| 低频压电式MEMS振动能量采集器研究 |
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| 引用本文： | 李光耀,王晓蕾,杨杰.低频压电式MEMS振动能量采集器研究[J].压电与声光,2016,38(3):487-491. |
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| 作者姓名： | 李光耀 王晓蕾 杨杰 |
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| 作者单位： | （1.内蒙古工业大学 理学院，内蒙古 呼和浩特 010051； 2.中北大学 仪器科学与动态测试教育部重点实验室，山西 太原 030051） |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金资助项目（51268040，51275492，61127008）；国家“八六三”计划基金资助项目（2013AA041109） |
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| 摘 要： | 设计了一种低频压电d31模式的"八悬臂梁-中心质量块"结构微机电系统(MEMS)振动能量采集器,实现环境振动能量向电能的转换。首先利用溶胶-凝胶工艺实现PZT压电薄膜的异质集成制造,单个锆钛酸铅(PZT)压电敏感单元的有效尺寸为935μm×160μm×1.5μm;然后通过MEMS加工工艺完成器件微结构的加工制造,器件结构有效体积为9.936×10~(-4)cm~3;最后借助振动测试系统对该器件的各项输出性能进行测试。测试结果表明,谐振频率为60Hz、加速度激励为1g(g=9.8m/s~2)时,该能量采集器的输出电压峰-峰值为232mV。在其两端加载3.0 MΩ的负载时最大输出功率为6×10~(-4)μW,输出功率密度为0.604μW/cm~3,PZT压电敏感单元有效面积下的输出功率密度为0.025μW/cm~2。
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| 关 键 词： | 压电式 微机电系统(MEMS) 振动 能量采集技术 输出性能 |
Research on Piezoelectric MEMS Vibration Energy Harvester for Low Frequency Applications |
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| LI Guangyao,WANG Xiaolei and YANG Jie.Research on Piezoelectric MEMS Vibration Energy Harvester for Low Frequency Applications[J].Piezoelectrics & Acoustooptics,2016,38(3):487-491. |
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| Authors: | LI Guangyao WANG Xiaolei and YANG Jie |
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