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不同频率相同振幅下铁电结构产生电压8Hz激振频率不同振幅条件下压电和铁电结构
图片来源：
陈双琳,冯长水.
铁电材料滞回能量捕获能力分析 ,
机电工程, 2012 (06).
>>查看本文图片摘要
图片关键词：
电压图
铁电
振幅条件
结构产生
激振频率
电压
振幅
压电结构
所属学科：
电力工业
图片上下文：
图3实验台架结构图3实验结果与分析在实验过程中，为了获得铁电结构和压电结构最好、最有效的输出，本研究先使该结构在不同的激励频率下工作，以获得一阶谐振频率。实验中发现压电结构和铁电结构的共振频率皆为12Hz。铁电结构分别在8Hz、12Hz、20Hz激振频率作用下的输出电压图如图4所
....
示。由图4可知，在12Hz共振的状态下铁电结构产生的电压峰值最大，为2.2V。在8Hz的激振频率下，铁电结构的电压输出信号较好，峰值数值比较平坦，且没有大的波动。图4不同频率相同振幅下铁电结构产生电压8Hz激振频率不同振幅条件下压电和铁电结构产生电压位移图如图5、图6所示，由图可知大的激励振幅会促使压电和铁电结构产生大的位移和电压。相同频率、振幅条件下压电铁电产生电压对比如图7所示。由图7可见，在相同的激振频率和相同的激振振幅条件下，压电片和铁电片产生的电压不相同，铁电结构产生的电压要大于压电结构产生的电压。图5~7表明，在周期性激励作用下，压电和铁电材料会产生滞回环，说明有机械能转化为电能。在8Hz的激振频率作用下，压电结构产生的峰值电压是1.2V，铁电结构产生的峰值电压是1.7V，铁电结构的发电效率是压电结构的1.417倍。4结束语本研究对压电材料和铁电材料的发电原理进行了阐述，并在此基础上分别对压电材料和铁电材料进行了能量捕获实验，将铁电材料的发电能力与压电材料进行对比研究。实验结果表明，铁电材料在振动激励的作用下有将机械能转化为电能的能力，且在8Hz相同的振幅条件下，铁电材料产生的峰值电压是压电材料的1.417倍。铁电材料目前仍是一种较新的功能材料，其功能特性尚待挖掘，未来铁电能量捕获仍有
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