[发明专利]一种阵列式微型电磁式宽频振动能量采集器

权利要求书

1.一种阵列式微型电磁式宽频振动能量采集器，包括绝缘衬底、平面螺旋感应线圈和拾振结构单元，所述拾振结构单元包括振动永磁体和振动结构，所述平面螺旋感应线圈和所述振动结构设置在所述绝缘衬底上,所述振动永磁体固定在所述振动结构上，其特征在于：在所述平面螺旋感应线圈内分布阵列排布的所述拾振结构单元，各所述振动永磁体分别设置各自独立的所述振动结构，所述拾振结构单元周围设置有增加磁通密度的固定永磁体，所述固定永磁体设置在绝缘衬底上的固定永磁体支撑结构上；其中，所述振动结构包括至少一个弹簧、至少一个弹簧支撑结构和一个振动托盘，各所述弹簧的自由端同时连接所述振动托盘，各弹簧支撑结构分布在所述振动托盘周围的绝缘衬底上且分别与各所述弹簧的支撑端相连接，各所述振动永磁体固定在各所述振动托盘上。

2.根据权利要求1所述阵列式微型电磁式宽频振动能量采集器，其特征在于：所述振动永磁体、所述固定永磁体与所述平面螺旋感应线圈位于不同的平面上。

3.根据权利要求1所述阵列式微型电磁式宽频振动能量采集器，其特征在于：所述各固定永磁体位于多个两两相邻的拾振结构单元的交汇处。

4.根据权利要求1所述阵列式微型电磁式宽频振动能量采集器，其特征在于：所述平面螺旋感应线圈内阵列排布的拾振结构单元的总线型尺度小于一厘米，用于保证极短暂的可以忽略不计的相位差。

5.根据权利要求1所述阵列式微型电磁式宽频振动能量采集器，其特征在于：各所述拾振结构单元可以具有不同的结构从而实现不同固有频率的宽频振动。

6.根据权利要求1所述阵列式微型电磁式宽频振动能量采集器，其特征在于：所述振动永磁体采用图形化方式制造，通过振动托盘固定在弹簧自由端；所述固定永磁体采用图形化方式制造，通过固定永磁体支撑结构固定在绝缘衬底上；所述弹簧支撑结构、固定永磁体支撑结构是通过电镀铜金属或微电铸形成的方形或者弧形柱状结构。

7.根据权利要求1所述阵列式微型电磁式宽频振动能量采集器，其特征在于：所述弹簧为由电镀镍或电镀铜制成的单匝或多匝S形结构，其中S形结构的内径为20-100微米，S形结构的平直部分长为50-500微米，单个S形弹簧长度为50-500微米。

8.根据权利要求1所述阵列式微型电磁式宽频振动能量采集器，其特征在于：所述拾振结构单元周围的固定永磁体为4个，以正方形方式或圆形方式设置在拾振结构单元周围；所有的所述固定永磁体以阵列方式排布；所述振动结构包括4个弹簧，各弹簧支撑结构以正方形或圆形方式分布在所述振动永磁体的周围；在任意四个两两相邻的拾振结构单元组成的图形中心设置有固定永磁体。

9.根据权利要求1所述阵列式微型电磁式宽频振动能量采集器，其特征在于：所述平面螺旋感应线圈为多层多匝螺旋金属铜线圈按螺旋渐开的方式组合而成；所述平面螺旋感应线圈上涂附有绝缘材料层，用于使平面螺旋感应线圈匝间相互绝缘。