CN110261663B - 基于风致振动的串错列压电能采集器测试装置和测试方法 - Google Patents

基于风致振动的串错列压电能采集器测试装置和测试方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种基于风致振动的串错列压电能采集器测试装置和测试方法；其中装置包括风洞(1)和采集组件；所述采集组件包括横梁、可滑动轨道(3)、端部质量块(5)、悬臂梁(6)、压电纤维片(9)、外载电阻以及电压测量装置；所述风洞(1)设置在采集组件的一端；所述横梁设置在可滑动轨道(3)上；所述悬臂梁(6)一端通过连杆(7)与横梁相连，另一端通过压电纤维片(9)与端部质量块(5)相连；所述外载电阻与压电纤维片(9)电连接构成回路，所述电压测量装置与该回路电连接。

Description

基于风致振动的串错列压电能采集器测试装置和测试方法
技术领域
本发明涉及振动能量采集领域，具体地，涉及一种基于风致振动的串错列压电能采集器测试装置和测试方法，尤其涉及一种基于风致振动的可调间距式的串错列压电能采集器测试装置及测试方法。
背景技术
近年来，振动能量采集领域的研究受到国内外学者的广泛关注。压电能采集器是一种将周围环境中振动的机械能转换为电能的装置。气流流动是一种自然界最基本的现象，压电能发电装置采用悬臂梁(6)结构，在风致振动的作用下把风能转化为较高能量密度形式的电能，促进了低能耗、小型电子设备的研究与制造，具有广泛的应用前景。相对于其他发电装置压电能采集器具有较简单结构、易制作、受限小的优点，使得其具有更广阔的应用领域。
如专利文献CN107819410A公开的一种压电能量采集器，其采用两块柔性电路板夹设压电陶瓷片构成压电单元。该压电能量采集器因采用柔性电路板作为压电单元的基板，柔性高，具有良好的导电性，便于装联焊接，柔性电路板可以自由的弯曲、卷绕、折叠，也可以任意伸缩移动，并且具有质量轻、厚度薄的特点，可大大减少整个压电能量采集器的体积和重量。
随着压电能采集器的快速发展，其对应的测试装置和方法却仍存在着泛用性较差的问题，因此，提供一种基于风致振动的串错列压电能采集器测试装置和测试方法具有较高的实用价值和意义。
发明内容
针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种基于风致振动的串错列压电能采集器测试装置和测试方法。
根据本发明提供的一种基于风致振动的串错列压电能采集器测试装置，包括风洞和采集组件；所述采集组件包括横梁、可滑动轨道、端部质量块、悬臂梁、压电纤维片、外载电阻以及电压测量装置；
所述风洞设置在采集组件的一端；
所述横梁设置在可滑动轨道上；所述悬臂梁一端与横梁相连，另一端通过压电纤维片与端部质量块相连；
所述外载电阻与压电纤维片电连接构成回路，所述电压测量装置与该回路电连接。
优选地，所述基于风致振动的串错列压电能采集器测试装置还包括连杆；
所述悬臂梁的顶端通过连杆与横梁固定连接；所述连杆一端穿过横梁且与横梁固定连接，另一端与悬臂梁的顶端固定连接；悬臂梁的底端与端部质量块的顶端固定连接。
优选地，所述基于风致振动的串错列压电能采集器测试装置还包括信号采集电路；
所述压电纤维片紧贴设置在悬臂梁上；所述压电纤维片、信号采集电路、外载电阻以及电压测量装置连接构成回路；电压测量装置用于测量外载电阻两端的电压值。
优选地，所述风洞能够提供一个或多个设定大小的风速；所述横梁可切换位置地固定设置在可滑动轨道上。
优选地，所述端部质量块包括形状尺寸不同、质量相同的N个质量块；其中，N为不小于2的整数。
优选地：
-所述外载电阻为固定电阻；和/或
