振动摩擦发电机以及振动传感器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提出一种振动摩擦发电机以及振动传感器。该振动摩擦发电机包括：内部具有腔室的屏蔽罩；位于腔室中的往复运动件，往复运动件的第一端与屏蔽罩的内壁固定连接，第二端被构造成能够在外力作用下做往复运动；若干组摩擦发电组件，每组摩擦发电组件包括第一和第二摩擦发电部，其中，第一摩擦发电部与往复运动件的第二端固定连接，第二摩擦发电部绝缘地设置在屏蔽罩的内壁上，第一和第二摩擦发电部二者的表面相互对应；在外力作用下，往复运动件的第二端带动第一摩擦发电部做往复运动，使第一和第二摩擦发电部相互对应的表面之间接触和分离从而产生电荷。该振动摩擦发电机可以收集微小震动能量，结构简单，制作、安装、养护成本低。
【专利说明】振动摩擦发电机以及振动传感器
【技术领域】
[0001]本实用新型属于摩擦发电机【技术领域】，具体涉及一种振动摩擦发电机以及振动传感器。
【背景技术】
[0002]为了将机械能有效地转化为电能，传统能量转化机械基本上都是以电磁感应为基础的。例如:先通过水轮机、汽轮机、柴油机分别将水流，气流，燃料燃烧的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能加以利用。这些发电机都需要相对集中、大强度的能量输入，而对于人们日常活动中产生的以及自然界存在的强度较小的动能，基本都无法将其有效的转化为电能。同时，传统发电机的体积较大、结构复杂，无法作为微型电子器件的供电元件使用。
实用新型内容
[0003]本实用新型旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本实用新型的第一个目的在于提出一种结构简单、能够利用环境中微小能量的振动摩擦发电机。本实用新型的第二个目的在于提出一种灵敏度高的振动传感器。
[0004]为实现上述目的，根据本实用新型实施例的一种振动摩擦发电机，可以包括:内部具有腔室的屏蔽罩；位于所述腔室中的往复运动件，所述往复运动件的第一端与所述屏蔽罩的内壁固定连接，第二端被构造成能够在外力作用下做往复运动；若干组摩擦发电组件，每组摩擦发电组件包括第一摩擦发电部和第二摩擦发电部，其中，所述第一摩擦发电部与所述往复运动件的第二端固定连接，所述第二摩擦发电部绝缘地设置在所述屏蔽罩的内壁上，所述第一摩擦发电部和第二摩擦发电部二者的表面相互对应，在外力作用下，所述往复运动件的第二端带动所述第一摩擦发电部做往复运动，使所述第一摩擦发电部和所述第二摩擦发电部相互对应的表面之间接触和分离从而产生电荷。
[0005]该实施例的振动摩擦发电机能够广泛地收集微小震动能量，具有结构简单，制作、安装、养护成本低等优点。
[0006]可选地，还包括:质量块，所述质量块位于所述往复运动件的第二端与所述第一摩擦发电部之间。
[0007]可选地，所述往复运动件为悬臂梁，所述悬臂梁的第二端往复运动方向与所述悬臂梁的延伸方向垂直。
[0008]可选地，所述摩擦发电组件数目为多组时，多个所述第一摩擦发电部设置在所述悬臂梁的两侧或同侧。
[0009]可选地，所述往复运动件为弹簧，所述弹簧的第二端往复运动方向与所述弹簧的延伸方向一致。
[0010]可选地，所述屏蔽罩的材料为金属，或所述屏蔽罩的材料为金属和非金属材料的组合，所述非金属材料作为所述屏蔽罩的支撑结构，所述金属材料包覆在所述非金属材料的外表层或内表层。
[0011]可选地，所述屏蔽罩内壁涂有绝缘涂层。
[0012]可选地，所述第一摩擦发电部包括第一高分子聚合物层，其中，所述第一高分子聚合物层与所述往复运动件的第二端相连，并且所述第二摩擦发电部包括第二电极层，其中，所述第二电极层的第一侧面与所述屏蔽罩的内壁绝缘接触。
[0013]可选地，所述第二摩擦发电部还包括第二高分子聚合物层，其中，所述第二高分子聚合物层与所述第二电极层的第二侧面接触。
[0014]可选地，所述第一摩擦发电部还包括第一电极层，其中，所述第一电极层位于所述往复运动件的第二端与所述第二高分子聚合物层之间。
