多触点摩擦电振动能量采集器

超宽带高功率密度

该采集器在10-300 Hz超宽频带内输出高功率，同时感知振动频率并实现自供电传感，摆脱电池限制。

Yu, Hongyong · 王亚威 · Xi, Ziyue · 陈季香 · Su, Quanke · Hu, Guobiao · 杜太利 · 徐敏义

Science Advances 2026

参数信息

峰值功率密度

13.42 kW/m³

RMS功率密度

1.73 kW/m³

带宽

10-300 Hz

冷启动时间

28.8 s

采样率

1000 Hz

频率跟踪决定系数

0.9997

分类准确率

99.38 %

技术优势

超宽频带

多触点设计使采集器在10–300 Hz范围内高效工作，覆盖工业设备常见振动频率。

冷启动快

只需28.8秒就能从静止开始供电并采样，适合突发监测场景。

传感精度高

频域跟踪R²=0.9997，随机森林分类准确率99.38%，保证数据可靠。

应用场景

• 工业物联网：为工业设备提供免电池的传感和无线传输，降低维护成本。
• 自供能传感节点：同时采集能量和感知信息，实现节点自供电运行。
• 振动能量采集：高效转换环境振动为电能，功率密度高且频带宽。
• 免电池无线传感：无需电池即可实现1000 Hz采样和稳定无线传输。