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N0．6
第8卷第6期 纳米技术与精密工程 V01．8
and Nov．2010
2010年11月 NanotechnologyPl蒯伽Engineering
基于MEMS技术的三明治型电磁式微振动能量采集器
王佩红1，刘慧婷2，杨卓青3，戴旭涵3，赵小林3
(1．安徽大学物理与材料科学学院，合肥230039；
2．安徽大学计算机科学与技术学院，合肥230039；
3．上海交通大学微纳科学技术研究院，上海200240)
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
的机械能一电能转换效率．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O．32co．振动特性测试
表明，在外界加速度小于8m／s2时，永磁体振幅随着加速度的增加而增加，在加速度大于8m／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8m／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82．5mV和125mV，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8m／s2、频
率为280．9Hz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我功率分剐为125mV和13．2gW．
关键词：微机电系统；振动能最采集；电磁式；三明治结构
中图分类号：TM38；TN3文献标志码：A 文章编号：1672-6030(2010)06-0510-06
Sandwiched VibrationHarvester
ElectromagneticEnergy
Basedon
MEMS
Technology
WANG Xiao．1in3
Pei—hon91，LIUHui—tin92，YANGZhuo．qin93，DAIXu．han3，ZHAO
of andMaterial
(1．SchoolPhysics Science，AnhuiUniversity，Hefei230039，China；
2．Schoolof Scienceand
Technology，Anhui
Computer University，He南i230039，China；
InstituteofMicro／Nanometerand
3．Research Science
Technology，ShanghaiJiaotongUniversity，Shan曲ai200240，China)
the and ofasandwichedbased
Abstract：This vibr
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