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《纳米技术与精密工程》 2010年06期
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基于MEMS技术的三明治型电磁式微振动能量采集器

王佩红  刘慧婷  杨卓青  戴旭涵  赵小林  
【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13.2μW.

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 陈勇;丁杰雄;;电磁型振动能量收集器研究及发展现状[J];微纳电子技术;2012年08期
2 苏宇锋;段智勇;;微型电磁振动能量采集器的研究进展[J];微纳电子技术;2013年03期
3 李伟;车录锋;王跃林;;横向电磁式振动能量采集器的设计与制作[J];光学精密工程;2013年03期
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 朱春辉;引信磁后坐电源机构及电路研究[D];南京理工大学;2012年
2 王星晨;热声发电系统蓄电池负载能量转换优化策略研究[D];沈阳工业大学;2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 温中泉,温志渝,陈光焱,蒋子平;微型振动式发电机振子系统的理论计算及仿真[J];光学精密工程;2003年01期
2 王佩红;戴旭涵;方东明;赵小林;;微型电磁式振动能量采集器的设计和电磁特性仿真研究[J];合肥工业大学学报(自然科学版);2008年04期
3 葛文勋;丛鹏;;微机电系统发展动向[J];纳米技术与精密工程;2007年03期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王鹏;李伟;车录锋;;Design and fabrication of a micro electromagnetic vibration energy harvester[J];半导体学报;2011年10期
2 杨冰;卢立新;;基础位移激励下包装系统的非线性振动分析[J];包装工程;2008年02期
3 余建星;孙凡;杨晓蓉;;基于非线性理论的海上平台空调机组振动预测与减振研究[J];船舶力学;2009年01期
4 林少光;龚善初;;弹簧振子非线性振动的周期计算[J];湖南文理学院学报(自然科学版);2009年04期
5 张钢;梁世颇;殷庆振;张彪;刘莹;刘汝卫;;主动磁悬浮轴承-转子系统的非线性动力学研究[J];轴承;2009年08期
6 辛丽丽;梁继辉;闻邦椿;;考虑物料慢变参数的振动压实系统分析[J];东北大学学报(自然科学版);2009年04期
7 刘杨;刘挺;冯霏;闻邦椿;;基于传递矩阵法的振动压实系统动力学分析[J];东北大学学报(自然科学版);2010年01期
8 刘晓君;常迎香;李险峰;;延迟反馈法控制带有参数的Sprott N混沌系统[J];东北师大学报(自然科学版);2008年02期
9 房营光,曹洪;非线性多自由度结构地震反应的共振特性与突变分析[J];地震工程与工程振动;2003年05期
10 王喜珍;滕云田;;地震传感器的新技术与发展[J];地球物理学进展;2010年02期
中国重要会议论文全文数据库 前5条
1 郝颖;吴志强;;双线性滞后系统减振分析[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
2 李安军;邢桂菊;周丽雯;;换热器直管非线性振动及运动稳定性分析[A];第十一届全国非线性振动学术会议暨第八届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文集[C];2007年
3 蔡建平;;矿井提升系统渐近解的数值阶验证[A];第十一届全国非线性振动学术会议暨第八届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议论文集[C];2007年
4 刘雪花;温志渝;温中泉;刘妤;;超级电容器在MEMS振动发电机中的应用[A];中国微米、纳米技术第七届学术会年会论文集(一)[C];2005年
5 雷娜;吴志强;;分段线性系统的振动性能和传递率[A];第22届全国结构工程学术会议论文集第Ⅰ册[C];2013年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 胡清华;轴承—转子系统的非线性动力学分析与优化研究[D];大连理工大学;2011年
2 赵晶瑞;经典式Spar平台非线性耦合动力响应研究[D];天津大学;2010年
3 侯东晓;轧机非线性振动建模及其动力学特性研究[D];燕山大学;2011年
4 孙丽波;微板多物理场耦合非线性动力学研究[D];燕山大学;2011年
5 袁哲;齿轮振动可靠性与修形减振策略研究[D];东北大学;2010年
6 王得刚;双机和多机驱动振动系统的若干特殊自同步理论[D];东北大学;2009年
7 毛居全;有关产品质量可信性若干问题的研究及应用[D];东北大学;2009年
8 李鹏松;求解大振幅非线性振动问题的若干解析逼近方法[D];吉林大学;2004年
9 赵荣国;楔环连接结构静力接触行为与动力学特性研究[D];中国工程物理研究院;2004年
