[发明专利]基于声音能量的摩擦纳米发电机的速度传感器及其应用

摘要

本发明属于摩擦纳米技术领域，其涉及基于声音能量的摩擦纳米发电机及采用该发电机的速度传感器及速度传感器的应用，现有利用声音能量的发电机和声音传感器，普遍存在不能很好的将声音聚集，导致大部分声音能量浪费掉，基于声音能量的摩擦纳米发电机，包括圆柱形空心管道组成的声音管道和摩擦纳米发电机，独特的管式结构设计有利于声能的聚集和声压的增强，在摩擦纳米技术领域有很好的发展前景。

主权项

1.速度传感器，包括声音管道（6）和两个摩擦纳米发电机（4），其特征在于，所述声音管道（6）由中空管状结构构成，所述中空管状结构为圆柱管，所述声音管道（6）包括一个第一中空管状结构（2）和两个第二中空管状结构（3），各所述第二中空管状结构（3）远离所述第一中空管状结构（2）管口的一端固定一个摩擦纳米发电机（4），所述摩擦纳米发电机包括导电布，各所述第二中空管状结构（3）端口与摩擦纳米发电机导电布布面垂直，各所述第二中空管状结构（3）整体位于第一中空管状结构（2）内部，各所述第二中空管状结构（3）固定连接摩擦纳米发电机的端口在第一中空管状结构（2）一侧;所述摩擦纳米发电机中心距离为s，当声音从中空管状结构进入，摩擦纳米发电机（4）振动发电，声音在中空管状结构空间以球面波传输，采集声音频率250‑2000Hz，声音最小波长为17cm，管道直径设置低于10cm，将球面波转化为平面波，平面波声波能量在平行方向更加集中，增强摩擦纳米发电机的输出；声音进入所述第一中空管状结构（2）中与管壁碰撞形成回声，进一步增大增强声压；将该速度传感器与可检测电压的装置相连，当携带噪音的交通工具沿垂直管径方向通过该速度传感器时，内部两个发电机会检测到两段电压信号，当噪音传播方向与探测器内部第一个摩擦纳米发电机中心垂直时，第一段电压信号达到一个最大值，此时该最大值对应一个时间t1，当噪音传播方向与探测器内部第二个摩擦纳米发电机垂直时，第二段电压信号达到一个最大值，此时该最大值对应一个时间t2，在这两个时间之间，携带声源的交通工具移动距离为两摩擦纳米发电机中心距离s，由于v=s/t，则交通工具速度为v=s/(t2‑t1)。