運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)通常被分成兩種截然不同的種類:帶有剛性連接到振動(dòng)/運(yùn)動(dòng)源的電機(jī)械傳感器的運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)和為了驅(qū)動(dòng)傳感器使用慣性力作用在可移動(dòng)檢測(cè)質(zhì)量的運(yùn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)發(fā)電機(jī)c前一類能量采集器通常指基于應(yīng)力的能量采集器。這種器件允許提取相對(duì)大量的能量。此外,此類能量采集器一系列面向人體的應(yīng)用已經(jīng)商業(yè)化了。OPA2227U最著名的例子就是能量采集鞋。這些鞋子產(chǎn)生的輸出功率到幾個(gè)瓦特量級(jí),足夠給大量的應(yīng)用程序提供電能。

   但是,基于應(yīng)力的能量采集器大部分體積較大并且需要彈性的傳感器設(shè)計(jì)。因此,它們不滿足無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的需要,對(duì)于這個(gè)采集原理的主要目標(biāo)應(yīng)用在這一章節(jié)中展現(xiàn)。另一方面,最小化的慣性能量采集器可以使用MEMS技術(shù)實(shí)現(xiàn),且允許大規(guī)模低成本制造:制造的器件受專用封裝保護(hù)來(lái)抵抗嚴(yán)酷的機(jī)械條件。

   無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)對(duì)于機(jī)械和人體應(yīng)用都具有巨大潛力。輪胎壓力監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[4:]和患者健康監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[49]分別是這些應(yīng)用的具體實(shí)例。在這兩個(gè)環(huán)境中振動(dòng)特性有明顯差異�；趯�(shí)驗(yàn)結(jié)果,Roundy得出結(jié)論,在包括汽車在內(nèi)的各種機(jī)械附近發(fā)生的振動(dòng)具有ω~⒛0Hz之間的主要分量,加速度幅度范圍在人體上,馮・布倫(Ⅴon B山en)確定觀察到的運(yùn)動(dòng)的主要頻率低于5Hz[511。鑒于頻率范圍之間的巨大差異,分別部署在機(jī)器和人體上的無(wú)線應(yīng)用需要獨(dú)特的慣性振動(dòng)能量采集器設(shè)計(jì)。

   對(duì)于機(jī)械應(yīng)用,慣性采集器的經(jīng)典設(shè)計(jì)是基于諧振方案。也就是說(shuō),換能器的機(jī)械元件由諧振器組成,通過(guò)激發(fā)諧振器處于某一種諧振模式來(lái)提供最大輸出功率。對(duì)于與人體相關(guān)的低頻信號(hào)而言,需要不同的基于非線性和非諧振原理的方法,例如頻率或者沖擊的轉(zhuǎn)換。兩種不同的方法將會(huì)在接下來(lái)的章節(jié)中分別討論。