放大器设计装置和方法

技术领域

本发明涉及一种用于设计放大器的装置和方法。

背景技术

一般而言，由于每种物质的固有频率不同，因此可能难以制造满足广泛的固有频率频带的放大器。过去，在放大振动的过程中，放大到可能给物体带来负担或导致故障的程度。此外，即使收集了能量，也无法将其转换为商业上可用的电磁能量的水平。

上述背景技术是发明人为推导本发明而拥有的或在推导本发明的过程中获得的技术信息，因此所述背景技术不一定是在申请本发明之前向公众公开的已知技术。

现有技术文献1：大韩民国注册专利公报第10-0661321号(2006.12.19)

发明内容

技术问题

本发明的目的在于提供一种放大器设计装置和方法，其可以物体的固有频率与振动能量放大器的固有频率相匹配以使振动能量放大，并将其转换为电能且收集它。

本发明的目的在于提供一种能够放大宽范围的振动的放大器设计装置和方法。

本发明的目的在于提供一种在放大振动的同时不会在物体中引起问题的放大器设计装置和方法。

本发明要解决的问题不限于上述问题，本发明的未提及的其他问题和优点可以通过以下描述来理解，并且通过本发明的实施例会更加清楚。此外，应当理解，本发明要解决的问题和优点可以通过权利要求书中描述的手段及其组合来实现。

解决方法

一种由根据本实施例的放大器设计装置的处理器执行的放大器设计方法可以包括：通过与产生振动能量的物体接触来测量物体的频率且计算物体的固有频率；通过响应复数个预设振动能量放大器中的任一个振动能量放大器的选择来加载所选振动能量放大器的规格信息；指定对于振动能量放大器的规格信息中至少一个参数，以匹配于物体的固有频率。

根据本实施例的放大器设计装置可以包括：处理器；以及存储器，其可操作地连接到处理器，并且存储由处理器执行的至少一个代码，其中，当存储器由处理器执行时，所述存储器存储代码，所述代码使处理器通过与产生振动能量的物体接触来测量物体的频率且计算物体的固有频率，并且通过响应复数个预设振动能量放大器中的任一个振动能量放大器的选择来加载所选振动能量放大器的规格信息，并且指定对于振动能量放大器的规格信息中至少一个参数，以匹配于物体的固有频率。

除此之外，可以进一步提供其他实现本发明的方法、其他系统和一种存储有用于运行所述方法的计算机程序的计算机可读记录介质。

上述内容之外的其他方面、特征以及优点根据以下的附图、权利要求书和发明的详细说明，将变得更加明确。

有益效果

根据本发明，可以提供一种放大器设计装置和方法，其可以将物体的固有频率与振动能量放大器的固有频率相匹配以使振动能量放大，并将其转换为电能且收集它。

此外，可以提供一种放大宽范围的振动的放大器设计装置和方法。

此外，可以提供一种在放大振动的同时不会在物体中引起问题的放大器设计装置和方法。

本发明的效果不限于上述内容，本领域技术人员可以通过以下记载明确地理解未提及的其他效果。

附图说明

图1是根据本实施例的放大器设计环境的示例图。

图2是概略性地描述根据本实施例的放大器设计装置的构成的框图。

图3是概略性地描述图2的放大器设计装置中设计管理部的构成的框图。

图4是根据本实施例的振动能量放大器的侧面图。

图5是用于描述指定根据本实施例的振动能量放大器的可变框架的图。

图6是用于描述指定根据本实施例的振动能量放大器的质量体的图。

图7是示出根据本实施例的放大器设计装置的验证结果的波形图。

图8是根据本实施例的放大器设计装置以应用程序的形式安装在用户终端中的示例图。

图9是概略性地描述根据另一实施例的放大器设计装置的构成的框图。

图10是用于描述根据本实施例的放大器设计方法的流程图。

具体实施方式

参照附图和详细描述的实施例，本发明的优点、特征以及实现该优点和特征的方法将变得更加明确。然而，应当理解，本发明不限于以下提供的实施例，而是可以以各种不同的形式实现，并且涵盖包括在本发明的思想和技术范围内的所有变更、等同物或替代物。以下提供的实施例仅是为了使本发明的公开完整，并使本发明所属技术领域的技术人员充分了解本发明的范围。在描述本发明的情况下，如果确定相关已知技术的详细描述可能使本发明的主旨模糊不清，则将省略其详细描述。