[0015]为实现上述目的，根据本实用新型实施例的振动传感器，可以包括:上文公开的任一种不具有第一电极层的振动摩擦发电机和感应记录装置，其中，所述振动摩擦发电机中的所述屏蔽罩和所述第二电极层分别连接至所述感应记录装置的两个输入端；所述第一摩擦发电部和所述第二摩擦发电部互相接触和分离并产生电荷转移时，电信号被所述感应记录装置记录。
[0016]为实现上述目的，根据本实用新型实施例的振动传感器，可以包括:上文公开的任一种具有第一电极层的振动摩擦发电机和感应记录装置，其中，所述振动摩擦发电机中的所述第一电极层和所述第二电极层分别连接至所述感应记录装置的两个输入端；所述第一摩擦发电部和所述第二摩擦发电部互相接触和分离并产生电荷转移时，电信号被所述感应记录装置记录。
[0017]本实用新型实施例的振动传感器具有能够监测微小震动、灵敏度高、自屏蔽抗干扰、成本低等优点。
[0018]本实用新型的附加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。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中:
[0020]图1是本实用新型第一实施例的振动摩擦发电机的结构示意图；
[0021]图2是本实用新型第二实施例的振动摩擦发电机的结构示意图；
[0022]图3是本实用新型第三实施例的振动摩擦发电机的结构示意图；
[0023]图4是本实用新型第四实施例的振动摩擦发电机的结构示意图；
[0024]图5是本实用新型第五实施例的振动摩擦发电机的结构示意图；
[0025]图6是本实用新型第六实施例的振动摩擦发电机的结构示意图；
[0026]图7是本实用新型第七实施例的振动摩擦发电机的结构示意图；
[0027]图8是本实用新型第八实施例的振动摩擦发电机的结构示意图；
[0028]图9是本实用新型一个实施例的振动传感器的结构框图。
【具体实施方式】
[0029]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0030]本实用新型第一方面提出了一种振动摩擦发电机，包括:内部具有腔室的屏蔽罩1、位于腔室中的往复运动件2，以及若干组摩擦发电组件3。屏蔽罩1能够对其它组件进行密封，对外界干扰进行屏蔽，以及可以作为部分组件的支撑结构。往复运动件2的第一端与屏蔽罩1的内壁固定连接，第二端被构造成能够在外力作用下做往复运动。每组摩擦发电组件3包括第一摩擦发电部31和第二摩擦发电部32。其中，第一摩擦发电部31与往复运动件2的第二端固定连接，第二摩擦发电部32绝缘地设置在屏蔽罩1的内壁上，第一摩擦发电部31和第二摩擦发电部32 二者的表面相互对应。在外力作用下，往复运动件2的第二端带动第一摩擦发电部31做往复运动，使第一摩擦发电部31和第二摩擦发电部32相互对应的表面之间接触和分离从而产生电荷。
[0031]本实用新型上述实施例的振动摩擦发电机具有结构简单、能有效利用微小能源等优点。
[0032]可选地，为了增大往复运动件2的第二端和第一摩擦发电部31的运动惯性，还可以在往复运动件2的第二端与第一摩擦发电部31之间设置质量块4。
[0033]可选地，屏蔽罩1的材料可以为金属。屏蔽罩1的材料还可以为金属和非金属材料的组合，其中非金属材料作为屏蔽罩1的支撑结构，金属材料包覆在非金属材料的外表层或内表层。
[0034]可选地，为了实现较好的绝缘效果，屏蔽罩1内壁涂有绝缘涂层5。
[0035]可选地，振动摩擦发电机中往复运动件2可以采用悬臂梁21，下面结合图1至图5进行详细说明。