-所述横梁包括第一横梁、第二横梁以及第三横梁；所述端部质量块、悬臂梁、连杆、压电纤维片、信号采集电路、外载电阻以及电压测量装置中的任一种或多种组合的质量块数量与横梁数量匹配。
根据本发明提供的一种基于风致振动的串错列压电能采集器测试方法，利用上述的基于风致振动的串错列压电能采集器测试装置，包括如下步骤：
步骤1：将采集组件设置在风洞中的一侧，固定端部质量块于第一横梁，连接压电纤维片、信号采集电路、外载电阻以及电压测量装置连接构成的回路；
步骤2：电压测量装置测量外载电阻两端的开路电压，记录电压信号；然后逐步增加风洞风速，每ΔV为一个增加量，测量外载电阻两端的电压，并记录电压信号，记录的电压信号作为分析压电能收集器能量变化的数据；
步骤3：判断是否测试完成全部形状的端部质量块，若已测试完成全部形状的端部质量块，则结束测试或者进行设定的后续步骤，若未测试完成全部形状的端部质量块，则保持风洞风速不变，更换不同形状的端部质量块，转入步骤2。
优选地，所述基于风致振动的串错列压电能采集器测试方法还包括如下步骤：
步骤4：步骤3中，若已测试完成全部形状的端部质量块，则在所有端部质量块都能振动的风速范围中选择设定风速V，固定截面为圆柱的端部质量块于第一横梁，另取端部质量块固定于第二横梁，取固定设置在第一横梁上的端部质量块为扰流体，取固定设置在第二横梁上的端部质量块为舞动体，且压电纤维片、信号采集电路、外载电阻以及电压测量装置连接构成的回路设置在舞动体连接的悬臂梁；
步骤5：电压测量装置测量外载电阻两端的开路电压，记录电压信号；然后逐步增加第一横梁和第二横梁的距离D1，每ΔD为一个增加量，电压测量装置测量外载电阻两端的电压，并记录电压信号，记录的电压信号作为分析压电能收集器能量变化的数据；
步骤6：判断是否测试完成全部形状的舞动体，若已测试完全部形状的舞动体，则结束测试或者进行设定的后续步骤，若未测试完成全部形状的舞动体，则更换不同形状的舞动体，转入步骤5。
优选地，所述基于风致振动的串错列压电能采集器测试方法还包括如下步骤：
步骤7：步骤6中，若已测试完成全部形状的舞动体，则将风速调至步骤4中风速V，分别固定2个截面为圆柱的端部质量块于第一横梁、第二横梁，另取端部质量块固定于第三横梁，取固定设置在第一横梁和第二横梁上的端部质量块为扰流体，取固定设置在第三横梁上的端部质量块为舞动体，且压电纤维片、信号采集电路、外载电阻以及电压测量装置连接构成的回路设置在舞动体连接的悬臂梁，取第一横梁和第二横梁间的距离D1＝2D为固定距离，取第二横梁和第三横梁间的距离为D2＝2D，其中D为舞动体的直径；
步骤8：电压测量装置测量外载电阻两端的开路电压，记录电压信号；然后逐步增加D2，每ΔD为一个增加量，电压测量装置测量外载电阻两端的电压，并记录电压信号，记录的电压信号作为分析压电能收集器能量变化的数据；
步骤9：判断是否测试完成全部形状的舞动体，若已测试完成全部形状的舞动体，则结束测试或者进行设定的后续步骤，若未测试完成全部形状的舞动体，则更换不同形状的舞动体，转入步骤8。
优选地，所述基于风致振动的串错列压电能采集器测试方法还包括如下步骤：
步骤10：步骤9中，若已测试完成全部形状的舞动体，则取第二横梁和第三横梁间的距离D1＝2D为固定，第一横梁和第二横梁间的距离为D2＝2D，重复步骤8和步骤9，,在步骤9中判断结果为已测试完全部形状的舞动体后，替换测试结束或者进入步骤11进行设定的后续操作步骤；