本申请中使用的术语仅用于描述特定的实施例，并不用于限制本发明。单数表达包括复数表达，除非上下文另有明确规定。在本申请中，诸如“包括”或“具有”等术语旨在表示说明书中记载的特征、数字、步骤、操作、构成要素、部件或其组合的存在，但应当理解，这并不预先排除一个或多个其他特征、数字、步骤、操作、构成要素、部件或其组合的存在可能性或添加可能性。第一、第二等术语可以用于描述各种构成要素，但构成要素不应受到所述术语的限制。所述术语仅用于区分一个构成要素与其他构成要素。

此外，在本说明书中，“部”可以是诸如处理器或电路之类的硬件构成(hardwarecomponent)，和/或由诸如处理器之类的硬件构成执行的软件构成(softwarecomponent)。

在下文中，将参照附图详细描述根据本发明的实施例，并且在参照附图描述时，将对相同或者对应的构成要素赋予相同的附图标记，并省略对其重复的描述。

图1是根据本实施例的放大器设计环境的示例图。参照图1，放大器设计环境1可以包括放大器设计装置100、物体200、振动能量放大器300、万用表400、用户终端500和网络600。

一般而言，所有结构物可以具有特定的固有频率(natural frequency)。当这种特定的固有频率与外部激振频率相匹配时，可能会产生振幅的幅度急剧上升的共振。由共振放大的振动幅度可能与阻尼系数成反比。如果阻尼系数大，则可能会产生较小的共振，反之，如果阻尼系数非常小，则可能会产生较大的共振。通过利用这种物体振动的物理特性，可以提出根据本实施例的振动能量放大器300，其通过放大振动来进行自发电和检测。

只有在物体200的固有频率与振动能量放大器300的固有频率相匹配时，才能产生共振。物体200的固有频率的大小可变或具有无限范围，并且固有频率可以根据物体200的类型而不同。因此，需要每次对振动能量放大器300的固有频率进行不同的设计，以易于安装振动能量放大器300且缩短维修时间。因此，根据本实施例的放大器设计装置100可以基于特殊条件连续地改变振动能量放大器300的固有频率。根据选择了哪个振动能量放大器以及指定了所选振动能量放大器300的规格信息中的哪个参数(例如，在特定位置添加或排出哪个物质)，可能会发生这种连续变化。

此外，在本实施例中，放大器设计装置100可以具有能够利用回归分析函数控制条件变化且指定固有频率的算法。与适用本实施例之前相比，这种算法可以显着缩短(例如，5分钟以内)安装在物体200中的工艺时间。此外，在本实施例中，放大器设计装置100可以包括能够最小化作为振动放大的重要因素的阻尼系数的技术。当阻尼系数最小化时，可以提高振动能量放大器300的电能采集效率。因此，当振动能量放大器300将振动能量转换为电能时，可以使其容易地获得可取电能的最大值。

放大器设计装置100可以通过测量物体200的振动能量(频率)来计算固有频率。在本实施例中，放大器设计装置100可以位于与产生振动能量的物体200接触的位置，例如，物体200的上部。放大器设计装置100可以具有用于测量物体200的振动能量的振动传感器(未示出)和用于通过分析由振动传感器检测的振动能量来计算固有频率的计算部(未示出)。

放大器设计装置100可以通过响应复数个预设振动能量放大器中的任一个振动能量放大器的选择来加载所选振动能量放大器的规格信息。放大器设计装置100可以在其内部中存储有由各种规格构成的复数个振动能量放大器的类型。放大器设计装置100可以通过响应用户的选择性接收来加载复数个振动能量放大器的类型中的任意一个振动能量放大器的规格信息。这里，振动能量放大器可以包括设备，所述设备在接收和放大从物体200中产生的振动能量之后将所述振动能量转换为电能。

在本实施例中，假设用户从复数个振动能量放大器的类型中选择了图4所示的振动能量放大器300进行描述。因此，对于放大器设计装置100所加载的振动能量放大器300的规格信息可以包括对于固定支架(图4的310)、固定框架(图4的320)、可变框架(图4的330)、质量体(图4的340)和发电部(图4的350)的信息。在下文中，将在后面描述对于振动能量放大器300的详细规格信息。在本实施例中，振动能量放大器300可以位于与产生振动的物体200接触的位置，例如，物体200的上部。

放大器设计装置100可以指定对于振动能量放大器300的规格信息中至少一个参数，以匹配于物体的固有频率。这里，所谓“指定对于振动能量放大器300的规格信息中至少一个参数”是指，可以包括调整可变框架(图4的330)的长度、调整质量体(图4的340)的重量或者调整两者，以匹配于物体的固有频率。