10 王韬;内燃机配气系统的非线性动力学研究[D];天津大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 田海燕;静电除尘器阳极振打系统的非线性分析[D];郑州大学;2010年
2 王建勋;4200立辊轧机主传动系统扭振研究[D];郑州大学;2010年
3 王胜涛;基于EEMD的冠脉狭窄舒张期心音分析算法研究[D];杭州电子科技大学;2011年
4 张玉娟;具有能量补给的无线传感器网络分簇路由算法研究[D];中南大学;2011年
5 吴却;基于Zigbee的智能家居系统研究[D];中南大学;2010年
6 汤文博;微振动对超精密磨削光学非球面的成型精度影响研究[D];长春理工大学;2011年
7 韩宁;固支弹簧联接的旋转摆的非线性动力学行为研究[D];石家庄铁道大学;2011年
8 陈会征;超大型高效节能筛多点激励稳定性分析[D];哈尔滨工业大学;2011年
9 张晶;运动体振动能量向电能的转化与存储技术研究[D];河北工业大学;2011年
10 房增华;纳米级MEMS定位平台的驱动与控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2011年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 杨友文,王建华;MEMS技术现状及应用[J];微纳电子技术;2003年03期
2 王鹏;李伟;车录锋;;Design and fabrication of a micro electromagnetic vibration energy harvester[J];半导体学报;2011年10期
3 廖金华;李建黎;;铅酸蓄电池充电技术综述[J];蓄电池;2010年03期
4 李俄收;王远;吴文民;;铅酸蓄电池充电技术的研究[J];蓄电池;2010年06期
5 刘巍;王宗超;;碟式太阳能热发电系统[J];重庆工学院学报(自然科学版);2009年10期
6 吴志亮;张合;;小口径感应储能引信低功耗设计[J];弹道学报;2010年01期
7 马洪涛;沙占友;王彦朋;;LDO与VLDO的设计原理及性能测试[J];电源技术应用;2006年10期
8 李少林;姚国兴;;风光互补发电中蓄电池智能脉冲充电技术研究[J];电源技术应用;2009年12期
9 高晓林;;电容器大家族的新贵—超级电容器[J];电力电容器与无功补偿;2010年06期
10 李春曦;王佳;叶学民;喻桥;;我国新能源发展现状及前景[J];电力科学与工程;2012年04期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 刘衍民;粒子群算法的研究及应用[D];山东师范大学;2011年
2 孙大明;行波热声发动机及其驱动的脉管制冷机研究[D];浙江大学;2005年
3 李映平;引信压电发电机原理及试验研究[D];南京理工大学;2006年
4 王佩红;基于MEMS技术的微型电磁式振动能量采集器的研究[D];上海交通大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 贾海媛;热声系统新型混合磁路直线发电机优化设计[D];沈阳工业大学;2011年
2 田宇;基于系统仿真模拟退火算法的VRPTW研究[D];河北工程大学;2011年
3 王青萍;基于压电臂梁的振动能量收集器的研究[D];华中科技大学;2010年
4 涂进;基于模拟退火算法的聚类分析在数据挖掘中的应用[D];重庆大学;2003年
5 温中泉;微型振动式发电机的基础理论及关键技术研究[D];重庆大学;2003年
6 陈燕林;高频电主轴系统电机参数设计及其优化方法研究[D];西安建筑科技大学;2004年
7 刘雪花;基于MEMS的微型振动式发电机系统的研究[D];重庆大学;2006年
8 胡勇;基于SFC法和模拟退火算法求解定位—车辆路线问题研究[D];长安大学;2006年
9 杨明;中高温太阳能热声装置换热器模拟和优化[D];东南大学;2006年
10 汪岭;DC/DC升压变换器设计[D];上海交通大学;2007年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王星晨;热声发电系统蓄电池负载能量转换优化策略研究[D];沈阳工业大学;2013年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前1条
1 刘品宽,孙立宁,曲东升,荣伟彬;新型二维纳米级微动工作台的动力学分析[J];光学精密工程;2002年02期
【相似文献】
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1 王佩红;戴旭涵;赵小林;;微型电磁式振动能量采集器的研究进展[J];振动与冲击;2007年09期
2 任婧;陈旭远;;用于多频振动的MEMS复合式能量采集器的设计(英文)[J];光学精密工程;2009年06期
3 张丹;林雁飞;冯勇建;;基于MEMS技术的电容式微型真空传感器[J];微纳电子技术;2008年02期
4 张晓鹏;戴旭涵;苗小丹;丁桂甫;赵小林;;一种新型MEMS双稳态微电磁驱动器的研究[J];传感器与微系统;2009年06期
5 张炜;黄平;孟永钢;;阵列永磁体产生旋转磁场的机理及实验[J];工程设计学报;2008年03期
6 吴鸿宾,苑伟政,常洪龙,谢建兵;MEMS CAD软件开发中参数化版图库的研究及实现[J];机械设计与制造;2005年09期
7 缪磊;董再励;陈浩然;李文荣;王越超;;基于光学聚焦方法的热驱动微执行器位移测量[J];红外与激光工程;2005年06期
