[实用新型]振动摩擦发电机以及振动传感器

说明书

技术领域

本实用新型属于摩擦发电机技术领域，具体涉及一种振动摩擦发电机以及振动传感器。

背景技术

为了将机械能有效地转化为电能，传统能量转化机械基本上都是以电磁感应为基础的。例如：先通过水轮机、汽轮机、柴油机分别将水流，气流，燃料燃烧的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能加以利用。这些发电机都需要相对集中、大强度的能量输入，而对于人们日常活动中产生的以及自然界存在的强度较小的动能，基本都无法将其有效的转化为电能。同时，传统发电机的体积较大、结构复杂，无法作为微型电子器件的供电元件使用。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本实用新型的第一个目的在于提出一种结构简单、能够利用环境中微小能量的振动摩擦发电机。本实用新型的第二个目的在于提出一种灵敏度高的振动传感器。

为实现上述目的，根据本实用新型实施例的一种振动摩擦发电机，可以包括：内部具有腔室的屏蔽罩；位于所述腔室中的往复运动件，所述往复运动件的第一端与所述屏蔽罩的内壁固定连接，第二端被构造成能够在外力作用下做往复运动；若干组摩擦发电组件，每组摩擦发电组件包括第一摩擦发电部和第二摩擦发电部，其中，所述第一摩擦发电部与所述往复运动件的第二端固定连接，所述第二摩擦发电部绝缘地设置在所述屏蔽罩的内壁上，所述第一摩擦发电部和第二摩擦发电部二者的表面相互对应，在外力作用下，所述往复运动件的第二端带动所述第一摩擦发电部做往复运动，使所述第一摩擦发电部和所述第二摩擦发电部相互对应的表面之间接触和分离从而产生电荷。

该实施例的振动摩擦发电机能够广泛地收集微小震动能量，具有结构简单，制作、安装、养护成本低等优点。

可选地，还包括：质量块，所述质量块位于所述往复运动件的第二端与所述第一摩擦发电部之间。

可选地，所述往复运动件为悬臂梁，所述悬臂梁的第二端往复运动方向与所述悬臂梁的延伸方向垂直。

可选地，所述摩擦发电组件数目为多组时，多个所述第一摩擦发电部设置在所述悬臂梁的两侧或同侧。

可选地，所述往复运动件为弹簧，所述弹簧的第二端往复运动方向与所述弹簧的延伸方向一致。

可选地，所述屏蔽罩的材料为金属，或所述屏蔽罩的材料为金属和非金属材料的组合，所述非金属材料作为所述屏蔽罩的支撑结构，所述金属材料包覆在所述非金属材料的外表层或内表层。

可选地，所述屏蔽罩内壁涂有绝缘涂层。

可选地，所述第一摩擦发电部包括第一高分子聚合物层，其中，所述第一高分子聚合物层与所述往复运动件的第二端相连，并且所述第二摩擦发电部包括第二电极层，其中，所述第二电极层的第一侧面与所述屏蔽罩的内壁绝缘接触。

可选地，所述第二摩擦发电部还包括第二高分子聚合物层，其中，所述第二高分子聚合物层与所述第二电极层的第二侧面接触。

可选地，所述第一摩擦发电部还包括第一电极层，其中，所述第一电极层位于所述往复运动件的第二端与所述第二高分子聚合物层之间。

为实现上述目的，根据本实用新型实施例的振动传感器，可以包括：上文公开的任一种不具有第一电极层的振动摩擦发电机和感应记录装置，其中，所述振动摩擦发电机中的所述屏蔽罩和所述第二电极层分别连接至所述感应记录装置的两个输入端；所述第一摩擦发电部和所述第二摩擦发电部互相接触和分离并产生电荷转移时，电信号被所述感应记录装置记录。

为实现上述目的，根据本实用新型实施例的振动传感器，可以包括：上文公开的任一种具有第一电极层的振动摩擦发电机和感应记录装置，其中，所述振动摩擦发电机中的所述第一电极层和所述第二电极层分别连接至所述感应记录装置的两个输入端；所述第一摩擦发电部和所述第二摩擦发电部互相接触和分离并产生电荷转移时，电信号被所述感应记录装置记录。

本实用新型实施例的振动传感器具有能够监测微小震动、灵敏度高、自屏蔽抗干扰、成本低等优点。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型第一实施例的振动摩擦发电机的结构示意图；

图2是本实用新型第二实施例的振动摩擦发电机的结构示意图；