放大器设计装置100可以验证振动能量放大器300的固有频率是否与物体200的固有频率相匹配，所述振动能量放大器300的固有频率是通过指定参数来调整可变框架(图4的330)的长度和质量体(图4的340)的重量中至少一个来产生的。在本实施例中，振动能量放大器300可以位于与物体200接触的位置(例如，物体200的上部)，以进行验证。当振动能量放大器300的固有频率与物体200的固有频率相匹配时，可能会产生共振(resonance)。然而，当振动能量放大器300的固有频率与物体200的固有频率不匹配时，可能不会产生共振。

放大器设计装置100可以通过接收从万用表400输出的振动能量放大器300的电压变化来判断是否产生共振。在本实施例中，万用表400连接到振动能量放大器300的发电部(图4的350)，并且通过将发电部350输出的电能转换为电压形式来将其输出到放大器设计装置100。当从万用表400接收的电压的变化中出现垂直上升的区间(例如，从40mV上升19倍到760mV的区间)时，放大器设计装置100可以判断该区间中产生共振。然而，当从万用表400接收的电压的变化中没有垂直上升的区间时，放大器设计装置100可以判断没有产生共振。

放大器设计装置100可以通过接收从万用表400输出的振动能量放大器300的电压变化来重新指定对于振动能量放大器300的规格信息中至少一个参数，以使物体200的固有频率与振动能量放大器300的固有频率相匹配而产生共振。这里，所谓“重新指定对于振动能量放大器300的规格信息中至少一个参数”可以包括修改先前指定的参数。

在本实施例中，放大器设计装置100可以以服务器的形式独立存在，或者可以通过以应用程序的形式实现放大器设计功能来安装在用户终端500中，所述放大器设计功能包括测量放大器设计装置100提供的物体200的固有频率、加载振动能量放大器的规格信息和指定参数、验证是否产生共振和重新指定参数。

用户终端500可以通过访问放大器设计装置100提供的放大器设计应用程序和/或放大器设计网站来接受放大器设计服务。

这种用户终端500可以包括能够执行计算装置(未示出)的功能的通信终端，除了智能手机之外，也可以是用户操作的台式电脑、笔记本电脑、平板电脑、智能电视、手机、个人数字助理(PDA，personal digitalassistant)、手提电脑、媒体播放器、微型服务器、全球定位系统(GPS，globalpositioning

system)装置、电子书终端、数字广播终端、导航系统、自助服务机、MP3播放器、数码相机、家用电器和其他移动或非移动计算装置，但不限于此。此外，用户终端500可以是具有通信功能和数据处理功能的可穿戴终端，例如手表、眼镜、发带和戒指等。这种用户终端500不限于上述内容，可以无限制地采用能够浏览网页的终端。

网络600可以用于连接放大器设计装置100和用户终端500。这种网络600可以涵盖有线网络，例如局域网(LANs，local area networks)、广域网(WANs，wide areanetworks)、城域网(MANs，metropolitan area networks)、综合业务数字网(ISDNs，integratedservice digital networks)等，以及无线网络，例如无线局域网(LANs，local areanetworks)、码分多址(CDMA，Code Division Multiple Access)、蓝牙、卫星通信等，但本发明的范围不限于此。此外，网络600可以通过近距离通信和/或远距离通信来发送和接收信息。这里，近距离通信可以包括蓝牙(bluetooth)、射频识别(RFID，radio frequencyidentification)、红外数据组织(IrDA,infrared data association)、超宽带(UWB，ultra-wideband)、紫蜂(ZigBee)、无线保真(Wi-Fi，wireless fidelity)技术，远距离通信可以包括码分多址(CDMA，code division multiple access)、频分多址(FDMA，frequencydivision multiple access)、时分多址(TDMA，time divisionmultiple access)、正交频分多址(OFDMA，orthogonal frequency division multipleaccess)、单载波频分多址(SC-FDMA，single carrier frequency division multipleaccess)技术。

网络600可以包括网络组件的连接，例如集线器、网桥、路由器和交换机。网络600可以包括诸如公共网络(例如，互联网)和专用网络(例如，安全的公司专用网络)之类的一个或多个连接的网络，例如，多网络环境。可以通过一个或多个有线或无线接入网络来接入网络600。

