宋汝君，马宏洋，马丽丽，张国强

（1.山东理工大学机械工程学院，山东 淄博 255000；2.淄博市市级机关医院，山东 淄博 255000；3.沂源县悦庄中心卫生院，山东 淄博 256100）

1 引言

随着医疗和健康管理的发展，便携式、植入式传感检测系统的应用越来越广泛，但其难以持续供能的问题是制约医用传感监测系统的发展重要因素。对于便携式传感系统，特别是身体植入式器件的供能问题，往往以电池、电子作为主要供能源，但由于电子、电池的电量存储有限，需要定期更换，存在对病人二次/多次伤害，存在严重的弊端。因此，亟需一种持续有效、绿色环保、寿命长久、价格低廉的供能方式，其中将机械能转换成电能的压电俘能方式可有效解决此问题。压电俘能器是将环境中的机械振动能转换成电能，可长期有效的供给低能耗电子产品/系统[2]。

鉴于此，基于压电俘能技术，对医用自供能技术的研究现状、应用价值和发展前景进行综述分析，为医用压电设备自供能技术的研究提供一定的理论和技术支持。

2 压电俘能技术的基本原理

压电能量采集装置称之为压电俘能器，其工作原理是当压电材料沿极化方向受到外力作用时，受正压电效应影响，在电极表面产生电荷，电荷聚集而产生电压。影响压电俘能器性能的主要参数是压电材料的压电常数dij（i=1，2，3；j=1，2，3，4，5，6），表征应力和电荷的关系。当发生正压电效应时，压电晶体产生的电荷和应力成正比，其电位移D 与应力、应变的关系表示为：