ОДНОКОНДЕНСАТОРНЫЙ ЭЛЕКТРОСТАТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ КОЛЕБАТЕЛЬНОЙ ЭНЕРГИИ НА ОСНОВЕ ДУПЛИКАТОРА БЕННЕТА

摘要

Представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований одноконденсаторно-го преобразователя энергии механических колебаний в электрическую на основе дупликатора Беннета с источником питания в цепи переменного конденсатора. Получены аналитические выражения для расчета его основных характеристик, позволяющие существенно упростить поиск параметров элементов преобразователя на этапе предварительного проектирования. Показано, что результаты теоретических расчетов хорошо согласуются с экспериментальными данными, что позволяет их использовать для оптимального выбора элементов преобразователя при разработке электромеханических микрогенераторов, активных датчиков вибраций и ускорений, а также пороговых устройств для регистрации превышения амплитуды колебаний конструкции допустимого критического значения. Достоинство исследуемой, по сравнению с базовой схемой дупликатора Беннета, состоит в том, что она является универсальной и позволяет преобразователю работать при действии механической силы, вызывающей глубину модуляцию емкости конденсатора менее 2. В результате появляется возможность расширить диапазон используемых амплитуд внешних механических колебаний и номенклатуру используемых переменных конденсаторов.