此外，网络600可以支持控制器域网(CAN，controller areanetwork)通信、车辆到基础设施(V2I，vehicle toinfrastructure)通信、车辆到所有事物(V2X，vehicletoeverything)通信、车辆环境中的无线接入(WAVE，wireless access invehicularenvironment)通信技术、在分布式构成要素(例如事物)之间交换和处理信息的物联网(IoT，Internet of Things)和/或窄带物联网(NB-IoT，Narrow Band InternetofThings)和/或5G通信。这里，窄带(NB，narrowband)-IoT是使用长期演进(LTE，Long-Term

Evolution)频率的低功耗/广域物联网技术之一，可以用于间隔性地传输低容量数据的跟踪、传感和抄表等。

图2是概略性地描述根据本实施例的振动能量放大器设计装置的构成的框图。在以下描述中，将省略与图1的描述重复的描述。参照图2，放大器设计装置100可以包括通信部110、存储介质120、程序存储部130、数据库140、设计管理部150和控制部160。

通信部110可以通过与网络600联动来提供以分组数据的形式提供放大器设计装置100和用户终端500之间发送/接收的信号所需的通信接口。此外，通信部110可以用于从用户终端接收预定信息请求信号，并且可以用于将由设计管理部150处理的信息传输到用户终端500。这里，通信网是用于连接放大器设计装置100和用户终端500的介质，并且可以包括提供访问路径的路径，以使用户终端500在访问放大器设计装置100之后发送和接收信息。此外，通信部110可以是包括硬件和软件的装置，所述硬件和软件是通过与其他网络装置的有线/无线连接来发送和接收诸如控制信号或数据信号之类的信号所需的。

存储介质120用于临时或永久存储由控制部160处理的数据。这里，存储介质120可以包括磁存储介质(magnetic storage media)或闪存介质(flash storage media)，但本发明的范围不限于此。这种存储介质120可以包括内存储器和/或外存储器，并且可以包括：易失性存储器，例如动态随机存取存储器(DRAM，Dynamic Random AccessMemory)、静态随机存取存储器(SRAM，Static Random-Access Memory)或同步动态随机存取存储器(SDRAM，synchronous dynamic random-access memory)等；非易失性存储器，例如一次可编程只读存储器(OTPROM，one time programmable ROM)、可编程只读存储器(PROM，ProgrammableRead-Only Memory)、可擦除可编程只读存储器(EPROM，Erasable Programmable Read-Only Memory)、带电可擦除可编程只读存储器(EEPROM，Electrically ErasableProgrammable read only memory)、掩膜只读存储器(mask ROM，Mask Read-OnlyMemory)、闪存存储器(flash ROM，Flash Read-Only Memory)、NAND闪存存储器(NANDFlash Memory)或NOR闪存存储器(NOR Flash Memory)等；闪存驱动器，例如固态硬盘(SSD，Sol id State Drive)、CF(compact flash)卡、安全数码(SD，Secure Digital)卡、Micro-SD卡、Mini-SD卡、Xd(XD Picture)卡或记忆棒(memory stick)等；或存储装置，例如机械硬盘(HDD，Hard Disk Drive)。

程序存储部130安装有执行以下操作的控制软件，所述操作包括：通过测量物体200的频率来计算固有频率；通过响应对复数个预设振动能量放大器中的任意一个振动能量放大器的选择来加载所选振动能量放大器300的规格信息；指定对于振动能量放大器300的规格信息中至少一个参数，以匹配于物体200的固有频率；验证是否产生振动能量放大器300的固有频率与物体200的固有频率相匹配的共振；重新指定特定的参数，以使振动能量放大器300的固有频率与物体200的固有频率相匹配而产生共振。

数据库140可以包括用于存储各种放大器的类型和每个放大器的规格信息的管理数据库。例如，管理数据库可以存储各种放大器的类型中图4所示的振动能量放大器300和对于振动能量放大器300的规格信息。

此外，数据库140可以包括用于存储接收放大器设计服务的用户信息的用户数据库。这里，用户信息可以包括：用户的基本信息，例如用户姓名、所属单位、个人信息、性别、年龄、联系方式、电子邮件、地址、照片等；有关用户身份认证(登录)的信息，例如账号(ID)(或电子邮件)、密码(password)等；有关访问的信息，例如访问国家、访问位置、用于访问的装置的信息、访问的网络环境等。

此外，用户数据库可以存储用户的固有信息、访问放大器设计应用程序或放大器设计网站的用户接收的信息和/或类别历史、用户设置的环境设置信息、用户使用的资源使用量信息、对应于用户的资源使用量的计费和支付信息。

