MEMS微电源是MEMS技术领域的重要研究方向之一,如何将外部环境能转变成电能的MEMS微型发电机是MEMS微电源近年的研究热点,论文在国家“863”微型机电系统(MEMS)重大专资助下,提出进行基于MEMS技术的振动式压电微型发电机的研究,以期进行该系统在机械故障监测系统中的应用探索,具有重要的科学意义和实际应用需求。论文在分析研究振动式微型发电机的国内外发展现状的基础上,进行了振动式压电微型发电机的相关理论和关键加工技术的研究;针对机械故障振动监测系统无线发射模块的能量需求和工作特点,研制了电源管理电路;完成了在机械故障振动监测系统中的应用演示实验。论文主要研究工作是:①在查阅大量文献的基础上,分析了微型振动式发电机的国内外发展现状,研究了振动式压电微型发电机系统的结构和工作原理,提出了振动式压电微型发电机系统的方案;②分析研究了振动式压电微型发电机的理论模型—Roundy模型,进行了振动式压电微型发电机的结构设计,探索了扩大振动式微型发电机频带宽度的方法;③研究了振动式压电微型发电机的关键加工技术,成功地研制出振动式压电微型发电机原理样机,通过测试工作频率为25-400Hz ,输出电压为3.2-17.5V,输出功率为97.5-673.7μW ;④根据机械故障振动监测系统无线发射模块的能量需求和工作特点,设计并制作出新型电源管理电路,配合振动式压电微型发电机的使用,为无线发射模块供电;⑤进行了振动式压电微型发电机系统在机械故障振动监测系统中的应用研究。采用振动式压电微型发电机组(四个)和电源管理电路系统,在长江中运行的“长华7号滚装船”上进行了机械故障监测系统的应用实验,满足了应用要求。