基于微液滴介质和差分电容器的静电式微型振动发电机_温中泉.pdf

第 卷 第 期 光学精密工程 ２０ ５ 　 Ｖｏｌ．２０ Ｎｏ．５ 　 　 　　　　 　　　　 Ｏ ｔｉｃｓａｎｄＰｒｅｃｉｓｉｏｎＥｎ ｉｎｅｅｒｉｎ 　 　　 　　　　 年 月 　 ｐ 　 　 　 ｇ ｇ ２０１２ ５ Ｍａ ．２０１２ 　 　 　 ｙ 文章编号 （ ） １００４９２４Ｘ ２０１２０５１００９０６ 　 － － － 基于微液滴介质和差分电容器的 静电式微型振动发电机 ＊ ， ， 温中泉 何 渝 王晓兰 　 （ ， ； 重庆大学新型微纳器件与系统技术国家级重点学科实验室 重庆 ４０００４４ ， ） 重庆大学微系统研究中心 重庆 ４０００４４ ： ， ， 摘要 针对现有悬臂梁式微型振动发电机存在低频响应不敏感 抗冲击能力差等问题 提出了一种利用微液滴介质拾振 。 ， 实现差分电容器变化及电荷转移的静电式微型振动发电机新结构 根据驻极体模型 推导出了差分电容器极板的电荷 ； ， 。 分布公式 结合微液滴作受迫正弦振动假设 建立了静电式微型振动发电机的数学模型 采用 ＣＯＭＳＯＬ Ｍｕｌｔｉ ｈ ｓｉｃｓ 　 ｐ ｙ ， 。 软件对微液滴运动及电容器极板电荷分布进行了仿真 得到了发电机的输出电压幅频特性 制作出了以汞为介质的静 ， 。 ： ， 电式微型振动发电机样机 进行了样机的性能测试 实验结果表明 该静电式微型振动发电机共振频率为 ３ Ｈｚ在加速 、 ， ， ， ， 度为 ３ 振动激励频率为 ３ Ｈｚ负载为 １ Ｍ 时 测得样机输出电压峰 峰值为 １．２１Ｖ 输出功率为 ０．７３ Ｗ 实现了环 　 Ω