基于摩擦发电的自供电加速度传感器实验设计及应用

摘要：

摩擦纳米发电机因其制备简单、瞬时功率大、成本低等优势,在环境能量采集和自供电传感器设计方面具有广泛的应用前景.为了激发学生对这一前沿领域的兴趣和科研热情,拓宽学生的知识面,该文设计了基于摩擦发电的高灵敏度自供电加速度传感器.通过选取摩擦静电序列差异较大的摩擦副材料,提高传感器的输出性能.金属质量块置于摩擦副的上表面,通过响应环境振动信号来驱动摩擦层进行接触分离运动,使传感器输出与振动信号振幅对应的电信号.实验结果表明,所研制的传感器无需外界电源供电,其输出灵敏度高达20.4V/(m·s-2),可广泛用于实验室物品掉落、倾倒、人体摔倒等振动信号检测.相关教学实验提高了学生的科研素养、创新思维和工程实践能力.

关键词：摩擦发电、高灵敏度、自供电传感器、教学实验

所属期刊栏目：37

分类号：TM306(电机)

资助基金：国家自然科学基金项目61804038

在线出版日期：2021-03-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：116-119,124