自供能的风速和温度监测节点可应用于环境监测、通风系统监控等领域,开展相关研究具有重要意义。在课题组前期研究基础上,设计了一种可同时测量风速的微型压电风能采集器,制作了自供能无线风速与温度监测节点。该节点所包含的的压电风能采集器选用两个压电层并联的压电片作为簧片,其中一个压电层作为电源进行供能,另一个压电层作为风速传感器用于风速测量。为此,论文介绍了带谐振腔的风能采集器的风能采集与风速测量的机理,设计了相应的电路并编写了无线测量程序,最后制作出自供能无线监测节点,实现了对风速和温度的测量。论文主要工作如下:①在分析风能采集器和风速传感器国内外研究现状基础上,提出了风驱动的自供能无线风速与温度监测节点的技术方案;②介绍了带谐振腔的压电风能采集器采集风能的工作机理,分析了风速测量原理,并采用ANSYS软件分析了风速与悬臂梁固有频率的关系,以及结构参数对风速测量的影响;③设计了测频电路与测温电路,编写了温度测量、频率测量及无线通信传输控制程序,并进行了仿真验证;④完成了自供能无线风速与温度监测节点的制作,并进行了测试。实验结果表明,在风速为11.1 m/s时,采集器的开路电压有效值约为10.4 V,优化负载约为25 kΩ,输出功率为1.21 m W,无线风速与温度监测节点每隔45 s无线发送一次所测得的风速和温度;当风速在7 m/s-12.4 m/s区间内,风速传感器的灵敏度约为1.22 Hz/(m/s)。