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为摆脱传统电池对无线传感节点应用环境的束缚,从根本上节省空间和成本,解决无线传感节点的供电问题变得尤为重要。振动能量因其分布广泛成为最具潜力的能量源,由于环境中的振动能量具有低频率、宽频域和振动随机的特点,振动能量采集的频域宽化机制研究成为研究重点。然而,现有大多设计结构复杂且难于实现频率调谐,无法与微机电系统（Micro Electro Mechanical System,MEMS）制造工艺兼容,难以与微小传感器集成,导致自供电传感的研究受到制约。因此,现有谐振式自供电传感器大都将集能和传感分别进行研究,鲜有设计能够真正做到自集能传感并且实现两种功能性能的互相促进。刚度参数耦合是由两个不同方向振动模态之间的能量传递导致的两刚度之间产生相互周期性调制的非线性耦合现象,近年来被广泛应用于能量采集。本文研究了不同耦合谐振结构中的参数耦合现象,挖掘了其在温度检测方面的工程价值,提出了一种基于参数耦合的MEMS自集能传感机制,即利用同一种微型结构既能够进行低频-宽频振动能量采集,又可以实现温度传感。主要内容可以概括为以下几个方面:首先提出了一种基于参数耦合的双稳态振动能量采集器频域宽化机制。利用面内可移动设计将参数耦合与双稳态相结合,用于拓宽器件的工作频域,实现频率调谐。通过对结构势能函数的理论推导可知双稳态的势垒高度可以随着可移动距离的改变而改变,表明结构在参数耦合的作用下更易产生双稳态运动,有利于拓宽其工作频域并实现调频。基于系统的力电耦合模型,分别在谐波激励和随机激励下对系统进行动力学分析。结果表明,在2 m/s~2激励加速度下,系统总共能够获得31.4 Hz的带宽,相比于传统的双稳态结构扩大了373.8%,对应的有效（Root Mean Square,RMS）电压也提高了81%。在随机激励下,本文所提出结构的RMS电压提高了3.96倍,这说明它更适合在随机振动的环境中进行能量收集。完成了参数耦合-双稳态振动能量采集器实验平台的搭建并对器件进行了测试,实验结果验证了理论分析的结论,证明了参数耦合机制对振动能量采集频域拓宽的有效性,为MEMS自供电传感器研究奠定了理论基础。进一步地,本文提出了一种基于参数耦合的自集能传感机制。利用同一个MEMS结构既能实现低频宽频振动能量采集,又可以实现高灵敏度温度传感。基于能量法推导了结构的线性刚度和非线性刚度表达式并建立了参数耦合自集能传感器的运动方程。结合SU-8材料的温度传导理论,运用谐波平衡法找到温度变化和系统频率移动的线性关系,构建了温度传感机制理论模型。根据所建立的系统动力学模型,对结构进行了理论分析与参数讨论。研究表明参数耦合机制有利于使系统具有更宽的工作频域和更高的能量采集能力,并且能够实现高灵敏度的温度传感,且在谐波和随机激励下均具有良好的检测线性度。此外,证明了温度传感功能有助于进一步拓宽系统能量采集的频域。理论分析表明,器件的最大温度检测范围为33.32℃～84.07℃,通过调节·感应梁的长度可以将其从84.07℃扩大至108.54℃。随后,本文开发了基于SOI的参数耦合自集能传感器MEMS制造工艺。通过带有硅质量块的SU-8蛇形梁设计实现低频谐振,利用硅柔性梁结构实现刚度参数耦合,设计通过金属电极向器件施加热量并输出电信号。对光刻工艺所用掩模版图案进行了设计和制造,对SOI的材料选择、反应离子深刻蚀、磁控溅射镀膜、干法湿法器件释放、器件连线等关键工艺进行了详细的研究,并对器件加工过程中遇到的工艺难题进行了分析和解决。本工艺流程相对简单可靠,一致性好,器件存活率较高且具有一定灵活性,便于进行相应的工艺调整。经过测试,器件的固有频率能够控制在236 Hz以内。最后,搭建了实验平台,利用微系统振动分析仪（Micro System Analyzer,MSA）分别对强弱参数耦合作用下的器件针对能量采集和传感性能进行了测试。结果表明,强的参数耦合更有利于拓宽器件的频域,在0.5 V激励电压下,参数耦合器件（Parameteric Coupling Device,PCD）中两根SU-8梁的频域分别为20.35 Hz、22.75 Hz,相比于非参数耦合器件（Non-Parameteric Coupling Device,NPCD）增加了55.34%和73.66%,相应的能量采集能力提高了3.27倍和2.53倍。在温度传感方面,当温度为35.85°C至48.35°C时,PCD的频率偏移量为13.7 Hz,是NPCD的3.5倍,说明PCD具有更高的灵敏度,同时也具有更好的频率调谐能力。此外,PCD拥有良好的线性度,通过参数耦合的作用,可以使检测精度进一步提高。实验结果和理论结果可以互相验证,证明了参数耦合既能够拓宽能量采集功能和传感功能的工作频域,又能够提高温度传感的灵敏度,并且随着温度传感灵敏度的提高,实现了对能量采集频域的二次调谐。本文所提出的基于参数耦合的MEMS自集能传感机制为MEMS自供电传感研究提供了新的思路。