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龍圖騰網(wǎng)獲悉寧波大學(xué)申請(qǐng)的專(zhuān)利一種用于壓電自感知俘能的振動(dòng)信號(hào)提取方法獲國(guó)家發(fā)明授權(quán)專(zhuān)利權(quán)，本發(fā)明授權(quán)專(zhuān)利權(quán)由國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局授予，授權(quán)公告號(hào)為：CN116399442B 。

龍圖騰網(wǎng)通過(guò)國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局官網(wǎng)在2025-08-22發(fā)布的發(fā)明授權(quán)授權(quán)公告中獲悉：該發(fā)明授權(quán)的專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)?專(zhuān)利號(hào)為：202310270450.1，技術(shù)領(lǐng)域涉及：G01H11/08；該發(fā)明授權(quán)一種用于壓電自感知俘能的振動(dòng)信號(hào)提取方法是由夏樺康;方斌;夏銀水;陳國(guó)柱設(shè)計(jì)研發(fā)完成，并于2023-03-14向國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局提交的專(zhuān)利申請(qǐng)。

本一種用于壓電自感知俘能的振動(dòng)信號(hào)提取方法在說(shuō)明書(shū)摘要公布了：本發(fā)明公開(kāi)了一種用于壓電自感知俘能的振動(dòng)信號(hào)提取方法，利用單個(gè)壓電器件進(jìn)行振動(dòng)能量俘獲和振動(dòng)信號(hào)傳感，單個(gè)壓電器件以時(shí)空共用方式并行地進(jìn)行振動(dòng)能量俘獲和振動(dòng)信號(hào)傳感，建立了適用于壓電自感知俘能時(shí)空共用模式的振動(dòng)加速度計(jì)算模型，在進(jìn)行振動(dòng)信號(hào)傳感時(shí)先采集振動(dòng)信號(hào)并對(duì)振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行處理，得到振動(dòng)加速度的角頻率ω和峰值分壓信號(hào)的電壓值Vpeak，然后將振動(dòng)加速度的角頻率ω和峰值分壓信號(hào)的電壓值Vpeak代入振動(dòng)加速度計(jì)算模型中即可計(jì)算得到振動(dòng)加速度幅值；優(yōu)點(diǎn)是具有較高的即時(shí)性和效率，能滿足連續(xù)振動(dòng)傳感需求的同時(shí)，也能夠消除非正弦壓電電壓信號(hào)中高次諧波分量的影響，具有較高的振動(dòng)加速度計(jì)算精度，可滿足高精度振動(dòng)傳感需求。

本發(fā)明授權(quán)一種用于壓電自感知俘能的振動(dòng)信號(hào)提取方法在權(quán)利要求書(shū)中公布了：1.一種用于壓電自感知俘能的振動(dòng)信號(hào)提取方法，利用單個(gè)壓電器件同時(shí)進(jìn)行振動(dòng)能量俘獲和振動(dòng)信號(hào)傳感，其特征在于所述的振動(dòng)信號(hào)傳感包括先采集振動(dòng)信號(hào)并對(duì)所述的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行處理，得到振動(dòng)加速度的角頻率ω和峰值分壓信號(hào)的電壓值V peak ，然后將振動(dòng)加速度的角頻率ω和峰值分壓信號(hào)的電壓值V peak 代入振動(dòng)加速度計(jì)算模型中計(jì)算得到振動(dòng)加速度幅值的步驟，其中所述的振動(dòng)加速度計(jì)算模型采用式（1）進(jìn)行表示：（1） 式（1）中，A為振動(dòng)加速度的幅值；M為所述的壓電器件的等效質(zhì)量，D為所述的壓電器件的等效阻尼，K為所述的壓電器件的等效剛度，C P 為所述的壓電器件的夾持電容，α為所述的壓電器件的力壓轉(zhuǎn)換系數(shù)，M、D、K、C P 和α通過(guò)對(duì)所述的壓電器件進(jìn)行力學(xué)與電學(xué)測(cè)試預(yù)先加以確定；k為分壓系數(shù)，其值由獲取峰值分壓信號(hào)的具體電路結(jié)構(gòu)所決定；π為圓周率； 利用單個(gè)壓電器件同時(shí)進(jìn)行振動(dòng)能量俘獲和振動(dòng)信號(hào)傳感的具體過(guò)程為： S1、通過(guò)一個(gè)壓電器件感受外界環(huán)境中的振動(dòng)，該壓電器件的正輸出端和負(fù)輸出端分別生成一路交流電壓信號(hào)輸出，將該壓電器件的正輸出端輸出的交流電壓信號(hào)稱(chēng)為正端交流電壓信號(hào)，負(fù)輸出端輸出的交流電壓信號(hào)稱(chēng)為負(fù)端交流電壓信號(hào)，所述的正端交流電壓信號(hào)和所述的負(fù)端交流電壓信號(hào)構(gòu)成差分交流電壓信號(hào)； S2、將所述的差分交流電壓信號(hào)轉(zhuǎn)化成直流電壓信號(hào)為充電電池充電，實(shí)現(xiàn)電能的存儲(chǔ)；同時(shí)，一方面對(duì)所述的正端交流電壓信號(hào)的峰值進(jìn)行跟蹤，并輸出與所述的正端交流電壓信號(hào)的峰值電壓成正比的峰值分壓信號(hào)，另一方面對(duì)所述的正端交流電壓信號(hào)進(jìn)行整形觸發(fā)并生成與外界環(huán)境中的振動(dòng)信號(hào)同頻率的方波電壓信號(hào)； S3、周期性的采集所述的峰值分壓信號(hào)和所述的方波電壓信號(hào)，并對(duì)每個(gè)周期采集的峰值分壓信號(hào)和方波電壓信號(hào)進(jìn)行處理，得到每個(gè)周期振動(dòng)加速度的角頻率以及峰值分壓信號(hào)的電壓值，代入所述的振動(dòng)加速度計(jì)算模型中計(jì)算得到振動(dòng)加速度幅值，實(shí)現(xiàn)振動(dòng)信號(hào)的提取。

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