设计管理部150可以通过测量物体200的频率来计算固有频率。设计管理部150可以通过响应复数个预设振动能量放大器中的任一个振动能量放大器的选择来加载所选振动能量放大器300的规格信息。设计管理部150可以指定对于振动能量放大器300的规格信息中至少一个参数，以匹配于物体200的固有频率。设计管理部150可以验证是否产生振动能量放大器300的固有频率与物体200的固有频率相匹配的共振。设计管理部150可以重新指定特定的参数，以使振动能量放大器300的固有频率与物体200的固有频率相匹配而产生共振。

控制部160是一种中央处理装置，并且可以通过驱动安装在程序存储部130中的控制软件来控制放大器设计装置100的整个操作。控制部160可以包括能够处理数据的所有类型的装置，例如，处理器(processor)。这里，“处理器(processor)”可以是指嵌入在硬件中的数据处理装置，例如，具有在物理上结构化的电路，以执行由程序中包括的代码或指令表示的功能。作为嵌入在上述硬件中的数据处理装置的一示例，可以涵盖微处理器(microprocessor)、中央处理装置(CPU，central processing unit)、处理器核心(processor core)、多处理器(multiprocessor)、专用集成电路(ASIC，application-specific integrated circuit)、现场可编程逻辑门阵列(FPGA，fieldprogrammable gatearray)等的处理装置，但本发明的范围不限于此。

图3是概略性地描述图2的振动能量放大器设计装置中设计管理部的构成的框图，图4是根据本实施例的振动能量放大器的侧面图。在以下描述中，将省略与图1和图2的描述重复的描述。参照图3和图4，设计管理部150可以包括测量部151、加载部152、指定部153和验证部154。

测量部151可以通过与产生振动能量的物体200接触来测量物体200的频率且计算固有频率。

当振动能量放大器300与物体200接触时，测量部151可以通过使用内部的振动传感器来测量物体200的频率。在本实施例中，测量物体200的频率的方法包括两种方法，并且可以使用两种方法中的一种或多种。第一，可以通过使振动能量放大器300与物体200接触来由振动传感器测量物体200中产生的频率。第二，可以通过使振动能量放大器300与物体200接触，并由振动传感器测量因使用诸如橡胶槌之类的敲击工具敲击物体200而在物体200中产生的频率。

当测量到物体200的频率时，测量部151可以使用冲击激振方法和正弦波激振方法中的一种或多种，以测量物体200的固有频率。在本实施例中，测量固有频率的方法不限于上述冲击激振方法和正弦波激振方法，可以适用各种测量/传递物理振动的方法。

冲击激振方法可以包括通过向物体200施加一次冲击来检测和分析响应振动信号的方法。由于当进行冲击激振时出现的响应振动具有相应于固有频率的频率，因此可以通过响应振动信号的频率分析来容易地测量固有频率。

正弦波激振方法可以包括在改变以正弦波形式的激振的同时向物体200施加所述激振且检测和分析响应信号的方法，这也可以称为频率扫描(sweep)方法。当适用正弦波激振方法时，可以向物体200施加每个激振的频率且测量其响应振动成分以找到最大振动频率成分存在的地点，该值可以成为固有频率。

在本实施例中，当测量部151测量的物体200的频率过低(例如，每秒频率为10-15或更少)或过高时，无法通过使用振动能量放大器300来回收电能。这是因为无法指定后述的可变框架330和质量体340。在此情况下，测量部151可以输出频率测量结果，以能够使用户确认该结果。

加载部152可以通过响应复数个预设振动能量放大器中的任一个振动能量放大器的选择来加载所选振动能量放大器的规格信息。在本实施例中，在数据库140中存储的复数个振动能量放大器中，可以选择如图4所示的振动能量放大器300，并且可以加载振动能量放大器300的规格信息。

参照图4描述振动能量放大器300的加载信息，振动能量放大器300的规格信息可以包括固定支架310、固定框架320、可变框架330、质量体340和发电部350的设计信息。

固定支架310可以位于产生振动能量的物体200的上部，以接收所述振动能量。在本实施例中，固定支架310可以由具有高弹性模量的材料构成，例如，不锈钢(stainlesssteel)。

固定框架320的一端部可以连接到固定支架310，并且可以向固定支架310的侧方向延伸。在本实施例中，固定框架320可以由具有高弹性模量的材料构成，例如，不锈钢(stainless steel)。作为选择性实施例，固定框架320可以构成为可从固定支架310上拆卸。作为一实施例，可以在固定支架310上设置有调整厚度和长度中的至少一个的其他固定框架，以改变发电部350的固有频率。

