自供电传感监测的煤机械振动能量采集器设计

振动和温度信号是反映煤机械设备工作状态的重要参数,针对采煤机状态监测中环境复杂、布线困难等问题,设计一种自供电传感监测的煤机械振动能量采集器,该采集器由磁悬浮式电磁发电机、晶体二极管升压电路、能源管理电路组成。依据煤机系统工作自身振动特点,利用电磁感应原理采集振动能量并实施力电转换,供给无线传感装置,最后将环境温度及加速度信号通过无线传输至接收端,从而提升探测系统整体续航能力。采用晶体二极管升压电路,将高频振动环境下发电装置输出由1.4 V升至4.4 V给电路系统正常连续供电,电压提升效果最高可达3.14倍。解决了矿井下煤机械工作时振动频率较大,振幅较小,电磁发电机输出电压较小的问题,提升了复杂环境下探测系统的稳定性、集成度和续航能力,实现煤机械无线无源监测。