运动驱动发电机通常被分成两种截然不同的种类:带有刚性连接到振动/运动源的电机械传感器的运动驱动发电机和为了驱动传感器使用惯性力作用在可移动检测质量的运动驱动发电机c前一类能量采集器通常指基于应力的能量采集器。这种器件允许提取相对大量的能量。此外,此类能量采集器一系列面向人体的应用已经商业化了。OPA2227U最著名的例子就是能量采集鞋。这些鞋子产生的输出功率到几个瓦特量级,足够给大量的应用程序提供电能。

   但是,基于应力的能量采集器大部分体积较大并且需要弹性的传感器设计。因此,它们不满足无线传感器网络的需要,对于这个采集原理的主要目标应用在这一章节中展现。另一方面,最小化的惯性能量采集器可以使用MEMS技术实现,且允许大规模低成本制造:制造的器件受专用封装保护来抵抗严酷的机械条件。

   无线传感器网络对于机械和人体应用都具有巨大潜力。轮胎压力监测系统[4:]和患者健康监测系统[49]分别是这些应用的具体实例。在这两个环境中振动特性有明显差异。基于实验结果,Roundy得出结论,在包括汽车在内的各种机械附近发生的振动具有ω~⒛0Hz之间的主要分量,加速度幅度范围在人体上,冯・布伦(Ⅴon B山en)确定观察到的运动的主要频率低于5Hz[511。鉴于频率范围之间的巨大差异,分别部署在机器和人体上的无线应用需要独特的惯性振动能量采集器设计。

   对于机械应用,惯性采集器的经典设计是基于谐振方案。也就是说,换能器的机械元件由谐振器组成,通过激发谐振器处于某一种谐振模式来提供最大输出功率。对于与人体相关的低频信号而言,需要不同的基于非线性和非谐振原理的方法,例如频率或者冲击的转换。两种不同的方法将会在接下来的章节中分别讨论。