一種基于PVDF的雙發電系統的設計
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2.2 壓電材料施力模式及電能計算
在實際使用壓電材料時，通常采用如下兩種施加力的方式：31模式和33模式。31模式表示坐標3方向施加應用，坐標1輸出能量；33模式表示坐標3施加應用，坐標3輸出能量，如圖4所示。由于使用模式33時可以獲得更大的輸出功率，因此本設計采用33模式進行設計計算。
在外界壓力作用下的壓電材料產生的電荷和電壓為：
將壓電材料等效為一個電容，其儲能公式是：
式中：d33為壓電材料的壓電常數；F為作用在壓電材料表面的應力；Afp是作用力施加的區域；l,w和t分別是壓電材料的長、寬和厚度；r為壓電材料的相對介電常數；0為真空介電常數。
3.1 無線傳感控制系統的設計
系統采用的方案是，將相鄰的四片壓電材料通過一個無線傳感器進行實時監測，實現高效、迅速、靈敏且最大限度地收集壓電材料所產生的電能。系統無線傳感控制系統與電網監測系統的設計原理圖如圖5所示。
無線傳感控制系統的工作原理：預先設定無線傳感器的額定工作頻率及轉換的額定工作電壓，只有相鄰的壓電應變片達到預設的工作頻率，其應變才能被無線傳感器檢測到，其產生的電能才可以被無線RF傳輸電路傳遞給電網集成電路集中收集。
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