步骤11：将风速调至步骤4中风速V，分别固定2个截面为圆柱的端部质量块于第一横梁、第三横梁，另取端部质量块固定于第二横梁；取固定设置在第一横梁和第三横梁上的端部质量块为扰流体，取固定设置在第二横梁上的端部质量块为舞动体，且压电纤维片、信号采集电路、外载电阻以及电压测量装置连接构成的回路设置在舞动体连接的悬臂梁，取第一横梁和第二横梁间的距离D1＝2D为固定距离，取第二横梁和第三横梁间的距离为D2＝2D，重复步骤8至步骤10，并在步骤10重复完成后，替换进入步骤11这一操作为结束测试操作。
与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
1、本发明提供的基于风致振动的串错列压电能采集器测试装置，具有结构简单、泛用性强、测试结果准确率高的优点；
2、本发明提供的基于风致振动的串错列压电能采集器测试方法，能够满足不同测试精度要求，具有步骤清晰、可操作性强的优点。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
图1为本发明提供的基于风致振动的串错列压电能采集器测试装置的结构示意图；
图2为图1中A-A方向剖面示意图。
图中示出：
风洞1
第一横梁2
可滑动轨道3
第二横梁4
端部质量块5
悬臂梁6
连杆7
第三横梁8
压电纤维片9
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
根据本发明提供的一种基于风致振动的串错列压电能采集器测试装置，包括风洞1和采集组件；所述采集组件包括横梁、可滑动轨道3、端部质量块5、悬臂梁6、压电纤维片9、外载电阻以及电压测量装置；所述风洞1设置在采集组件的一端；所述横梁设置在可滑动轨道3上；所述悬臂梁6一端与横梁相连，另一端通过压电纤维片9与端部质量块5相连；所述外载电阻与压电纤维片9电连接构成回路，所述电压测量装置与该回路电连接。所述基于风致振动的串错列压电能采集器测试装置还包括连杆7；所述悬臂梁6的顶端通过连杆7与横梁固定连接；所述连杆7一端穿过横梁且与横梁固定连接，另一端与悬臂梁6的顶端固定连接；悬臂梁6的底端与端部质量块5的顶端固定连接。
具体地，所述基于风致振动的串错列压电能采集器测试装置还包括信号采集电路；所述压电纤维片9紧贴设置在悬臂梁6上；所述压电纤维片9、信号采集电路、外载电阻以及电压测量装置连接构成回路；电压测量装置用于测量外载电阻两端的电压值。所述风洞1能够提供一个或多个设定大小的风速；所述横梁可切换位置地固定设置在可滑动轨道3上。所述端部质量块5包括形状尺寸不同、质量相同的N个质量块；其中，N为不小于2的整数。
-所述外载电阻为固定电阻；和/或
-所述横梁包括第一横梁2、第二横梁4以及第三横梁8；所述端部质量块5、悬臂梁6、连杆7、压电纤维片9、信号采集电路、外载电阻以及电压测量装置中的任一种或多种组合的质量块数量与横梁数量匹配。
根据本发明提供的一种基于风致振动的串错列压电能采集器测试方法，利用上述的基于风致振动的串错列压电能采集器测试装置，包括如下步骤：
步骤1：将采集组件设置在风洞1中的一侧，固定端部质量块5于第一横梁2，连接压电纤维片9、信号采集电路、外载电阻以及电压测量装置连接构成的回路；
步骤2：电压测量装置测量外载电阻两端的开路电压，记录电压信号；然后逐步增加风洞风速，每ΔV为一个增加量，测量外载电阻两端的电压，并记录电压信号，记录的电压信号作为分析压电能收集器能量变化的数据；
步骤3：判断是否测试完成全部形状的端部质量块5，若已测试完成全部形状的端部质量块5，则结束测试或者进行设定的后续步骤，若未测试完成全部形状的端部质量块5，则保持风洞风速不变，更换不同形状的端部质量块5，转入步骤2。
更具体地，所述基于风致振动的串错列压电能采集器测试方法还包括如下步骤：
