设计一种基于氧化锆(Zr O2)的高温非共烧陶瓷压力传感器。在已有的低温共烧陶瓷(LTCC)工艺的基础上,经过改进采用了高温非共烧技术进行陶瓷传感器的制作。先进行传感器基底的制作,再制作传感器的金属电路部分。这样解决了高温共烧技术中各材料高温烧结热膨胀系数不匹配的问题。传感器信号读取采用两个电感耦合的方式,实现了非接触压力测量。制作的传感器高温环境下力学特性稳定。测试结果显示:传感器的谐振频率随外加压力的增加而减小,其谐振频率变化对压力的响应灵敏度约为491.10 k Hz/bar。
在单一效应的MEMS振动驱动微能源的基础上,提出了一种MEMS压电-磁电复合振动驱动微能源器件。该微能源由八悬臂梁-中心质量块结构和永磁铁两部分组成,环境振动使中心质量块振动,PZT压电敏感单元由于压电效应产生电势差;同时中心质量块上集成的高密度线圈切割磁感线产生感应电动势,将压电转换与磁电转换相结合把振动能转换为电能。建立了该结构的数学模型并用有限分析软件Ansys12.0对该器件进行力学特性分析,最后对加工出的微能源进行性能测试。测试结果表明,该微能源谐振频率为8 Hz,易与环境发生共振;在共振条件下,施加1 gn的加速度,器件压电发电开路输出电压峰峰值达154 m V,磁电发电开路输出电压峰-峰值达8 m V,有望为无线传感网络节点提供稳定的能源。
暂无评论