基于MEMS技术的三明治型电磁式微振动能量采集器

• 作者: 刘慧婷 戴旭涵 杨卓青 王佩红 赵小林
• 来源期刊: 纳米技术与精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 微机电系统 振动能量采集 电磁式 三明治结构
• 年，卷（期）: 2010,（6）
• 页码范围: 510-515
• 分类号: TM38|TN3
• 字数: 3982字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1672-6030.2010.06.006

摘要

本文中设计了一种结构新颖的三明治型电磁式微振动能量采集器,主要包括上线圈、下线圈和由永磁体与硅基平面镍弹簧构成的拾振系统.上、下线圈的对称性分布有利于充分利用永磁体周围的磁场从而提高整个器件的机械能-电能转换效率.实验样机主要采用MEMS微加工技术制作,其中的硅基平面镍弹簧采用体硅微加工和微电镀技术制作,双层铜线圈采用微电镀和聚酰亚胺绝缘层技术制作.实验样机的体积约为 0.32 cm3.振动特性测试表明,在外界加速度小于8 m/s2时,永磁体振幅随着加速度的增加而增加,在加速度大于8 m/s2以后,振幅几乎不再增加,出现饱和现象.电学特性测试表明,在8 m/s2加速度作用下,单线圈和串联线圈产生的感应电压峰峰值分别为82.5 mV和125 mV,因此,三明治结构的新型设计使得输出电压增加了51.5%.另外,在加速度为8 m/s2、频率为280.9 Hz的外界振动激励下,实验样机产生的最大负载电压和最大负载功率分别为125 mV和13.2 μW.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	赵小林	上海交通大学微纳科学技术研究院	56	549	13.0	20.0
2	刘慧婷	安徽大学计算机科学与技术学院	64	1093	15.0	31.0
3	王佩红	安徽大学物理与材料科学学院	24	189	7.0	13.0
4	戴旭涵	上海交通大学微纳科学技术研究院	8	146	6.0	8.0
5	杨卓青	上海交通大学微纳科学技术研究院	7	91	3.0	7.0