[发明专利]自驱动光学组件和无线传感系统

权利要求书

1.一种自驱动光学组件，其特征在于，包括：

纳米发电机，用于将外部机械能转化为电能，以向电路输入电信号；

储能单元，包括整流器以及电容器，所述纳米发电机输入的电信号通过整流器处理后向所述电容器充电；

无线传感单元，与所述储能单元并联连接，所述无线传感单元包括电阻式传感器、工作光元件以及参考光元件，所述工作光元件串联于所述电阻式传感器并一同与所述参考光元件并联，所述参考光元件与所述电容器并联连接，其中，所述电容器的输出电压为参考光元件的工作电压。

2.根据权利要求1所述的自驱动光学组件，其特征在于，所述参考光元件以及所述工作光元件包括LED灯及OLED灯中的一者。

3.根据权利要求2所述的自驱动光学组件，其特征在于，所述电阻式传感器的最大工作量程Rmax满足关系式为：

Rmax＝(Vs-Vmin)/Imin                      式(1)

其中，Vs为所述电容器的输出电压，Vmin为所述工作光元件的最低工作电压，Imin为所述工作光元件在所述最低工作电压下的电流。

4.根据权利要求3所述的自驱动光学组件，其特征在于，所述参考光元件以及所述工作光元件的发光颜色包括蓝色、红色、黄色和绿色中的其中一种，不同颜色的所述参考光元件用于改变所述电容器的输出电压。

5.根据权利要求4所述的自驱动光学组件，其特征在于，所述电阻式传感器的信号变化量η满足关系式为：

η＝(L_R2-L_R1)/L_R2                      式(2)

其中，L_R2为所述参考光元件的光强,L_R1为所述工作光元件的光强，所述参考光元件的光强L_R2与外部机械能的变化量ΔE成正比。

6.根据权利要求1-5中任一项所述的自驱动光学组件，其特征在于，所述电阻式传感器包括温度电阻传感器、湿度电阻传感器、压阻压力传感器及扭矩电阻传感器中的一种或几种。

7.根据权利要求6所述的自驱动光学组件，其特征在于，所述工作光元件和所述电阻式传感器串联连接组成工作单元，多个所述工作单元并联组成工作矩阵，所述工作矩阵与所述参考光元件并联，并与所述电容器并联，其中，所述工作矩阵中的多个所述电阻式传感器称为传感矩阵，多个所述工作光元件称为发光矩阵。

8.根据权利要求7所述的自驱动光学组件，其特征在于，所述纳米发电机为压电纳米发电机、摩擦纳米发电机以及压电-摩擦电复合纳米发电机其中一种或几种。

9.根据权利要求8所述的自驱动光学组件，其特征在于，所述纳米发电机为旋转式摩擦纳米发电机，所述旋转式摩擦纳米发电机包括相对设置的第一基底与第二基底以及转轴，所述转轴贯穿所述第一基底与所述第二基底设置，所述转轴的一端周向设置有多个叶片，所述第一基底与所述第二基底之间依次设置有电极层、介电层以及沿所述转轴周向设置的多个摩擦叶。

10.根据权利要求9所述的自驱动光学组件，其特征在于，所述介电层为聚四氟乙烯材质，所述摩擦叶为聚对苯二甲酸乙二醇酯材质。

11.一种无线传感系统，其特征在于，包括权利要求1-10中任一项所述的自驱动光学组件以及亮度解耦模块，所述亮度解耦模块用于解耦所述参考光元件以及所述工作光元件的亮度变化。