利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2020103903689
申请人: 西华大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-07-12
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种电磁‑压电复合式换能器,其特征在于,包括底座支架、长方体永磁体、压电片、圆柱体永磁体、感应线圈、E形导磁材料,所述底座支架为轴对称结构,长方体永磁体放置在所述底座支架的中心凹槽处,压电片平放于所述长方体永磁体的上表面,使压电片的长度方向与长方体永磁体的长度方向一致,圆柱体永磁体的圆柱曲面布置在所述压电片上方,E形导磁材料为2个,布置在圆柱体永磁体两侧,并关于所述永磁圆柱体中心轴对称,所述E形导磁材料上均绕设有感应线圈,两侧的E形导磁材料至圆柱体永磁体的距离相同;

长方体永磁体充磁方向为X轴正方向,圆柱体永磁体充磁方向为X轴负方向;或者长方体永磁体充磁方向为X轴负方向,圆柱体永磁体充磁方向为X轴正方向;

在外界振动条件下,圆柱体永磁体能沿着压电片的长度方向来回的滚动。

2.根据权利要求1所述的电磁‑压电复合式换能器,其特征在于,长方体永磁体固定在所述底座支架的下表面、内表面的中心凹槽处,中心凹槽刚好容纳长方体永磁体和压电片。

3.根据权利要求1所述的电磁‑压电复合式换能器,其特征在于,压电片平整的放置在长方体永磁体的上表面,压电片的宽度与长方体永磁体的宽度相同;压电片分为上金属基片、PTZ压电陶瓷和下金属基片,PZT压电陶瓷和上/下金属基片用导电胶紧密粘贴。

4.根据权利要求1所述的电磁‑压电复合式换能器,其特征在于,圆柱体永磁体的厚度和所述压电片的宽度相同;

初始状态时,由于长方体永磁体与圆柱体永磁的相互吸引,所述圆柱体永磁体静止在所述压电片中心位置;

而当圆柱体永磁体静止在所述压电片上时,压电片位于所述圆柱体永磁体和所述长方体永磁体的中间位置,在磁力的作用下压电片将会发生压电效应,产生感应电压。

5.根据权利要求1所述的电磁‑压电复合式换能器,其特征在于,E形导磁材料为导磁率较高的软磁材料,用以疏导所述长方体永磁体和圆柱体永磁体两侧的磁通,从而增加通过感应线圈的磁通量。

6.根据权利要求1所述的电磁‑压电复合式换能器,其特征在于,所述感应线圈绕制在所述E形导磁材料的中心轴上,用以增加输出感应电压;

所述感应线圈采用自粘线圈,感应线圈绕制外径与所述圆柱体永磁体半径相同,感应线圈绕制内径与所述导磁材料的边缘内接。

7.根据权利要求1所述的电磁‑压电复合式换能器,其特征在于,底座支架选用具有绝缘、支撑作用的材料;该材料为尼龙、亚克力、聚四氟乙烯中的任意一种。

8.根据权利要求3所述的电磁‑压电复合式换能器,其特征在于,上/下金属片采用导电但不导磁的材料;该材料选择铜或者铝,或者该材料选择具有导电能力的半导体材料。

9.根据权利要求5所述的电磁‑压电复合式换能器,其特征在于,软磁材料采用工程纯铁、导磁不锈钢、硅钢片中的任意一种。