机械工程学报 ›› 2022, Vol. 58 ›› Issue (20): 158-165.doi: 10.3901/JME.2022.20.158
魏斌1, 庞洪臣2, 杨芳2, 赵志强1, 钟英豪2, 黄喜利1, 林芳1, 潘新祥1
WEI Bin1, PANG Hongchen2, YANG Fang2, ZHAO Zhiqiang1, ZHONG Yinghao2, HUANG Xili1, LIN Fang1, PAN Xinxiang1
摘要: 设计了一种基于摩擦纳米发电机(Triboelectric nanogenerator, TENG)的自供能低频振动传感器(Low-frequency sensor, LV-TENG),结合TENG发电理论和电学仿真阐明了该传感器电信号产生的基本原理,证明了LV-TENG在无需外接电源情况下即可实现对二维振动的监测。COMSOL软件仿真分析表明,基于TENG独立层工作模式,当带电聚四氟乙烯(PTFE)小球振动时,两侧电极输出电信号与小球振幅存在较强的线性关系。通过传感器振动特性试验,定量分析了不同振动角度下LV-TENG输出电信号与外部振动参数之间的关系。根据输出电信号特征量,所设计的LV-TENG可实现振动状态的精准判断。
中图分类号: