一种基于故障监测的MEMS压电能量收集器

作     者：陈永军 温泉 周雅慧 张颖异 贺显明 温志渝 CHEN Yongjun;WEN Quan;ZHOU Yahui;ZHANG Yingyi;HE Xianming;WEN Zhiyu

作者机构：重庆大学新型微纳器件与系统技术国防重点学科实验室重庆400044 重庆大学微系统研究中心重庆400044 中国电子科技集团公司第四十四研究所重庆400060 

基　　金：中央高校基本科研业务费专项基金资助项目(106112015CDJXY120002) 

出 版 物：《压电与声光》 (Piezoelectrics & Acoustooptics)

年 卷 期：2017年第39卷第3期

页      码：383-386页

摘      要：为了实现对轮船发动机故障监测系统的可持续供电,针对轮船发动机振动特性以及故障监测系统应用需求,设计了一种基于d31工作模式的微机电系统(MEMS)压电振动能量收集器。该能量收集器采用了共质量块压电悬臂梁阵列结构,与传统单梁结构相比,其降低了MEMS压电振动能量收集器的机械阻尼。通过ANSYS软件对结构进行了优化设计,得到压电悬臂梁的优化尺寸为2.72mm×3.55mm×0.125mm,硅质量块的优化尺寸为14mm×8.45 mm×0.575 mm。设计了器件的加工工艺流程,并完成了芯片的制作。在加速度2g(g=9.8m/s2),谐振频率606Hz,最优化负载45kΩ下,输出电压为4.32V,输出功率为414.7μW,能够满足故障检测系统的可持续供电需求。

主 题 词：微机电系统 压电 振动能量收集器 故障监测 阵列 

学科分类：080702[080702] 1002[医学-临床医学类] 0808[工学-自动化类] 0809[工学-计算机类] 080902[080902] 08[工学] 0807[工学-电子信息类] 0805[工学-能源动力学] 0703[理学-化学类] 0702[理学-物理学类] 

馆 藏 号：203233319...