可变框架330连接到固定框架320的另一端部，并且可以安装为可从固定框架320的另一端部向侧方向滑动。在本实施例中，可变框架330可以由具有高弹性模量的材料构成，例如，不锈钢(stainless steel)。在本实施例中，发电部350的振动能量可以根据可变框架330从固定框架320的另一端部滑动的长度而改变。这里，所谓“发电部350的振动能量发生变化”可以是与发电部350的固有频率发生变化相同的含义。此外，在本实施例中，可变框架330可以刻有标识，所述标识用于识别从固定框架320的另一端部滑动的长度的程度，例如，标尺。图4A和图4B示出可变框架330从固定框架320滑动而其长度发生变化。

作为选择性实施例，可变框架330可以构成为可从固定框架320上拆卸。作为一实施例，可以在固定框架320上设置有调整厚度和长度中的至少一个的其他可变框架，以改变发电部350的固有频率。此外，当仅通过使用固定框架320来使发电部350的固有振动与物体200的固有频率相匹配而产生共振时，可以从振动能量放大器300的规格中省略可变框架330。

质量体340可以位于固定框架320和可变框架330中的一个或多个上部。在本实施例中，质量体340可以由可施加重量的材料构成，例如，磁铁(magnet)。由磁铁构成的质量体340可以从固定框架320和可变框架330中的一个或多个上拆卸。在本实施例中，发电部350的振动能量可以根据质量体340的重量而发生变化。此外，当在没有质量体340的情况下发电部350的固有振动与物体200的固有频率相匹配而产生共振时，可以从振动能量放大器300的规格中省略质量体340。

发电部350连接到固定支架310，并且与固定框架320间隔开且彼此相对，并且可以通过放大固定框架320和可变框架330从固定支架310接收的振动能量来将其转换为电能。在本实施例中，发电部350可以由陶瓷压电元件、聚合物压电元件、混合陶瓷和聚合物的混合压电元件中的一种构成。

在本实施例中，具有优异发电性能的陶瓷(ceramic)压电元件、具有优异物理柔韧性的聚合物(polymer)或混合聚合物和陶瓷的混合压电元件可以用作发电部350。因此，由于优异的物理柔韧性而具有耐久性，因此可以容易地发电。此外，PVDF通常作为压电元件的类型使用，可以包括钛酸钡、PZT晶体或PZT纤维。此外，可以使用诸如NKN基、BZT-BCT基、BNT基、BSNN、BNBN基之类的无铅(Lead-free)压电材料、PLZT、P(VDF-TrFE)、石英、电气石、罗谢耳盐、钛酸钡、磷酸二氢铵、酒石酸乙二胺等。

作为选择性实施例，摩擦发电元件可以用作发电部350。摩擦发电元件可以由有机、无机和有无机高分子材料中的一种或多种构成，例如由聚酰胺、聚乙烯醇、聚甲基丙烯酸甲酯、聚酯、聚氨酯、聚乙烯醇缩丁醛、聚丙烯腈、天然橡胶、聚苯乙烯、聚偏二氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚酰亚胺、聚氯乙烯和聚二甲基硅氧烷组成的组。

指定部153可以指定对于振动能量放大器300的规格信息中至少一个参数，以匹配于物体200的固有频率。这里，所谓“指定对于振动能量放大器300的规格信息中至少一个参数”可以包括指定可变框架330的长度和质量体340的重量中的一个或多个。

在下文中，将参照图5描述由指定部153指定可变框架330的长度。参照图5，图5A示出了可变框架330的长度和物体200的固有频率之间的线性方程。这里，freq可以表示物体200的固有频率，p可以表示矢量系数。在本实施例中，矢量系数p可以是-400到-300之间的值之一。当将这种矢量系数值和物体200的固有频率输入到图5A所示的线性方程中时，可以指定可变框架330的长度(Length of ruler)。图5B是显示将根据物体200的固有频率(freq)指定的可变框架330的长度的曲线图。从图5B可以知道将用于指定物体200固有频率(freq，横轴)的可变框架330的长度(Length of ruler，纵轴)。

在下文中，将参照图6描述由指定部153指定质量体340的重量。参照图6，图6A示出了质量体340的重量和物体200的固有频率之间的线性方程。这里，freq可以表示物体200的固有频率，p可以表示矢量系数。在本实施例中，矢量系数p可以是-2000到-1000之间的值中的一个或多个，或者可以是10000到20000之间的值中的一个或多个，或者可以是-100到-10之间的值中的一个或多个，或者可以是100到2000之间的值中的一个或多个。当将这种矢量系数值和物体200的固有频率输入到图6A所示的线性方程中时，可以指定质量体340的重量(mass of magnet)。图6C是显示将根据物体200的固有频率(freq)指定的质量体340的重量的曲线图。从图6C可以知道将用于指定物体200的固有频率(freq，横轴)的质量体340的重量(mass of magnet)。

