A Novel Design and Performance Results of An Electrically Tunable Piezoelectric Vibration Energy Harvester (TPVEH)
Notice bibliographique
Résumé
The need for energy harvesters for various applications, including structural health monitoring (SHM) in remote and inaccessible areas, is well established. Energy harvesters can utilize the ambient vibration of the body on which they are mounted to generate energy, thus eliminating the need for an external source of power. One such type of harvester is designed using piezoelectric materials and using a cantilever type set-up. However, the challenge associated with cantilever-based Piezoelectric Vibration Energy Harvesters (PVEH) is that its output power reduces when the ambient vibration frequency deviates from the resonant frequency of the harvester. This calls for a mechanism to tune its resonant frequency to match with the ambient frequency. This article presents an innovative design of an electrically tunable PVEH. The PVEH is integrated with an Ionic Polymer Metal Composite (IPMC) as an actuator that loads the cantilever beam, changing the stiffness of the beam. IPMC utilizes low power, and the authors demonstrate in this paper that a net gain of power can be achieved by this novel design. For the configuration used, it is experimentally proven that a frequency shift from 5.9 Hz to 8 Hz is achieved with three actuation values. Typical power output from the harvester is 52.03 µW when the power spent on actuation is only 0.765 µW. On-going modeling of this system using simulation software is expected to lead to further optimization and prototyping of design.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».