柱(103)。
4.根据权利要求3所述的基于风致振的压电能量收集结构,其特征在于,所述微孔增流组件与所述环形谐振腔(102)之间留有间隙(112);所述中心柱(103)位于该间隙(112)处;
以及
所述中心柱(103)的一端与所述环形堵塞(201)固定相接形成固定端;
所述中心柱(103)的另一端的活动端部分地伸入所述环形谐振腔(102)内。
5.根据权利要求4所述的基于风致振的压电能量收集结构,其特征在于,所述间隙(112)的周向开有数个垂直轴或倾斜的排气孔(115)。
6.根据权利要求1所述的基于风致振的压电能量收集结构,其特征在于,所述环形喷气道(202)为一环形贯通的进气槽(2021),该进气槽(2021)的槽壁通过一组筋板(204)与所述环形堵塞(201)相连;以及所述进气槽(2021)的进气端的内径大于该进气槽(2021)的出气端的内径;或所述环形喷气道(202)为一环形结构的间隔设置的若干进气孔(2022);
所述进气孔(2022)的进气端的内径大于该进气孔(2022)的出气端的内径。
7.根据权利要求6所述的基于风致振的压电能量收集结构,其特征在于,所述环形尖劈(203)为外倒角结构;以及所述环形尖劈(203)对准所述环形喷气道(202)的出气端。
8.一种自供电风速测量装置,其特征在于,包括如权利要求1~7任一项所述的基于风致振的压电能量收集结构,以及风速处理单元(400);
所述风速处理单元(400),包括通过第一引线与所述第一压电片(303)电性连接的风速处理模块和通过第二引线与所述第二压电片(305)电性连接的供电模块;所述供电模块适于为所述风速处理模块供电;所述风速处理模块适于将第一压电片(303)所产生的电压换算成相应的风速值。
9.根据权利要求8所述的自供电风速测量装置,其特征在于,所述风速处理模块包括整流电路、与整流电路相连的负载电阻、与负载电阻相连的A/D转换芯片、与A/D转换芯片相连的微处理器,以及与微处理器相连的显示器;
所述整流电路包括与第一引线相连的输入接口和与所述输入接口相连的电容;所述整流电路适于将第一电压片所产生的交流电压经整流后在负载电阻的两端形成直流电压;以及所述A/D转换芯片、微处理器以及显示器的电源接口与供电模块中的输出接口相连接。
10.一种自供电风速测量方法,其特征在于,采用如权利要求8或9任一项所述的自供电风速测量装置;包括:步骤S1,在环音振动机构的环形谐振腔(102)中形成驻波共振;
步骤S2,压电换能机构(300)的第一压电片(303)和第二压电片(305)振动形成电压;
步骤S3,风速处理单元(400)的供电模块将第二压电片(305)形成的电压供风速处理模块使用;风速处理模块将第一压电片(303)形成的电压换算处理得到风速值。