步骤4：步骤3中，若已测试完成全部形状的端部质量块5，则在所有端部质量块5都能振动的风速范围中选择设定风速V，固定截面为圆柱的端部质量块5于第一横梁2，另取端部质量块5固定于第二横梁4，取固定设置在第一横梁2上的端部质量块5为扰流体，取固定设置在第二横梁4上的端部质量块5为舞动体，且压电纤维片9、信号采集电路、外载电阻以及电压测量装置连接构成的回路设置在舞动体连接的悬臂梁6；
步骤5：电压测量装置测量外载电阻两端的开路电压，记录电压信号；然后逐步增加第一横梁2和第二横梁4的距离D1，每ΔD为一个增加量，电压测量装置测量外载电阻两端的电压，并记录电压信号，记录的电压信号作为分析压电能收集器能量变化的数据；
步骤6：判断是否测试完成全部形状的舞动体，若已测试完成全部形状的舞动体，则结束测试或者进行设定的后续步骤，若未测试完成全部形状的舞动体，则更换不同形状的舞动体，转入步骤5。
步骤7：步骤6中，若已测试完成全部形状的舞动体，则将风速调至步骤4中风速V，分别固定2个截面为圆柱的端部质量块5于第一横梁2、第二横梁4，另取端部质量块5固定于第三横梁8，取固定设置在第一横梁2和第二横梁4上的端部质量块5为扰流体，取固定设置在第三横梁8上的端部质量块5为舞动体，且压电纤维片9、信号采集电路、外载电阻以及电压测量装置连接构成的回路设置在舞动体连接的悬臂梁6，取第一横梁2和第二横梁4间的距离D1＝2D为固定距离，取第二横梁4和第三横梁8间的距离为D2＝2D；
步骤8：电压测量装置测量外载电阻两端的开路电压，记录电压信号；然后逐步增加D2，每ΔD为一个增加量，测量外载电阻两端的电压，并记录电压信号，记录的电压信号作为分析压电能收集器能量变化的数据；
步骤9：判断是否测试完成全部形状的舞动体，若已测试完成全部形状的舞动体，则结束测试或者进行设定的后续步骤，若未测试完成全部形状的舞动体，则更换不同形状的舞动体，转入步骤8。
步骤10：步骤9中，若已测试完成全部形状的舞动体，则取第二横梁4和第三横梁8间的距离D1＝2D为固定距离，第一横梁2和第二横梁4间的距离为D2＝2D，重复步骤8和步骤9，并在步骤9重复完成后，即在步骤9中判断结果为已测试完成全部形状的舞动体后，替换结束测试或者进行设定的后续步骤操作为进入步骤11操作；
步骤11：将风速调至步骤4中风速V，分别固定2个截面为圆柱的端部质量块5于第一横梁2、第三横梁8，另取端部质量块5固定于第二横梁4；取固定设置在第一横梁2和第三横梁8上的端部质量块5为扰流体，取固定设置在第二横梁4上的端部质量块5为舞动体，且压电纤维片9、信号采集电路、外载电阻以及电压测量装置连接构成的回路设置在舞动体连接的悬臂梁6，取第一横梁2和第二横梁4间的距离D1＝2D为固定距离，取第二横梁4和第三横梁8间的距离为D2＝2D，重复步骤8至步骤10，并在步骤10重复完成后，替换进入步骤11这一操作为结束测试操作。
本发明优选例涉及一种基于风致振动的可调间距式的串错列压电能采集器测试装置及测试方法。其中测试方法基于单个舞动体的风致振动能量采集，对具有不同截面形状的单个舞动体以及不同舞动体进行组合的方式进行舞动能量采集。所述装置主要包括风洞1、横梁、可滑动轨道3、悬臂梁6、端部质量块5、压电纤维片9、外载电阻和电压测量装置；
所述装置中风洞1用于提供不同大小的风速，横梁横亘在可滑动轨道3顶部，均可在轨道上面移动。
所述测试装置悬臂梁6的顶端通过连杆7与横梁固定连接；连杆7的一端穿过所述横梁，且与横梁固定连接，连杆7的另一端与悬臂梁6的顶端固定连接，悬臂梁6的另一端与端部质量块5顶端固定连接。
