储能式自供电压电无线智能微传感器新技术研究

首次提出基于压电材料的声表面波储能式电磁自供电原理，该原理采用了独特的吸收、积累和储存电磁能的声表面波单向谐振腔结构，最大限度地将天线接收的电磁能以声表面波的形式在谐振腔中积累和存储，并将储能高效转化为电能。系统的能量损耗极低。谐振腔同时可构造出测量声表面波压力、温度、生化量的多传感器融合系统。传感器采用微加工的技术方法，在石英材料上一体化加工出微型单片结构，减小结构内部的热应力和蠕变，提高传感器的测量精度。在压电材料中加工多组微型的机械振子，吸收机械振动能，将机械能高效率地转换成电能，实现机械自供电。设计高效微机械天线。将微功耗处理电路集成在传感器结构中，建立智能化自供电的无线分布式阵列传感器系统。该系统具有自诊断、自处理和编码的功能，极大提高信噪比。每个传感器单元都带有收发和处理电路，因此，每个单元可进行信号的处理和中继，大大提高传感的距离和应用范围，是一理想的智能化自供电无线传感器。