8 安鹏;苑伟政;张承亮;;基于微机械加速度计的振速水听器的设计与分析[J];传感技术学报;2006年05期
9 V.Dragoi;P.Lindner;H.Kirchberger;P.Kettner;;半导体硅片键合:MEMS制造工序中的成熟技术(英文)[J];电子工业专用设备;2007年01期
10 解磊;苏伟;陈泉根;;微电容加速度计系统的设计[J];传感器与微系统;2007年11期
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1 汤锷;;浅析创造性判断中的“容易想到”[A];发展知识产权服务业,支撑创新型国家建设-2012年中华全国专利代理人协会年会第三届知识产权论坛论文选编(第二部分)[C];2011年
2 范植坚;王天诚;李福援;孙立庭;钟玲;;基于改变间隙电场特性的磁场复合电解加工研究[A];特种加工技术——2001年中国机械工程学会年会暨第九届全国特种加工学术年会论文集[C];2001年
3 袁海林;;永磁无刷电机是微特电机发展主流[A];第十届中国小电机技术研讨会论文集[C];2005年
4 吴卫民;范律;王江;王霆;;采集器在湖南电网TMR系统中的应用[A];第十九届电工理论学术年会论文集[C];2007年
5 王菁;崔新友;姚翔宇;彭定敏;;光纤型电子式电流互感器数字采集器的研究[A];2008通信理论与技术新进展——第十三届全国青年通信学术会议论文集(上)[C];2008年
6 吴卫民;王江;;采集器在湖南电网TMR系统中的应用[A];第二十届电工理论学术年会论文集[C];2008年
7 常秀敏;;Nd_(15.5)Fe_(78)B_(6.5)永磁体磁性能与制造工艺的关系[A];中国有色金属学会——第二届青年论坛学术会议论文集[C];2004年
8 高翼飞;车新生;;基于Modbus协议的温湿度采集器设计[A];科学发展与社会责任(A卷)——第五届沈阳科学学术年会文集[C];2008年
9 杜军;张平;蔡志海;赵军军;;永磁体表面电弧离子镀制备ZrN薄膜的结构与性能[A];TFC’09全国薄膜技术学术研讨会论文摘要集[C];2009年
10 罗发扬;;永磁直流伺服电动机中换向火花的改善[A];第十届中国小电机技术研讨会论文集[C];2005年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 陈丹;科学家研制出可自我校准的微机电系统[N];科技日报;2010年
2 记者 李斌;我国首创电磁式生物芯[N];新华每日电讯;2000年
3 吉林省政协常务副主席、党组副书记 林炎志;“三明治结构”如何体现社会主义[N];社会科学报;2009年
4 魏建北;小小采集器 解决大难题[N];华中电力报;2011年
5 兴旺;环形永磁体研制成功[N];中国矿业报;2000年
6 赵凤华 李凝;我钕铁氮永磁体工艺获国内外专利[N];科技日报;2004年
7 记者 孙小和 通讯员 徐美珠 张敏;移动采集器“抓逃”显威力[N];人民邮电;2009年
8 武汉 王绍华;电磁式液体流量计工作原理[N];电子报;2005年
9 胡晓白;美夫妇发明月光采集器,供游客“月光浴”[N];新华每日电讯;2007年
10 本报特约前方记者 杨威;雪龙船科考工作全面展开[N];科技日报;2005年
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1 王佩红;基于MEMS技术的微型电磁式振动能量采集器的研究[D];上海交通大学;2010年
2 祝捷;微机电系统自聚焦压电声学换能器[D];武汉大学;2010年
3 刘武;抗磁悬浮转子式微器件的相关技术研究[D];上海交通大学;2009年
4 杨勇;高温超导悬浮体面内移动时的静力特性研究[D];兰州大学;2007年
5 曹钟慧;应用于光通信的非硅基底光开关与光衰减器的研究[D];浙江大学;2005年
6 钟莹;微机电系统谐振器面内运动检测的激光多普勒方法[D];天津大学;2005年
7 鲍俊峰;基于微加工技术的光开关及光互连结构研究[D];浙江大学;2006年
8 黄腾超;微流控集成光波导光开关的研究[D];浙江大学;2005年
9 余洪斌;MEMS-DMs理论设计及工艺研究[D];华中科技大学;2005年
10 赵志强;一种基于MEMS和细胞电场效应的细胞融合方法的研究[D];重庆大学;2006年
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1 隋灵禾;基于MEMS技术的宽频振动能量采集器的研究[D];上海交通大学;2011年
2 江小芳;采用磁电换能器的振动能量采集器研究[D];重庆大学;2009年
3 孙炎辉;嵌入式全手形特征采集器的研究[D];大连海事大学;2010年
4 朱思桥;水电气表自动抄收系统的采集器设计[D];南京理工大学;2004年
5 徐英雷;基于单片机的机车试验设备数据采集器的研究[D];西南交通大学;2002年
6 刘霞;电力参数检测基站[D];山东科技大学;2005年
7 邓晓蓓;微小型电磁驱动器若干技术问题的研究[D];天津大学;2006年
8 于晶晶;电力线载波远程抄表系统的研究[D];西安科技大学;2006年
9 张杨键;MEMS复合式振动能量采集器的设计及模拟[D];厦门大学;2009年
10 孟未来;基于无线传感器网络技术的温湿度数据采集系统的研制[D];沈阳工业大学;2007年
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