微流控芯片将化学分析中的样品提取、分离、分析、处理等过程集成在平方厘米量级的芯片上完成,分析工作的微量化、精细化和自动化,使其在化工、医疗、航天等领域得到广泛应用。在微流控芯片中,微泵作为流体动力来源,其性能直接影响到微流控芯片的工作状况,对微泵的研制已成为微流控芯片领域的重要组成部分。本文以结构简单、性能稳定的无阀微泵作为研究对象,针对无阀微泵背压能力较弱等问题,设计了磁力驱动式双腔串联无阀微泵。利用ANSYS软件对微泵的整流部件收缩/扩散管进行流体仿真,得到了微泵的结构优化参数,通过对单腔微泵的流体仿真,得到微泵流量与泵腔之间的关系。利用流体仿真得到的结构优化参数,开展了对基于永磁体的串联磁驱动系统的磁场仿真,确定了磁场串扰微小的磁驱动结构参数。采用微机械加工技术制作出不同形状和尺寸的双腔和单腔微泵体,利用PDMS薄膜制作泵膜,采用有机玻璃材料设计并制作出磁力驱动平台,利用小型直流永磁电动机和钕铁硼强力磁铁,构建了基于电机驱动的磁力式双腔串联无阀微泵。设计了以MSP430单片机为核心的微泵测控系统,其中包括电机驱动及控制电路、电机转速检测电路、微泵流量检测电路。微泵的驱动实验结果表明,随着驱动频率的升高,双腔串联微泵的流量呈现出先递增后递减的变化趋势,驱动频率在20Hz附近处出现流量峰值,微泵的最大流量可达1.5mL/min,微泵的的截止背压为170mmH2O。与单腔微泵相比,双腔串联微泵的流量增大约80%。