مبدل آکوستیک – الکتریک با جمع‌کننده الگوبرداری شده از گوش

نویسندگان

1 دانشگاه فرماندهی و ستاد

2 دانشگاه علوم و فنون هوایی شهید ستاری

3

doi
چکیده

امروزه به دلیل دسترسی محدود به بعضی نقاط و یا شرایط نامساعد آب و هوایی انتقال توان از نیروگاه و ذخیره‌سازی در باطری بسیار پرهزینه است. این امر باعث شده تا محققان راهی برای حل این مشکل پیدا کنند، بنابراین استفاده از انرژی محیطی[i] از جمله نوفه، حرکت (یا جابه‌جایی)، نور، باد، و غیره توانسته باب جدیدی به روی مهندسان باز کند. در این مقاله یک صفحه پیزوالکتریک با الگوبرداری از پرده گوش انسان طراحی و شبیه‌سازی شده است. این صفحه یکی از اجزا مبدل آکوستیک-الکتریک است که قادر به جمع‌آوری نوفه محیط‌های شلوغ و پر تردد و تبدیل آنها به انرژی الکتریکی است. با ضبط و تحلیل سیگنال‌های صوتی دو مکان با آلودگی بالا در نرم‌افزار متلب[ii]، دو فرکانس که بیشترین وزن صدا در آنها رخ داده بود، به عنوان فرکانس تشدید درنظر گرفته شد. سپس با استفاده از نرم‌افزار کامسول[iii] و داده‌های به‌دست آمده، فرکانس طبیعی مد اول هندسه مبدل، برابر با فرکانس تشدید صوت قرار داده شده است. قطر بهینه صفحه پیزوالکتریک 8 سانتی‌متر انتخاب شد و انرژی معادل با 5/10 میکرووات بر ثانیه و تغییرات ولتاژی برابر 12 ولت به‌دست آمد. جهت ذخیره‌ و استفاده از ولتاژ به‌دست آمده، مداری به همین منظور ارائه شده است. [i]. Energy Harvesting [ii]. MATLAB [iii]. COMSOL