压电纤维片9贴在悬臂梁6上，压电纤维片9、信号采集电路、外载电阻和电压测量装置连接构成回路，电压装置测量用于测量外载电阻两端的电压值。
所述外载电阻为固定电阻。
所述端部质量块5的形状和尺寸可改变，但质量固定。
基于以上技术方案，结合附图，给出以下具体实施方式。
一种基于风致振动的可调间距式的串错列压电能采集器测试装置，如图1和图2所示，测试装置包括风洞1、横梁一2、横梁二4、横梁三8、可滑动轨道3、悬臂梁6、连杆7、端部质量块5、外载电阻和电压测量装置；
风洞用于提供不同大小的风速，横梁横亘在可滑动轨道上，悬臂梁(6)的一端与横梁固定连接，另一端与端部质量块顶端固定，放置在风洞内，通过调节横梁在滑轨上的位置，改变扰流圆柱体与舞动体质量块的距离；
压电纤维片贴在与舞动体质量块相连的悬臂梁(6)上，压电纤维片与外载电阻构成回路，电压测量装置用于测量外载电阻两端的电压。外载电阻为固定电阻105Ω。端部质量块的截面形状、位置、绕流体个数可变。横梁具有一定的重量，确保下部连接件承受风力冲击时，横梁保持不动。横梁上中间位置有向下开的孔，和孔水平垂直且与风速方向相同的位置开有M8的螺纹孔。连接杆7插入Ф16孔，并用M8顶丝6顶死，使其固定不动。
连接杆7为Ф15的圆钢，其一个方向向下搓去2mm，用以确定方位，使连接杆7这个方向始终与水流方向相同，这段长度320mm。在连接杆7下部与上面搓去2mm的方向垂直，向下搓去8.25mm，这段长度为35mm，在这段长度上开有两个M5的螺纹孔，通过这两个螺纹孔，用两个M5螺栓4连接悬臂梁(6)3，悬臂梁(6)为厚0.8mm的铝片。悬臂梁(6)3上面用AB高性能双组份环氧树脂胶粘贴压电纤维片8。悬臂梁(6)3下部插入开有宽1mm、深25mm的缝隙的端部质量块1中，端部质量块1上开有两个螺纹孔，通过螺纹孔用M5顶丝2将悬臂梁(6)3与端部质量块1之间顶死，使其保持相对固定。再用橡皮泥将端部质量块1剩余缝隙及剩余螺纹孔封住，使端部质量块保持原始形状。
本实施方式的压电能收集器测试装置的测试方法，包括如下步骤：
步骤1、将测试装置放置在风洞中，固定端部质量块于一号横梁；
步骤2、电压测量装置测量外载电阻两端的开路电压，记录电压信号；然后逐步增加风洞风速，每ΔV为一个增加量，测量外载电阻两端的电压，并记录电压信号，记录的电压信号作为分析压电能收集器能量变化的数据；
步骤3、风洞风速不变，更换端部质量块的形状，转入步骤2，当不需要更换舞动体质量块的形状时，转入步骤4；
步骤4、在所有质量块都能振动的风速范围中任选一个风速V，固定截面为圆柱的端部质量块于一号横梁，另取端部质量块固定于二号横梁，取一号横梁质量块为扰流体，取二号横梁质量块为舞动体；
步骤5、电压测量装置测量外载电阻两端的开路电压，记录电压信号；然后逐步增加横梁一和横梁二的距离D，每ΔD为一个增加量，测量外载电阻两端的电压，并记录电压信号，记录的电压信号作为分析压电能收集器能量变化的数据；
步骤6、更换舞动体的形状，转入步骤5，当不需要更换舞动体质量块的形状时，转入步骤7；
步骤7、风速调至步骤4中风速V，固定截面为圆柱的端部质量块于一号横梁和二号横梁，另取端部质量块固定于三号横梁，取一号和二号横梁质量块为扰流体，取三号横梁质量块为舞动体，取横梁一和横梁二的距离D1＝2D为固定距离，横梁二和横梁三的距离为D2＝2D；
步骤8、电压测量装置测量外载电阻两端的开路电压，记录电压信号；然后逐步增加D2，每ΔD为一个增加量，测量外载电阻两端的电压，并记录电压信号，记录的电压信号作为分析压电能收集器能量变化的数据；
步骤9、更换舞动体的形状，转入步骤8，当不需要更换舞动体质量块的形状时，转入步骤10；
