[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

本發明公開一種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，控制器預設線性馬達的振幅和頻率，線性馬達帶動馬達推桿以預設的振幅和頻率進行直線往復式運動，平板壓力傳感器可實時測定撞擊力度，控制器根據平板壓力傳感器測定的撞擊力度實時調整線性馬達的預設振幅，精確控制摩擦發電機的行程、壓力和頻率，保證了測試的精確度并實現了測試的可重復性。

技術領域

本發明涉及摩擦發電機領域，特別是涉及一種摩擦發電機測試系統。

背景技術

摩擦發電機是近幾年興起的一個新的研究方向，自從2012年摩擦發電機被發明以來，受到了越來越多的關注。但是由于測試條件的多樣性，目前尚未有較為專業的摩擦發電機的測試裝置。

專利CN104808138B公開了一種摩擦發電機測試裝置，測試裝置中的驅動系統由多個伺服電機和滑軌組合而成，摩擦層的撞擊接觸是通過重力下落的方式實現的，重現性差，且此方式無法滿足目前摩擦發電機所需要的精確控制行程、壓力以及頻率等苛刻條件。

發明內容

本發明的目的是提供一種摩擦發電機測試系統，精確控制摩擦發電機的行程、壓力和頻率，保證了測試的重復性和精確度，進而準確評價摩擦發電機的性能。

為實現上述目的，本發明提供了如下方案：

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可固定在所述固-液震蕩固定臺上或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，用于測定所述待測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；

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待測摩擦發電機時的撞擊力度一致。

優選地，所述待測摩擦發電機為固-液摩擦發電機；

所述固-液摩擦發電機，固定于所述固-液震蕩固定臺上；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-液摩擦發電機產生震蕩發電；所述電流表和所述電壓表均與所述固-液摩擦發電機電連接，用于對應測量所述固-液摩擦發電機在震蕩過程中產生的電流值和電壓值。

優選地，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；