基于八悬臂梁-中心质量块结构MEMS压电振动能量采集器

高能量密度输出、低频范围响应、环境适应性强的自供电振动能量采集器已成为微能源技术领域的一个重要发展方向。提出一种d31型工作模式下MEMS压电式振动能量采集器,设计八悬臂梁-中心质量块结构代替传统的单悬臂梁结构,利用溶胶-凝胶（Sol-Gel）技术在每个悬臂梁上异质集成制备锆钛酸铅（Pb（Zr0.53Ti0.47）O3,PZT）压电功能厚膜层,通过MEMS工艺和引线键合技术完成器件础结构制造。输出性能测试结果表明,器件一阶谐振频率为41 Hz,3 gn加速度激励下输出电压峰峰值为264.00 mV;在器件两端加载3.00 MΩ负载时输出功率最大,为0.72 nW。     

新型MEMS压电微能源驱动的乳化液泵站ZigBee振动监测系统研究

为确保矿用乳化液泵站安全运行,提出一种基于新型MEMS压电能量收集器的振动状态监测系统。器件为八悬臂梁-中心质量块结构,利用MEMS加工工艺制造,总体尺寸为7000 μm×7000 μm×400 μm;能源管理模块以LTC3331为核心设计,可稳定输出3.3 V直流电压;无线传感网络基于ZigBee技术构建,终端节点的振动加速度采样率控制在10 Hz。经振动台系统测试表明,微能源阵列输出电压最大可达1.47 V,系统供电稳定性较好;在30 m内节点具有良好的传输可靠性和实时性     

微型振动式能量采集器研究进展

振动能量采集器具有体积小、寿命长、高能量密度的特点成为当前广泛研究的重要微能源器件之一。重点介绍了基于电磁式、压电式、静电式、磁致伸缩式、复合式等采能原理的能量收集模块,系统综述了上述能量采集模块的优缺点、国内外现状及未来发展趋势;同时综述了微能源重要组成部分——电源管理和储能电路模块的研究现状,最后展望了振动式微能源器件的发展前景与趋势。     

青春记忆——之物业管理从业篇

《钢铁是怎样炼成的》作者奥斯特洛夫斯基有句名言:生活赋予我们一种巨大的和无限高贵的礼品,这就是青春,青春充满着力量,充满着期待志愿,充满着求知和斗争的志向,充满着希望信心. 作为一名70后,回想自己三十多年的生活经历,有过青涩,有过冒险,有过躁动,有过羁绊,有过欢笑,有过泪水;青春,如同一场盛大而华丽的戏,我们有着不同的假面,扮演着不同的角色,演绎着不同的经历,却有着相同的欢乐和感悟……有些记忆已褪色,有些记忆历历在目.     

振动能量拾取MEMS压电式微能源研究

设计并制作了一种"四悬臂梁-中心质量块"结构的振动能量拾取微机电系统(MEMS)压电式微能源,实现了环境振动能量向电能的转换。首先利用溶胶-凝胶工艺完成锆钛酸铅(PbZrxTi1-xO3,PZT)压电薄膜的异质集成制备;然后通过MEMS工艺和引线键合技术进行器件基础结构的集成制造;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,8Hz谐振频率工作状态下,该压电式微能源器件的输出电压峰-峰值随着加速度激励的增加呈线性增大,当加速度激励为10 m/s2时,该能量采集器件的输出电压峰-峰值为82.4mV。在器件两端加载2.0 MΩ的负载时,器件输出功率密度达最大值(为2.074 3μW/cm3)。     

MEMS红外光源定向辐射结构设计与分析

红外光源辐射利用率是制造高性能红外系统的关键,准直透镜因其减少红外光源的广角散射而大幅提高红外光源利用率。针对MEMS红外光源设计CaF2高红外透射材料的双凸曲面结构准直辐射透镜,使红外光线收敛呈准直辐射;由MEMS红外光源封装确定透镜最佳口径r=6.48 mm,透镜焦距f=7.2 mm,透镜厚度d'≤2 mm,用Zemax光学软件仿真优化,得出中间层厚度d=0.309 mm。并进行透镜的聚光光路仿真分析和效果验证,为定向辐射MEMS红外光源研发提供最优的原型尺寸参数,极大提高设计效率。     

青春记忆——之物业管理从业篇

从业时间:9年青春寄语:弦,思年华;乐,忆往事。属于你我的青春回忆,悠然如梦,亦如流水,一去不复返。青春岁月里的点点滴滴汇聚在一起,是一场挥之不去的人生旅程。《钢铁是怎样炼成的》作者奥斯特洛夫斯基有句名言:生活赋予我们一种巨大的和无限高贵的礼品,这就是青春,青春充满着力量,充满着期待志愿,充满着求知和斗争的志向,充满着希望信心。作为一名70后,回想自己三十多年     

无线无源式矿用乳化液泵振动状态监测系统

为了避免目前矿用乳化液泵站运转时因振动所造成的内部损坏安全隐患,提出了一种基于Zig Bee无线传感网络技术的无源式振动状态监测系统。系统采用主控单元MSP430F5438微控制器、三轴加速度计ADXL345和射频芯片CC2520进行终端节点硬件设计;设计了基于LTC3331的环境振动能量和电池双重输入的能源管理电路,通过压电式振动微能量采集器拾取振动机械能实现节点自供电;系统软件架构基于Zig Bee协议栈Z-Stack-EXP5438。经测试表明,微能源管理模块具有稳定持久供电能力,监测系统可准确实时显示乳化液泵振动信息,确保设备安全运行。     

MEMS压电-磁电复合式振动驱动微能源的设计

在单一效应的MEMS振动驱动微能源的基础上,提出了一种MEMS压电-磁电复合振动驱动微能源器件。该微能源由八悬臂梁-中心质量块结构和永磁铁两部分组成,环境振动使中心质量块振动,PZT压电敏感单元由于压电效应产生电势差;同时中心质量块上集成的高密度线圈切割磁感线产生感应电动势,将压电转换与磁电转换相结合把振动能转换为电能。建立了该结构的数学模型并用有限分析软件Ansys12.0对该器件进行力学特性分析,最后对加工出的微能源进行性能测试。测试结果表明,该微能源谐振频率为8 Hz,易与环境发生共振;在共振条件下,施加1 gn 的加速度,器件压电发电开路输出电压峰峰值达154 mV,磁电发电开路输出电压峰-峰值达8 mV,有望为无线传感网络节点提供稳定的能源。