[实用新型]弹簧式摩擦发电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及摩擦发电机技术领域，特别涉及一种弹簧式摩擦发电机。

背景技术

目前，弹簧在生活中随处可见，使用非常广泛，如汽车的减震器、机械设备的振动结构等都需要用到弹簧，但是这些弹簧的使用只是停留在机械功能，却没有识别感知和能量收集的功能，有待改进。

实用新型内容

本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本实用新型的目的在于提出一种弹簧式摩擦发电机，该摩擦发电机可以使得弹簧具有识别感知和能量收集功能，提高使用效益，简单易实现。

为达到上述目的，本实用新型提出了一种弹簧式摩擦发电机，包括：至少一个摩擦发电部和弹簧本体，其中，

所述弹簧本体沿其轴线可弹性伸缩，且所述弹簧本体至少包含第一表面和第二表面；

所述至少一个摩擦发电部设置于所述第一表面和/或第二表面，以在所述弹簧本体受外力作用下发生形变时，摩擦发电部之间或所述摩擦发电部与所述第一表面或第二表面之间的间距发生变化和/或发生接触摩擦，输出电信号。

可选地，所述弹簧本体的材料为金属材料，所述弹簧本体包括第一结构部件和第二结构部件，并且所述第一结构部件与所述第二结构部件之间设置有绝缘层，以使二者相互绝缘隔离；所述第一结构部件具有所述第一表面，所述第二结构部件具有所述第二表面，且所述第一结构部件和所述第二结构部件构成所述弹簧式摩擦发电机的信号输出端。

进一步地，所述摩擦发电部包括高分子聚合物层。

进一步地，当所述摩擦发电部为一个时，所述高分子聚合物层设置在所述第一表面和第二表面中任一表面，使得所述高分子聚合物层与所述另一表面构成摩擦界面，且当构成摩擦界面的两个表面的间距发生变化和/或发生接触摩擦时，输出所述电信号。

进一步地，当所述摩擦发电部为多个时，所述第一表面和第二表面均设置至少一个所述高分子聚合物层，使得所述第一表面的高分子聚合物层和所述第二表面的高分子聚合物层相对的表面构成摩擦界面，且当构成摩擦界面的两个表面的间距发生变化和/或发生接触摩擦时，输出电信号。

可选地，所述弹簧本体的材料为非金属材料，所述摩擦发电部包括高分子聚合物层和电极层，所述电极层构成所述弹簧式摩擦发电机的信号输出端。

进一步地，所述摩擦发电部为一个时，所述摩擦发电部设置在所述第一表面或所述第二表面，使得所述高分子聚合物层与所述第一表面和第二表面中不设置摩擦发电部的表面构成摩擦界面，且当构成摩擦界面的两个表面的间距发生变化和/或发生接触摩擦时，输出电信号。

进一步地，所述摩擦发电部为两个时，所述第一表面和第二表面均设置有摩擦发电部，使得设置在所述第一表面的摩擦发电部的高分子聚合物层与设置在所述第二表面的摩擦发电部的高分子聚合物层相对的表面构成摩擦界面，且当构成摩擦界面的两个表面的间距发生变化和/或发生接触摩擦时，输出电信号。

进一步地，所述摩擦发电部为三个或三个以上时，所述第一表面和第二表面均设置有至少一个摩擦发电部，使得设置在所述第一表面的摩擦发电部的高分子聚合物层与设置在所述第二表面的摩擦发电部的高分子聚合物层相对的表面构成摩擦界面，且当构成摩擦界面的两个表面的间距发生变化和/或发生接触摩擦时，输出电信号。

可选地，所述弹簧本体的螺距沿其轴线非均匀分布。

可选地，所述弹簧本体的螺距为等间距。

进一步地，还包括：

信号处理模块，所述信号处理模块与所述信号输出端相连，用于根据所述电信号的强度和频率得到振动强度。

进一步地，所述信号处理模块包括：

放大电路，所述放大电路与所述信号输出端相连；

滤波电路，所述滤波电路与所述放大电路相连；

模数转换电路，所述模数转换电路与所述滤波电路相连；

数据处理电路，所述数据处理电路与所述模数转换电路相连。

进一步地，还包括：

报警模块，所述报警模块与所述信号处理模块相连，用于在所述振动强度超出预设强度时，发出报警信号。

根据本实用新型提出的弹簧式摩擦发电机，弹簧本体在外力作用下沿其轴线弹性伸缩，使得摩擦发电部之间或摩擦发电部和第一表面或第二表面之间的间距发生变化和/或发生接触摩擦，从而产生并输出电信号，使得弹簧具有识别感知和能量收集功能，提高使用效益，简单易实现。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。