横向电磁式振动能量采集器的设计与制作

• 作者: 李伟 王跃林 车录锋
• 来源期刊: 光学精密工程
• 学科: 工学
• 关键词: 电磁式能量采集器 振动能量采集器 横向振动 微机电系统(MEMS)
• 年，卷（期）: 2013,（3）
• 所属期刊栏目: 微纳技术与精密机械
• 页码范围: 694-700
• 页数: 7页
• 分类号: TP212.12|TN409
• 字数: 2208字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3788/OPE.20132103.0694

摘要

基于微机电系统(MEMS)设计了一种结构新颖的横向电磁式振动能量采集器,用于把周围环境中振动的机械能转化为电能.该能量采集器主要由两块长方形永磁体、螺旋铜线圈、质量块-弹性梁振动系统及衬底等构成.选用有限元分析软件对器件结构参数进行了仿真分析与优化,并利用电镀技术制作螺旋铜线圈,KOH湿法腐蚀和深反应离子刻蚀(DRIE)技术制作质量块-弹性梁振动系统,然后与永磁体一起组成了体积大约为100 mm3的能量采集器样机.对制作好的电磁式振动能量采集器样机的振动特性测试表明:质量块-弹性梁振动系统的一阶固有频率为241 Hz;在频率为241 Hz、加速度为2.8 ms-2的外界振动激励下,负载两端产生的交流电压峰峰值为9.2 mV.另外调节质量块和弹性梁的参数,还可以得到不同固有频率的能量采集器.该能量采集器实现了从机械能到电能的转化,对无线传感器件的发展和应用很有意义.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	李伟	中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术联合国家重点实验室微系统技术重点实验室	315	4950	35.0	61.0
5	王跃林	中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术联合国家重点实验室微系统技术重点实验室	84	623	14.0	18.0
6	车录锋	中国科学院上海微系统与信息技术研究所传感技术联合国家重点实验室微系统技术重点实验室	38	363	11.0	16.0