时间:2025/12/27 1:11:56
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MKS2PIDC12是一款由Morgan Electro Ceramics(现属于TT Electronics)生产的压电能量采集器,专为低功耗电子设备设计,能够将机械振动或冲击转化为电能。该器件基于压电陶瓷技术,利用压电材料在受到机械应力时产生电荷的特性,实现环境能量的收集。MKS2PIDC12常用于无线传感器网络、工业监测系统、物联网(IoT)设备以及远程监控装置中,作为替代或补充传统电池供电的绿色能源解决方案。其结构紧凑、可靠性高,适合嵌入到各种需要长期运行而难以频繁更换电池的应用场景中。该器件通常与能量管理集成电路(PMIC)配合使用,以整流、调节和存储所产生的电能,从而为微控制器、射频发射模块等低功耗组件供电。
该型号的命名中,'MKS'代表产品系列,'2P'表示双压电片结构,'IDC'可能指直流输出配置,'12'可能与其尺寸或电压等级相关。MKS2PIDC12具有较高的机电耦合效率,能够在宽频率范围内响应外部振动,并通过优化的内部电极布局提升输出功率密度。由于其无源工作原理,该器件寿命长、维护成本低,适用于恶劣工业环境下的部署。
类型:压电能量采集器
工作原理:压电效应
结构形式:双压电片(2P)
输出类型:直流(需内置整流电路)
典型开路电压:约12V(负载依赖)
最大输出功率:典型值50–100μW(取决于激励条件)
谐振频率:约120Hz(可定制)
工作温度范围:-40°C 至 +85°C
安装方式:螺栓固定或粘接
尺寸:约30mm x 10mm x 5mm(近似值)
质量:约5g
电容值:约15nF ±20%
推荐负载电阻:10kΩ–100kΩ
MKS2PIDC12压电能量采集器具备优异的机电转换性能,其核心采用高性能PZT(锆钛酸铅)压电陶瓷材料,具有高介电常数和强压电系数,能够在微小振动下产生可观的电能输出。该器件采用双压电片结构(2P),即两个压电元件以并联或串联方式连接,增强了电荷生成能力和机械柔韧性,使其在低幅值振动环境下仍能保持稳定输出。这种设计显著提高了能量采集效率,尤其适用于低频振动源如电机、泵、风扇等工业设备的持续监测应用。
该采集器经过精密调谐,其谐振频率通常设定在120Hz左右,能够有效匹配常见工业机械的振动频率。用户也可根据实际应用场景选择定制化谐振频率版本,以实现最佳能量捕获效果。器件外壳采用耐腐蚀金属基板与绝缘层复合结构,不仅提供良好的机械支撑,还确保了电气安全性和长期稳定性。此外,MKS2PIDC12具备宽温工作能力,可在-40°C至+85°C范围内可靠运行,适应极端环境下的长期部署需求。
为了便于集成,该器件通常配备标准引线端子或焊盘接口,支持PCB焊接或外部连线。虽然其原始输出为交流信号,但配合外部桥式整流电路及储能电容后,可实现稳定的直流电压输出,供超低功耗电子系统使用。整体设计注重耐用性与小型化,重量轻且抗震性强,避免因自身质量影响被测系统的动态特性。由于无需外部电源或电池,MKS2PIDC12有助于构建真正意义上的免维护传感节点,推动可持续物联网的发展。
MKS2PIDC12广泛应用于需要自供电或能量补给的智能传感系统中。典型用途包括工业状态监测系统中的无线振动传感器,这类传感器安装在电机、轴承、压缩机等旋转设备上,利用设备自身的振动为传感器和无线发射模块供电,实现实时健康诊断而无需布线或更换电池。在建筑结构健康监测领域,该器件可用于桥梁、隧道或高层建筑的微振动采集,将环境动能转化为电信号,驱动低功耗数据记录仪或报警装置。
在物联网(IoT)生态系统中,MKS2PIDC12为智能家居设备如无线开关、门窗状态传感器提供了创新的能源方案——按压动作即可产生足够触发信号的能量,实现真正的无电池操作。类似地,在交通运输系统中,列车轨道振动、车辆行驶颠簸等均可作为能量来源,用于激活轨旁监测节点或轮胎压力传感单元。
此外,该器件也适用于科研实验平台,作为教学演示压电效应和能量采集原理的教学工具。在农业自动化中,风力摆动或水流波动可通过连接机构激发MKS2PIDC12,为远程土壤湿度传感器供电。其免维护特性特别适合部署在偏远地区或危险环境中,例如核电站内部监测、地下管道检测等难以人工干预的场合。
MKS2PIAC12
MKS2PIDC24
MSC-RS-120