振动式微型发电机的研究现状与发展趋势

微能源具有体积小,重量轻等特点,是军民两用高新技术发展的迫切需求,已成为近年来MEMS领域的一个重要发展方向。微能源主要分为微型电池和微型发电机两大类。本文着重介绍基于MEMS技术的微型发电机的研究现状和通过振动实现能量转换的发电机系统及其电磁式、静电式和压电式三种主要实现方法,指出了微型发电机的发展趋势。

基于MEMS微型振动式发电机的计算与模拟分析

提出了一种基于驻极体的MEMS微型振动式发电机,该微型发电机通过极化电荷在由振动引起变化的电容极板之间转移,实现外部振动机械能向电能的转换。在已研制出的驻极体材料基础上,通过对微型振动式发电机的叉指参数、驻极体与电极的间距等参数进行了计算分析,从理论上得到了最大功率为250μW的微型振动式发电机模型。

微型光纤光谱仪的研制及性能测试

研制了一种微型光纤光谱仪,介绍了其基本原理及结构,用微型光纤光谱仪对汞灯特征谱线进行了实验测试,通过对测试结果的分析得到了该型光谱仪的主要性能参数。实验表明,该微型光纤光谱仪的波长准确度小于1 nm,在采用芯径为50μm的多模光纤时,光谱带宽可以达到1.31 nm。

基于Fabry-Perot腔阵列光谱传感器的集成化研究

提出了一种微型集成化光谱传感器,其结构包括不同腔长的Fabry-Perot腔阵列、光电探测器阵列、读出电路几部分。一个光谱探测单元包括一个Fabry-Perot腔和其下的光电探测器,各Fabry-Perot腔腔长的不同,可实现对不同波长的检测。该光谱传感器无可动部件,结构性能稳定,用CMOS工艺和MEMS工艺实现一体化集成,制作体积为mm量级。文章中将详细阐述该传感器的各部分结构设计和工艺实现等问题。