步骤10、取横梁二和横梁三的距离D1＝2D为固定距离，横梁一和横梁二的距离为D2＝2D，转入步骤8，
步骤11、更换舞动体的形状，转入步骤8，当不需要更换舞动体质量块的形状时，转入步骤12；
步骤12、风速调至步骤4中风速V，固定截面为圆柱的端部质量块于一号横梁和三号横梁，另取端部质量块固定于二号横梁，取一号和三号横梁质量块为扰流体，取二号横梁质量块为舞动体，取横梁一和横梁二的距离D1＝2D为固定距离，横梁二和横梁三的距离为D2＝2D；
步骤13、转入步骤8，当步骤11完成，不需要转入步骤12，实验结束。
在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (8)

1.一种基于风致振动的串错列压电能采集器测试方法，其特征在于，利用基于风致振动的串错列压电能采集器测试装置，包括如下步骤：
步骤1：将采集组件设置在风洞(1)中的一侧，固定端部质量块(5)于第一横梁(2)，连接压电纤维片(9)、信号采集电路、外载电阻以及电压测量装置连接构成的回路；
步骤2：电压测量装置测量外载电阻两端的开路电压，记录电压信号；然后逐步增加风洞风速，每ΔV为一个增加量，电压测量装置测量外载电阻两端的电压，并记录电压信号，记录的电压信号作为分析压电能收集器能量变化的数据；
步骤3：判断是否测试完成全部形状的端部质量块(5)，若已测试完成全部形状的端部质量块(5)，结束测试或者进行设定的后续步骤，若未测试完成全部形状的端部质量块(5)，则保持风洞风速不变，更换不同形状的端部质量块(5)，转入步骤2；
所述基于风致振动的串错列压电能采集器测试装置包括风洞(1)和采集组件；所述采集组件包括横梁、可滑动轨道(3)、端部质量块(5)、悬臂梁(6)、压电纤维片(9)、外载电阻以及电压测量装置；
所述风洞(1)设置在采集组件的一端；
所述横梁设置在可滑动轨道(3)上；所述悬臂梁(6)一端与横梁相连，另一端通过压电纤维片(9)与端部质量块(5)相连；
所述外载电阻与压电纤维片(9)电连接构成回路，所述电压测量装置与该回路电连接；
所述基于风致振动的串错列压电能采集器测试方法还包括如下步骤：
步骤4：步骤3中，若已测试完成全部形状的端部质量块(5)，则在所有端部质量块(5)都能振动的风速范围中选择设定风速V，固定截面为圆柱的端部质量块(5)于第一横梁(2)，另取端部质量块(5)固定于第二横梁(4)，取固定设置在第一横梁(2)上的端部质量块(5)为扰流体，取固定设置在第二横梁(4)上的端部质量块(5)为舞动体，且压电纤维片(9)、信号采集电路、外载电阻以及电压测量装置连接构成的回路设置在与舞动体连接的悬臂梁(6)；
步骤5：电压测量装置测量外载电阻两端的开路电压，记录电压信号；然后逐步增加第一横梁(2)和第二横梁(4)的距离D1，每ΔD为一个增加量，测量外载电阻两端的电压，并记录电压信号，记录的电压信号作为分析压电能收集器能量变化的数据，其中D为舞动体的直径；
步骤6：判断是否测试完成全部形状的舞动体，若已测试完成全部形状的舞动体，则结束测试或者进行设定的后续步骤，若未测试完成全部形状的舞动体，则更换不同形状的舞动体，转入步骤5。
2.根据权利要求1所述的基于风致振动的串错列压电能采集器测试方法，其特征在于，所述基于风致振动的串错列压电能采集器测试方法还包括如下步骤：
步骤7：步骤6中，若已测试完全部形状的舞动体，则将风速调至步骤4中风速V，分别固定2个截面为圆柱的端部质量块(5)于第一横梁(2)、第二横梁(4)，另取端部质量块(5)固定于第三横梁(8)，取固定设置在第一横梁(2)和第二横梁(4)上的端部质量块(5)为扰流体，取固定设置在第三横梁(8)上的端部质量块(5)为舞动体，且压电纤维片(9)、信号采集电路、外载电阻以及电压测量装置连接构成的回路设置在舞动体连接的悬臂梁(6)，取第一横梁(2)和第二横梁(4)间的距离D1＝2D为固定距离，取第二横梁(4)和第三横梁(8)间的距离为D2＝2D；
