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单悬臂梁阵列式压电能量采集器的研究

来源期刊:功能材料2015年第14期

论文作者:贺婷 丑修建 王二伟 甄国涌 张文栋

文章页码:14112 - 28239

关键词:振动能量采集;压电效应;MEMS;ANSYS;PZT薄膜;

摘    要:根据当前物联网以及无线传感网络的需求,以MEMS技术为依托,结合压电效应,提出了一种单悬臂梁阵列式压电式能量采集器。在分析压电能量采集器结构力学特性的基础上,详细介绍了两种不同尺寸微结构的设计、加工和测试。采用ANSYS软件仿真,得出两种微结构的谐振频率分别为3.9和4kHz;利用溶胶-凝胶法制备出15和20层的PZT压电功能薄膜,电镜扫描其厚度分别为1 849,2 667nm,AFM对比表面形貌其粗糙度分别为1.8和2.11nm,后者致密更好,颗粒较小,相变温度相对比较高。

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单悬臂梁阵列式压电能量采集器的研究

贺婷,丑修建,王二伟,甄国涌,张文栋

中北大学仪器与电子学院仪器科学与动态测试教育部重点实验室

摘 要:根据当前物联网以及无线传感网络的需求,以MEMS技术为依托,结合压电效应,提出了一种单悬臂梁阵列式压电式能量采集器。在分析压电能量采集器结构力学特性的基础上,详细介绍了两种不同尺寸微结构的设计、加工和测试。采用ANSYS软件仿真,得出两种微结构的谐振频率分别为3.9和4kHz;利用溶胶-凝胶法制备出15和20层的PZT压电功能薄膜,电镜扫描其厚度分别为1 849,2 667nm,AFM对比表面形貌其粗糙度分别为1.8和2.11nm,后者致密更好,颗粒较小,相变温度相对比较高。

关键词:振动能量采集;压电效应;MEMS;ANSYS;PZT薄膜;

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