验证部154可以通过接收从连接到发电部350的万用表400输出的振动能量放大器300的电压变化来判断是否产生共振。当出现垂直上升的区间时，验证部154可以启动电能回收装置(未示出)，以回收从振动能量放大器300输出的电能。图7A示出了包括共振产生区间的万用表400的输出波形，图7B示出了不包括共振产生区间的万用表400的输出波形。如图7B所示，当不包括共振产生区间时，验证部154可以控制指定部153以产生共振。即，验证部154可以重新指定振动能量放大器300的规格信息中至少一个参数以产生共振。

图8是根据本实施例的振动能量放大器设计装置以应用程序的形式安装在用户终端中的示例图。在以下描述中，将省略与图1至图7的描述重复的描述。

图8A示出了在将用户终端500放置在物体200上时提供给用户的信息以测量物体200的频率。图8A的810示出了可以通过使用振动传感器来测量物体200的频率，图8B的820示出了可以通过使用橡胶槌等敲击物体200来测量物体200的频率。根据实施例，可以使用两者。

图8B示出了在测量物体200的频率之后通过指定以下内容来提供给用户的信息，所述内容包括：物体200的频率测量结果；每个测量次数不同地测量的频率；物体200的固有频率计算结果；以及由此产生共振的振动能量放大器300的可变框架330的长度和质量体340的重量(或数量)。在本实施例中，物体200的频率测量结果可以是每个测量次数不同地测量的频率的平均值。用户可以通过查看图8B的屏幕来调整振动能量放大器300的可变框架330的长度和/或质量体340的重量(或数量)。

图9是概略性地描述根据另一实施例的振动能量放大器设计装置的构成的框图。在以下描述中，将省略与图1至图8的描述重复的描述。参照图7，根据另一实施例的放大器设计装置100可以包括处理器170和存储器180。

在本实施例中，处理器170可以处理如图2和图3所示的通信部110、存储介质120、程序存储部130、数据库140、设计管理部150和控制部160执行的功能。

这种处理器170可以控制放大器设计装置100的整个操作。这里，“处理器(processor)”可以是指嵌入在硬件中的数据处理装置，例如具有在物理上结构化的电路，以执行由程序中包括的代码或指令表示的功能。作为嵌入在上述硬件中的数据处理装置的一示例，可以涵盖微处理器(microprocessor)、中央处理装置(CPU，centralprocessingunit)、处理器核心(processor core)、多处理器(multiprocessor)、专用集成电路(ASIC，appl ication-specific integrated circuit)、现场可编程逻辑门阵列(FPGA，fieldprogrammable gate array)等的处理装置，但本发明的范围不限于此。

存储器180可操作地连接到处理器170，并且可以存储与由处理器170执行的操作相关联的至少一个代码。

此外，存储器180可以执行临时或永久存储由处理器170处理的数据的功能，并且可以包括构造为数据库140的数据。这里，存储器180可以包括磁存储介质(magneticstorage media)或闪存介质(flash storage media)，但本发明的范围不限于此。这种存储器180可以包括内存储器和/或外存储器，并且可以包括：易失性存储器，例如动态随机存取存储器(DRAM，Dynamic Random Access Memory)、静态随机存取存储器(SRAM，Static Random-Access Memory)或同步动态随机存取存储器(SDRAM，synchronousdynamic random-access memory)等；非易失性存储器，例如一次可编程只读存储器(OTPROM，one time programmable ROM)、可编程只读存储器(PROM，ProgrammableRead-Only Memory)、可擦除可编程只读存储器(EPROM，ErasableProgrammableRead-Only Memory)、带电可擦除可编程只读存储器(EEPROM，ElectricallyErasableProgrammable read only memory)、掩膜只读存储器(mask ROM，Mask Read-OnlyMemory)、闪存存储器(flash ROM，Flash Read-Only Memory)、NAND闪存存储器(NANDFlash Memory)或NOR闪存存储器(NOR Flash Memory)等；闪存驱动器，例如固态硬盘(SSD，Solid StateDrive)、CF(compact flash)卡、安全数码(SD，Secure Digital)卡、Micro-SD卡、Mini-SD卡、Xd(XD Picture)卡或记忆棒(memory stick)等；或存储装置，例如机械硬盘(HDD，Hard Disk Drive)。