步骤8：电压测量装置测量外载电阻两端的开路电压，记录电压信号；然后逐步增加D2，每ΔD为一个增加量，电压测量装置测量外载电阻两端的电压，并记录电压信号，记录的电压信号作为分析压电能收集器能量变化的数据；
步骤9：判断是否测试完成全部形状的舞动体，若已测试完成全部形状的舞动体，则结束测试或者进行设定的后续步骤，若未测试完成全部形状的舞动体，则更换不同形状的舞动体，转入步骤8。
3.根据权利要求2所述的基于风致振动的串错列压电能采集器测试方法，其特征在于，所述基于风致振动的串错列压电能采集器测试方法还包括如下步骤：
步骤10：步骤9中，若已测试完成全部形状的舞动体，则取第二横梁(4)和第三横梁(8)间的距离D1＝2D为固定距离，第一横梁(2)和第二横梁(4)间的距离为D2＝2D，重复步骤8和步骤9，并在步骤9中判断结果为已测试完成全部形状的舞动体后，替换测试结束,进入步骤11进行设定的后续操作步骤；
步骤11：将风速调至步骤4中风速V，分别固定2个截面为圆柱的端部质量块(5)于第一横梁(2)、第三横梁(8)，另取端部质量块(5)固定于第二横梁(4)；取固定设置在第一横梁(2)和第三横梁(8)上的端部质量块(5)为扰流体，取固定设置在第二横梁(4)上的端部质量块(5)为舞动体，且压电纤维片(9)、信号采集电路、外载电阻以及电压测量装置连接构成的回路设置在舞动体连接的悬臂梁(6)，取第一横梁(2)和第二横梁(4)间的距离D1＝2D为固定距离，取第二横梁(4)和第三横梁(8)间的距离为D2＝2D，重复步骤8至步骤10，并在步骤10重复完成后，替换进入步骤11这一操作为结束测试操作。
4.一种基于风致振动的串错列压电能采集器测试装置，其特征在于，支持权利要求1所述的基于风致振动的串错列压电能采集器测试方法；
所述基于风致振动的串错列压电能采集器测试装置还包括连杆(7)；
所述悬臂梁(6)的顶端通过连杆(7)与横梁固定连接；所述连杆(7)一端穿过横梁且与横梁固定连接，另一端与悬臂梁(6)的顶端固定连接；悬臂梁(6)的底端与端部质量块(5)的顶端固定连接。
5.根据权利要求4所述的基于风致振动的串错列压电能采集器测试装置，其特征在于，所述基于风致振动的串错列压电能采集器测试装置还包括信号采集电路；
所述压电纤维片(9)紧贴设置在悬臂梁(6)上；所述压电纤维片(9)、信号采集电路、外载电阻以及电压测量装置连接构成回路；电压测量装置用于测量外载电阻两端的电压值。
6.根据权利要求4或5所述的基于风致振动的串错列压电能采集器测试装置，其特征在于，所述风洞(1)能够提供一个或多个设定大小的风速；所述横梁可切换位置地固定设置在可滑动轨道(3)上。
7.根据权利要求4或5所述的基于风致振动的串错列压电能采集器测试装置，其特征在于，所述端部质量块(5)包括形状尺寸不同、质量相同的N个质量块；其中，N为不小于2的整数。
8.根据权利要求4或5所述的基于风致振动的串错列压电能采集器测试装置，其特征在于：
-所述外载电阻为固定电阻；和/或
-所述横梁包括第一横梁(2)、第二横梁(4)以及第三横梁(8)；所述端部质量块(5)、悬臂梁(6)、连杆(7)、压电纤维片(9)、信号采集电路、外载电阻以及电压测量装置中的任一种或多种组合的质量块数量与横梁数量匹配。
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