随着小型化和低功率化电子器件的快速发展，无线传感器网络技术的应用已越来越广泛。无线传感网络节点的增多使得传统的电池供电技术受到更换电池等因素的限制，所以实现微功率器件的自供电技术已变得尤为重要。其中压电式能量收集器件因能将环境中的振动能转化为电能而受到越来越多的关注。　　 本论文以PMN-PZ-PT压电陶瓷和PMN-PT电致伸缩陶瓷为基础，展开了双层和多层悬臂梁结构器件以及3-3模式并联多层器件的设计、制作以及测试工作，研究了不同电学、力学参数以及匹配电路对悬臂梁结构器件输出性能的影响，通过多种方式提高器件输出电流和降低器件输出阻抗。具体的研究内容包括：　　 一、压电陶瓷能量收集器研究　　 1)研究了不同负载质量下双层悬臂梁结构器件的能量收集性能。负载质量有效降低器件固有频率和增大器件输出。相比于无负载质量条件，负载质量为1.659g时，器件固有频率从78Hz降至47Hz，输出功率从1.22mW提高到2.84mW。负载质量同时也显著增大了其机械阻尼系数(0.027增至0.039)从而引起系统更多的能量耗散。计算不同负载电阻下器件的电阻尼系数发现，电阻尼系数最佳匹配电阻处达到最大值，与负载质量大小无关；　　 2)设计了直流转换电路将交流信号转换为直流信号，电路明显降低了器件输出阻抗(从8.2 kΩ降至3 kΩ)并提高了输出电流(在0.1 kΩ负载电阻下输出功率从0.084mW提高到0.325mW)；　　 3)制作了并联结构的多层悬臂梁结构能量收集器，降低了器件的输出阻抗(3kΩ)，在Sg负载质量下输出电流达到1mA，获得了易于与外接低电阻匹配的能量收集器件；制作了并联结构的3-3模式多层能量收集器，进一步降低输出阻抗(680Ω)，在2.7ms-2条件下，器件输出功率为2.48mW，最高电流达到1.8mA(300Ω)。　　 二、电致伸缩陶瓷能量收集器研究　　 制作了并联结构的多层电致伸缩陶瓷能量收集器。器件在1.5V/μm直流电场下，输出阻抗为450Ω，最高输出电流达到0.63mA(应变强度为0.007%)，具有优良的电流输出能力。器件输出功率随直流电场增大逐渐增加，但在直流电场大于1V/Ωm后趋于饱和。研究发现电致伸缩陶瓷材料的(d*33)2/ε33值可用于表征其能量收集性能。