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随着MEMS技术的深入发展,传统的微能源已经无法满足MEMS器件发展的需要,如何为这些器件供电成为亟待解决的技术问题。作为一种能够自发电的微能源,振动能量收集器可以将环境中的振动机械能转化为电能,从而为低功耗的MEMS器件供电,因此,这一技术正受到越来越多的科研院所的关注。本文针对低频振动环境,在分析国内外研究的基础上,设计了一种微型电磁式振动能量收集器,根据机械振动理论和电磁理论建立电磁式振动能量收集器物理模型,采用ANSYS Workbench有限元仿真软件分析振动能量收集器的振动特性,并结合理论计算分析了振动能量收集器的电学特性。论文的主要研究内容如下：1、微型电磁式振动能量收集器的研究现状。本文全面阐述了微能源的研究现状,分析了微能源发展存在的问题,指出一条可行的方向是发展振动能量收集器,比较了静电式、压电式和电磁式三种振动能量收集器的工作原理和研究现状,认为电磁式是在低频环境下最有发展潜力的技术之一。本文阐述了电磁式振动能量收集器在国内外的研究现状,分析了研究中存在的问题,最后提出了微型电磁式振动能量收集器的发展方向。2、电磁式振动能量收集器物理模型的建立与理论分析。基于机械振动理论和电磁理论,本文讨论了振动能量收集器的振动特性和电磁特性,为电磁式振动能量收集器的结构设计提供理论依据。3、微型电磁式振动能量收集器设计。本文设计了一种微型电磁式振动能量收集器,该器件采用动铁型结构,设计的独特之处包括阶梯型铜线圈、四螺旋形弹簧梁、圆柱形永磁体和镀镍框体和基底形成的封闭式磁路。阐述了该器件的组成和设计的优势、工作原理以及LIGA技术制作器件的加工工艺。4、微型电磁式振动能量器的设计优化。本文采用ANSYS Workbench有限元分析软件研究能量收集系统的振动特性,并对能量转化系统进行了三维静磁场仿真分析,通过一系列的分析给出振动能量收集器感应电动势和最大有效功率的大小,分析了平面弹簧梁的宽度、厚度、间距、永磁体质量等参数对弹簧梁的形变、应力、弹性系数、振子共振频率、永磁体的振幅等的影响,进而确定最优结构的尺寸参数。