[发明专利]基于MEMS的平面振动双螺旋压电换能器

摘要

基于MEMS的平面振动双螺旋压电换能器，涉及一种换能器，尤其是涉及一种基于微机电系统(MEMS)技术，主要应用于环境中的低频振动能量收集，还可用于惯性传感器、加速计、陀螺仪、作动器等的平面振动双螺旋压电换能器。提供一种基于MEMS的平面振动双螺旋压电换能器。设有外壳、PZT压电薄膜、两组大质量块、两对电极和一对接线端。换能器平面振动，即收集平面内振动的机械能；双螺旋状压电梁式结构，d31工作模式的压电器件，能够产生较大的机电耦合特性；新颖可靠的电极结构能够同时用于极化和传导，电极串联输出；采用MEMS工艺制作，与硅加工工艺兼容，易与其它基于MEMS工艺的传感器集成。

主权项

1. 基于MEMS的平面振动双螺旋压电换能器，其特征在于设有：外壳；两组阿基米德螺旋压电弹簧，在振动源的激励下，两组阿基米德螺旋压电弹簧作平面内振动；PZT压电薄膜，PZT压电薄膜设在两组阿基米德螺旋压电弹簧上，PZT压电薄膜用于收集两组阿基米德螺旋压电弹簧上因压电效应产生的电荷；两组大质量块，两组大质量块分别连接于两组阿基米德螺旋压电弹簧的尾部，两组大质量块用于降低双螺旋压电换能器较高的固有频率，以与环境中低频振动源相匹配，实现在谐振状态下对低频振动环境的能量采集和转换；两对电极，两对电极用于换能器的电极极化和传感，两对电极的工作模式为d31压电模式；一对接线端，每个接线端部当中的第一端与正负工作电极相连，在外壳内，这一对接线端部当中的每一个的第二端部设置在所述外壳之外。