[發明專利]摩擦發電機、觸壓傳感器及觸壓傳感器的制作方法

有效

• 申請號: 201410264131.0
• 申請日: 2014-06-13
• 公開（公告）號: CN104811084B
• 公開（公告）日: 2017-05-03
• 發明（設計）人: 刁海豐;鐘強;孫利佳;王珊;趙豪
• 申請（專利權）人: 納米新能源（唐山）有限責任公司
• 主分類號: H02N1/04
• 分類號: H02N1/04;G01L1/00
• 代理公司: 北京市浩天知識產權代理事務所(普通合伙)11276
• 代理人: 韓龍,李淑敏

技術領域

本發明涉及一種摩擦發電裝置，尤其涉及一種摩擦發電機、觸壓傳感器及觸壓傳感器的制作方法。

背景技術

眾所周知，物體和物體之間相互摩擦時會使一方帶上負電，另一方帶上正電，這種由于物體間摩擦而產生的電叫摩擦電。摩擦電是自然界最常見的現象之一，且摩擦電的產生條件非常寬泛，因此，如果能夠將摩擦電應用到發電領域，勢必會給人們的生活帶來更多的便利。

但目前根據摩擦發電原理制作出的摩擦發電機及應用該摩擦發電機的壓力感應電纜普遍存在制作工藝復雜、制造成本較高、摩擦面積小，觸壓感應不靈敏等問題。

發明內容

本發明的目的在于提供一種制作工藝簡單、摩擦面積大、感應靈敏的摩擦發電機、觸壓傳感器及觸壓傳感器的制作方法。

為實現上述目的，本發明的一種摩擦發電機、觸壓傳感器及觸壓傳感器的制作方法的具體技術方案為：

一種摩擦發電機，包括：殼體，由高分子聚合物材料制成，具有彈性，內部形成有容置空腔；電極板，置放在殼體內部的容置空腔中，電極板與容置空腔的內壁面之間存在摩擦間隙，電極板與容置空腔的內壁面相互摩擦可產生電能；外置電極，設置在容置空腔的外部，電極板與外置電極為摩擦發電機的輸出電極。

一種觸壓傳感器，包括上述摩擦發電機，摩擦發電機的殼體外側設置有用于屏蔽干擾信號的屏蔽層，觸壓傳感器受到外力時可通過摩擦發電機產生感應電信號，并通過摩擦發電機的輸出電極輸出。

一種觸壓傳感器的制作方法，包括制作摩擦發電機和在摩擦發電機殼體的外部纏繞屏蔽層的過程，

其中，制作摩擦發電機包括以下步驟：制作具有開口的摩擦發電機的殼體，殼體內部形成有容置空腔；從殼體的開口處將電極板放入到殼體內部的容置空腔中，電極板與容置空腔的內壁面之間要具有摩擦間隙；用堵頭將殼體的開口處密封；

或者，制作摩擦發電機包括以下步驟：制作密閉的摩擦發電機的殼體，殼體內部形成有容置空腔；在制作摩擦發電機的殼體的同時將電極板直接密封在殼體內部的容置空腔中，容置空腔中填充有隔離物，以在電極板與容置空腔的內壁面之間形成摩擦間隙。

與現有技術相比，本發明的摩擦發電機、觸壓傳感器及觸壓傳感器的制作方法具有以下優點：

本發明的摩擦發電機中的一個摩擦組件制作成內部中空的框架結構，另一摩擦組件置放在其內部，使得摩擦面積增大，從而電極之間的電勢差增大，相應的，觸壓傳感器的感應也就更靈敏，極大提高了傳感器的精度，尤其可以用于感測微小壓力。

本發明的摩擦發電機和觸壓傳感器制作工藝簡單，成本低，使用壽命長，容易密封，不易損壞。

附圖說明

圖1為本發明的觸壓傳感器的第一實施例的橫向剖視圖；

圖2為本發明的觸壓傳感器的第一實施例的縱向剖視圖；

圖3為本發明的觸壓傳感器的第二實施例的橫向剖視圖；

圖4為本發明的觸壓傳感器的第二實施例的縱向剖視圖；

圖5為本發明的觸壓傳感器的第三實施例的橫向剖視圖；

圖6為本發明的觸壓傳感器的第三實施例的縱向剖視圖；

圖7為本發明的觸壓傳感器的第四實施例的橫向剖視圖；

圖8為本發明的觸壓傳感器的第四實施例的縱向剖視圖。

具體實施方式

為了更好的了解本發明的目的、結構及功能，下面結合附圖，對本發明的一種摩擦發電機、觸壓傳感器及觸壓傳感器的制作方法做進一步詳細的描述。

本發明的摩擦發電機包括殼體和電極板。其中，殼體由高分子聚合物材料制成，具有彈性，內部形成有容置空腔；電極板置放在殼體內部的容置空腔中，電極板與容置空腔的內壁面之間存在摩擦間隙，電極板與容置空腔的內壁面相互摩擦可產生電能。

此外，本發明的摩擦發電機還包括外置電極，外置電極設置在容置空腔的外部，電極板與外置電極為摩擦發電機的輸出電極。應注意的是，本發明中的外置電極可以是殼體內部的容置空腔的側壁中埋設的電極層，或者是殼體外側設置的電極層。

進一步，本發明的觸壓傳感器包括上述的摩擦發電機，摩擦發電機的殼體外側設置有用于屏蔽干擾信號的屏蔽層，觸壓傳感器受到外力時可通過摩擦發電機產生感應電信號，并通過摩擦發電機的輸出電極輸出。

具體來說，如圖1和圖2所示，其示出了本發明的觸壓傳感器的第一實施例的剖面圖。