准零刚度机械计算元结构

自供电振动传感

将准零刚度结构与机械计算能力结合,使摩擦电振动传感器在低频段高效捕捉复杂随机振动信号,并以接近无损的线性度将位移转换为电信号。

Pan, Hongbin · 周加喜 · 王凯 · Wang, Qiang · Tan, Dongguo

Nano Energy 2024

参数信息

测量准确率
85 %
线性度
99 %
灵敏度波动
25.8 %

技术优势

检测复杂随机信号

机械计算结构内置信息处理能力,能直接提取随机振动频谱分量,突破传统传感器仅对单一频率响应的限制。

位移无失真转换

高达99%的线性度保证振动位移到电信号的转换几乎无失真,且灵敏度波动小于25.8%,确保测量一致性。

超低谐振频率

通过优化零阶多项式梁的长度比和倾斜角,实现准零刚度特性,使传感器在低频段仍能高效响应。

应用场景