图10是用于描述根据本实施例的放大器设计方法的流程图。在以下描述中，将省略与图1至图9的描述重复的描述。假设放大器设计装置100在周围构成要素的帮助下，由处理器170执行根据本实施例的放大器设计方法进行描述。

参照图10，在S1010步骤中，处理器170可以通过与产生振动能量的物体200接触来测量物体200的频率且计算固有频率。在处理器170中，可以由振动传感器通过上述两个方法中的一种或多种来测量物体200的频率。此外，处理器170可以通过使用正弦波激振方法和/或冲击激振方法来分析物体200的频率以测量物体200的固有频率。

在S1020步骤中，处理器170可以通过响应复数个预设振动能量放大器中的任一个振动能量放大器的选择来加载所选振动能量放大器的规格信息。在本实施例中，处理器170可以加载对于所选振动能量放大器300的包括关于以下构成要素的信息的规格信息，所述构成要素包括：固定支架310，其位于产生振动能量的物体200的上部以接收所述振动能量；固定框架320，其一端部连接到固定支架310，并且向固定支架310的侧方向延伸；可变框架330，其连接到固定框架320的另一端部，并且安装为可从固定框架320的另一端部向侧方向滑动；质量体340，其位于固定框架320和可变框架330中的任一个的上部，并且由磁铁组成；发电部350，其连接到固定支架310，并且与固定框架320间隔开且彼此相对，并且通过放大固定框架320和可变框架330从固定支架310接收的振动能量来将其转换为电能。

在本实施例中，对于振动能量放大器的规格信息可以进一步包括：关于固定框架320构成为可从固定支架310上拆卸的信息；关于发电部350的固有频率根据可变框架330从固定框架320的另一端部滑动的长度而改变，并且刻有可识别从固定框架320的另一端部滑动的长度的程度的信息；关于发电部350由陶瓷压电元件、聚合物压电元件、混合陶瓷和聚合物的混合压电元件中的一种构成的信息；关于固定框架320和可变框架330由不锈钢(stainless steel)构成的信息。

在S1030步骤中，处理器170可以指定对于振动能量放大器300的规格信息中至少一个参数，以匹配于物体200的固有频率。在本实施例中，处理器170可以指定可变框架330的长度和质量体340的重量中的至少一个，以匹配于物体200的固有频率。

在S1040步骤中，处理器170可以在指定参数之后验证是否产生振动能量放大器300的固有频率与物体200的固有频率相匹配的共振。处理器170可以重新指定可变框架330的长度和质量体340的重量中的至少一个，以使振动能量放大器300的固有频率与物体200的固有频率相匹配而产生共振。

如上所述，根据本发明的实施例可以以计算机程序的形式实现，所述计算机程序可以通过计算机上的各种构成要素来执行，并且这种计算机程序可以记录在计算机可读介质中。此时，介质可以包括诸如硬盘、软盘和磁带之类的磁性介质、诸如CD-ROM和DVD之类的光学介质、诸如光磁软盘(floptical disk)之类的磁光介质(magneto-opticalmedium)以及诸如只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存储器(RAM，Random AccessMemory)、闪存存储器之类的特别构成为用于存储和执行程序指令的硬件装置。

同时，所述计算机程序可以是针对本发明特别设计和构成的，或者可以是计算机软件领域的技术人员已知和可用的。计算机程序的示例不仅可以包括诸如由汇编者形成之类的机器语言代码，还包括可通过使用解释程序等来由计算机执行的高级语言代码。

在本发明的说明书(特别是在权利要求书中)中，术语“所述”和与其相似的指示代名词的使用可以应用于单数和复数。此外，当在本发明中记载范围(range)时，其包括适用于属于所述范围的个别值的发明(如果没有与其相反的记载)，这等于在发明的详细描述中记载构成所述范围的个别值。

如果没有明确记载构成根据本发明的方法的步骤的顺序，或者没有记载与其相反的记载，则可以以适当的顺序执行所述步骤。本发明并不受所述步骤的记载顺序的限制。在本发明中的所有示例或者示例性用语(例如，等等)的使用仅仅用于详细描述本发明，并且本发明的范围并不受所述示例或者示例性术语的限制，除非受权利要求书的限制。此外，本领域技术人员可以认识到，各种修改、组合和变更可以在所附权利要求书或者其等同物的范围内根据设计条件和因素来构成。

因此，本发明的思想不应由所述描述的实施例限定，并且不仅以下权利要求书而且权利要求书的所有等同或等效改变范围属于本发明的思想的范畴。