[發明專利]一種摩擦發電機測試系統

有效

• 申請號: 201910675383.5
• 申請日: 2019-07-25
• 公開（公告）號: CN110261774B
• 公開（公告）日: 2020-07-24
• 發明（設計）人: 王道愛;馮雁歌;周峰;劉維民
• 申請（專利權）人: 中國科學院蘭州化學物理研究所;青島市資源化學與新材料研究中心
• 主分類號: G01R31/34
• 分類號: G01R31/34
• 代理公司: 北京高沃律師事務所 11569
• 代理人: 劉鳳玲

1.一種摩擦發電機測試系統，其特征在于，所述摩擦發電機測試系統包括：控制器、線性馬達、馬達推桿、固-液震蕩固定臺、第一磁吸式樣品臺、第二磁吸式樣品臺、待測摩擦發電機、平板壓力傳感器、電流表和電壓表；

所述控制器與所述線性馬達的控制端電連接，用于預設所述線性馬達的振幅和頻率；

所述線性馬達的輸出軸與所述馬達推桿的一端連接，所述線性馬達用于帶動所述馬達推桿進行直線往復式運動；所述固-液震蕩固定臺設置在所述馬達推桿上；

所述第一磁吸式樣品臺與所述馬達推桿的另一端固定連接；所述第二磁吸式樣品臺和所述第一磁吸式樣品臺相對設置；

所述待測摩擦發電機為固-液摩擦發電機或固-固摩擦發電機；當所述待測摩擦發電機為所述固-液摩擦發電機時，所述固-液摩擦發電機固定在所述固-液震蕩固定臺上；當所述待測摩擦發電機為所述固-固摩擦發電機時，所述固-固摩擦發電機固定在所述第一磁吸式樣品臺與所述第二磁吸式樣品臺之間；

所述平板壓力傳感器與所述第二磁吸式樣品臺連接，所述平板壓力傳感器用于當所述固-固摩擦發電機固定在所述第一磁吸式樣品臺與所述第二磁吸式樣品臺之間時，測定所述固-固摩擦發電機測試過程中產生的撞擊力度；

所述電流表和所述電壓表均與所述待測摩擦發電機電連接，用于對應測量所述待測摩擦發電機在測試過程中產生的電流值和電壓值；

當所述待測摩擦發電機為固-固摩擦發電機時，所述控制器根據所述平板壓力傳感器測定的撞擊力度實時調整所述線性馬達的預設振幅，以保證所述平板壓力傳感器在測定不同所述固-固摩擦發電機時的撞擊力度一致；當所述待測摩擦發電機為固-液摩擦發電機時，所述控制器預設所述線性馬達的振幅和頻率，并控制所述線性馬達帶動所述馬達推桿以預設的振幅和頻率進行直線往復式運動，使所述第一磁吸式樣品臺與所述第二磁吸式樣品臺不發生撞擊，使作用到所述固-液摩擦發電機的水平作用力一致。

2.根據權利要求1所述的一種摩擦發電機測試系統，其特征在于，所述待測摩擦發電機為固-固摩擦發電機；

所述固-固摩擦發電機的第一摩擦電極吸附于所述第一磁吸式樣品臺上；所述固-固摩擦發電機的第二摩擦電極吸附于所述第二磁吸式樣品臺上；所述線性馬達帶動所述馬達推桿做直線往復式運動，使所述固-固摩擦發電機的第一摩擦電極和所述固-固摩擦發電機的第二摩擦電極周期性的撞擊與分離而起電；所述平板壓力傳感器，用于實時測定所述固-固摩擦發電機的第一摩擦電極和所述固-固摩擦發電機的第二摩擦電極進行撞擊時產生的撞擊力度；

所述電流表分別與所述固-固摩擦發電機的第一摩擦電極和所述固-固摩擦發電機的第二摩擦電極電連接，用于測量所述固-固摩擦發電機的第一摩擦電極和所述固-固摩擦發電機的第二摩擦電極在撞擊和分離過程中產生的電流值；

所述電壓表分別與所述固-固摩擦發電機的第一摩擦電極和所述固-固摩擦發電機的第二摩擦電極電連接，用于測量所述固-固摩擦發電機的第一摩擦電極和所述固-固摩擦發電機的第二摩擦電極在撞擊和分離過程中產生的電壓值。

3.根據權利要求1所述的一種摩擦發電機測試系統，其特征在于，所述摩擦發電機測試系統還包括第一屏蔽箱和第二屏蔽箱；

所述第一屏蔽箱的內部從中間用隔板分為上層和下層，所述電流表和所述電壓表放置在所述第一屏蔽箱上層，所述固-液震蕩固定臺、所述固-液摩擦發電機、所述第一磁吸式樣品臺、所述第二磁吸式樣品臺、所述固-固摩擦發電機和所述平板壓力傳感器放置在所述第一屏蔽箱下層；

所述線性馬達設置在所述第二屏蔽箱內；

所述馬達推桿穿過所述第一屏蔽箱和所述第二屏蔽箱，所述馬達推桿一端與所述線性馬達的輸出軸連接，所述馬達推桿另一端與所述第一磁吸式樣品臺固定連接。

4.根據權利要求3所述的一種摩擦發電機測試系統，其特征在于，所述第一屏蔽箱內還設置了固定底板；

所述固定底板，位于所述第一屏蔽箱下層的底部，用于固定所述平板壓力傳感器。

5.根據權利要求3所述的一種摩擦發電機測試系統，其特征在于，所述第二屏蔽箱內還設置了絕緣緩沖底座；

所述絕緣緩沖底座，位于所述第二屏蔽箱的底部，用于固定所述線性馬達。