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1、xx大学学士学位论文压电/发电一体化温度传感器摘要近年来利用压电材料进行能量收集的研究越来越受到人们关注，究其原因主要在于：首先，压电材料是一种节能型环保材料，是依靠外界振动使其发生变形而发电的；其次，利用压电材料制作的压电发电装置结构简单，成本低，易于实现，可小型化。但利用压电发电装置发电存在每次动作时发电量有限的不足，从而制约了其在实际中的应用。从国外对压电材料的研究中发现，影响其发电能力的因素有很多，如何综合优化这些影响因素，进而提高压电发电装置每次动作时的发电量是需要进一步研究的问题。压电发电的基础研究工作主要是从压电陶瓷材料的特性以及影响其发电能力因素等方面展开的，这些理论研究解决了
2、压电陶瓷材料在实际应用中的理论问题，也为压电陶瓷材料在更广阔的范围应用打下了坚实基础。压电发电的研究在日本及欧美等国家开始比较早，而国内对压电发电的研究尚处于起步阶段。本文着重研究压电发电温度传感器，在压电振子的分析中介绍了压电效应和压电材料。通过对压电振子的分析，采用了悬臂式支撑结构和冲击式激励方式组成了压电发电装置。通过对压电振子实验分析，研究对压电振子输出功率的影响的各种因素。并且用L44组成的整流桥和D475滤波电路组成控制电路来收集压电发电装置发出的电，并把电应用在温度传感器上，温度传感器采用PN节温度传感器。关键词压电振子；压电发电装置；温度传感器Micro-Piezoelectr
3、ic / Generator Integrated Temperature Sensor AbstractIn recent years the use of piezoelectric materials for the study of energy harvesting is receiving increasing attention, the main reason is: First of all, the piezoelectric material is a kind of energy-saving environmentally friendly materials, is
4、 to rely on outsiders to deformation and vibration generation; followed by the use of piezoelectric materials piezoelectric power generation device structure is simple, low cost, easy to implement, may be smaller. But the use of piezoelectric power generation device for each action there is limited
5、capacity and so on, thereby restricting its application in practice. From abroad on the piezoelectric material of the study found that the impact of its generating capacity by many factors, how to optimize these factors. Piezoelectric generation of basic research work is mainly from the characterist
6、ics of piezoelectric ceramic materials, as well as the impact of factors such as power-generating capacity of its aspects, these theoretical studies to solve the piezoelectric ceramic material in the practical application of theoretical issues, as well as piezoelectric ceramic materials in a broader
7、 scope of application to lay a solid foundation. Study of piezoelectric power generation in Japan and Europe and the United States and other countries started relatively early, while the domestic research on the piezoelectric power generation is still in its infancy.This article focuses on generatin
8、g piezoelectric temperature sensor, in an analysis of piezoelectric vibrator of the piezoelectric effect is described and the piezoelectric material. Piezoelectric vibrator through experimental analysis, research on the piezoelectric oscillator output power of the impact of various factors. And with
9、 the composition of the L44 and D475 rectifier filter circuit composed of piezoelectric control circuit to collect the electricity generating device and electrical applications in temperature sensors, temperature sensor uses temperature sensor PN section. Keywords Piezoelectric vibrator; Piezoelectr
10、ic power generation device; Temperature sensor不要删除行尾的分节符，此行不会被打印- I-目录摘要IAbstractII第1章 绪论11.1 课题背景11.2 压电发电的概况及应用21.2.1 压电发电的概况21.2.2 国外压电发电的应用31.3 论文研究内容6第2章 压电发电技术72.1 压电振子分析72.1.1 压电材料与压电效应72.1.2 压电振子92.1.3 压电振子支撑及激励方式112.2 压电发电装置结构设计152.3 电源控制电路设计162.4 本章小结17第3章 压电振子实验分析183.1 实验设备183.1.1 矩形压电振子实
11、验分析183.1.2 结构参数对矩形压电振子输出功率的影响183.1.3 压电振子厚度对功率输出特性的影响183.1.4 厚度比值对功率输出的影响193.1.5 压电振子长度对功率输出的影响203.1.6 压电晶片宽度对功率输出特性的影响213.1.7 振幅对压电振子输出功率的影响213.2 本章小结22第4章 压电发电装置在温度传感器中的应用234.1 温度传感器的设计234.1.1 温度传感器的概况及应用234.1.2 温度传感器的种类与测温范围254.1.3 PN结温度传感器264.2 压电发电一体化温度传感器的设计284.3 本章小结30结论31致谢32参考文献33附录A35附录B41
12、千万不要删除行尾的分节符，此行不会被打印。在目录上点右键“更新域”，然后“更新整个目录”。打印前，不要忘记把上面“Abstract”这一行后加一空行- IV -第1章 绪论1.1 课题背景近年来，新能源发电技术被利用率越来越高，其污染小，发电源多的特点，在很多领域起了很重要的作用。以下列举几种新能源发电技术：1太阳能发电技术 太阳是地球永恒的能源，它以光辐射的形式每秒钟向太空发射约3.81020MW能量，其中有22亿分之一投射到地球上。巨大的太阳能是地球上万物生长之源，充分利用太阳能具有持续供能和环保双重伟大的意义。在814美、加大停电以及美国911事件后，提醒人们不能过分依赖常规能源集中供电
13、这种方式，利用太阳能的分布式能源系统受到重视。到处阳光到处电是倡导利用绿色能源的主题。 太阳能发电的方式主要有通过太阳能热发电的塔式发电、抛物面聚光发电、太阳能烟囱发电、热离子发电、热光伏发电、温差发电等和不通过热过程发电的光伏发电、光感应发电、光化学发电及光生物发电等两种。太阳能热发电基本工作原理是利用太阳能集热器将太阳能收集起来，加热工质，产生过热蒸汽，驱动热动力装置带动发电机发电，从而将太阳能转换为电能。2风力发电技术 风是由于空气的流动而产生的，风具有一定的质量和速度，因而它具备产生能量的基本要素。由于风能是随机性的，风力的大小时刻变，必须根据风力大小及电能需要量的变化及时通过控制装置
14、来实现对风力发电机组的启动、调节(转速、电压、频率)、停机、故障保护(超速、振动、过负荷等)以及对电能用户所接负荷的接通、调整及断开等操作。风力发电系统是将风能转换为电能的机械、电气及其控制设备的组合。3生物质能发电技术 生物质能来源于生物质。所谓生物质，就是所有来源于植物、动物和微生物的除矿物燃料外的可再生的物质。利用生物质本身的能量，将其转化为可驱动发电机的能量形式，如燃气、燃油、酒精等，再按照通用的发电技术发电，然后直接提供给用户或并入电网提供给用户。 4地热发电技术 所谓地热能，简单的说，就是来自地下的热能，即地球内部的热能。 地热发电是利用地下热水和蒸汽为动力源的一种新型发电技术，地
15、热发电和火力发电的基本原理是一样的，都是将蒸汽的热能经过汽轮机转变为机械能，然后带动发电机发电。、5潮汐能发电技术 潮汐能是海洋能的一种。地球上广大连续的水体叫做海洋，海洋的面积约为3.62亿km2，占地球表面积的70.9。海洋是个庞大的能源宝库，它既是吸能器，又是贮能器，蕴藏着巨大的动力资源。海水中蕴藏着的这一巨大的动力资源的总称就叫做海洋能。潮汐能是海洋能的一种，潮汐能是指海水涨潮和落潮形成的水的动能和势能。潮汐发电，就是利用海水涨落及其所造成的水位差来推动水轮机，再由水轮机带动发电机来发电。 6燃料电池发电技术 燃料电池不同于平时所说的干电池与蓄电池。平时所说的干电池与蓄电池没有反应物质的输入与生成物的排出，所以其寿命有一定限度；而燃料电池可以连续地对其供给反应物(燃料)及不断排出生成物(水等)，因而可以连续的输出电力。 燃料电池发电也不同于传统的火力发电，其燃料不经过燃烧，没有复杂的从燃料化学能转化为热能，再转化为机械能，最终转化成电能的过程，而是直接将燃料(天然气、煤气、石油等)中的氢气借助于电解质与空气中的氧气发生化学反应，在生成水的同时进行发电，因此其实质是化学能发电。近年来利用压电材料进行能量收集的研究越来越受到人们关注，其节能环保的特性也备受人们的青睐。利用压电材料制作的压电发电装置具有