[0036]图1是本实用新型第一实施例的振动摩擦发电机的结构示意图。该实施例的振动摩擦发电机中往复运动件2采用悬臂梁21。悬臂梁21可以水平设置，其第一端(即图中示出的左端)固定在屏蔽罩1的内壁上，其第二端(即图中示出的右端)可以自由地做上下方向往复运动，即第二端往复运动方向与悬臂梁21自身延伸方向基本垂直。振动摩擦发电机中包括一组摩擦发电组件3，该摩擦发电组件3可以设置在悬臂梁21的下方。摩擦发电组件3包括第一摩擦发电部31和第二发电部32。其中，第一摩擦发电部31包括第一高分子聚合物层311，第二摩擦发电部32包括第二电极层322。第一高分子聚合物层311通过质量块4与悬臂梁21的第二端相连。第二电极层322绝缘地设置在屏蔽罩1的内壁上。第一高分子聚合物层311的下表面与第二电极层322的上表面相对。该实施例中，屏蔽罩1和第二电极层322作为振动摩擦发电机的两个输出端。
[0037]该实施例的振动摩擦发电机的工作过程为:在受到外力作用(例如受到振动)时，悬臂梁21发生弹性形变，悬臂梁21的第二端做垂直方向上下往复运动。当悬臂梁21的第二端向下运动时，质量块4和第一高分子聚合物层311也跟随地向下运动。第一高分子聚合物层311向下运动到与第二电极层322接触并且摩擦产生静电荷，第二电极层322与屏蔽罩1(相当于零电位)之间出现电势差，自由电子将通过外电路由电势低的一侧流向电势高的一侧，从而在外电路中形成电流。当悬臂梁21的第二端向上运动时，质量块4和第一高分子聚合物层311也跟随地向上运动。第一高分子聚合物层311向上运动到与第二电极层322分离，此时已平衡的第二电极层322与屏蔽罩1之间将再次产生反向的电势差，则自由电子通过外电路形成反向电流。
[0038]图2是本实用新型第二实施例的振动摩擦发电机的结构示意图。该实施例的振动摩擦发电机包括两组摩擦发电组件3。这两组摩擦发电组件3可以通过串联或并联的形式进行电学连接，以增大振动摩擦发电机的输出电压和/或输出电流，从而增大振动摩擦发电机的输出功率。需要说明的是，本实用新型的振动摩擦发电机可以包括若干组摩擦发电组件3，此处两组仅是出于示例的方便而非限制。图2所示实施例的振动摩擦发电机的工作过程与图1所示的实施例的振动摩擦发电机的工作过程相同，此处不赘述。
[0039]图3是本实用新型第三实施例的振动摩擦发电机的结构示意图。该振动摩擦发电机的摩擦发电组件3中:第一摩擦发电部31包括第一高分子聚合物层311，第二摩擦发电部32包括第二高分子聚合物层321和第二电极层322。第一高分子聚合物层311通过质量块4与悬臂梁21的第二端相连。第二电极层322的下表面与屏蔽罩1的内壁绝缘地接触。第二电极层322之上设有第二高分子聚合物层321。第一高分子聚合物层311的下表面与第二高分子聚合物层321的上表面相对。该实施例中，第一高分子聚合物层311的下表面与第二高分子聚合物层321的上表面摩擦生电，屏蔽罩1和第二电极层322作为振动摩擦发电机的两个输出端。
[0040]该实施例的振动摩擦发电机的工作过程为:在受到外力作用(例如受到振动)时，悬臂梁21发生弹性形变，悬臂梁21的第二端做上下往复运动。当悬臂梁21的第二端向下运动时，质量块4和第一高分子聚合物层311也跟随地向下运动。第一高分子聚合物层311向下运动到与第二高分子聚合物层321接触并且摩擦产生静电荷，第二电极层322与屏蔽罩1(相当于零电位)之间出现电势差，自由电子将通过外电路由电势低的一侧流向电势高的一侧，从而在外电路中形成电流。当悬臂梁21的第二端向上运动时，质量块4和第一高分子聚合物层311也跟随地向上运动。第一高分子聚合物层311向上运动到与第二高分子聚合物层321分离，此时已平衡的第二电极层322与屏蔽罩1之间将再次产生反向的电势差，则自由电子通过外电路形成反向电流。
[0041 ] 图4是本实用新型第四实施例的振动摩擦发电机的结构示意图。该振动摩擦发电机的摩擦发电组件3中:第一摩擦发电部31包括第一电极层312和第一高分子聚合物层311，第二摩擦发电部32包括第二高分子聚合物层321和第二电极层322。第一电极层312的上表面通过质量块4与悬臂梁21的第二端相连。第一电极层312之下设有第一高分子聚合物层311。第二电极层322的下表面与屏蔽罩1的内壁绝缘地接触。第二电极层322之上设有第二高分子聚合物层321。第一高分子聚合物层311的下表面与第二高分子聚合物层321的上表面相对。该实施例中，第一高分子聚合物层311的下表面与第二高分子聚合物层321的上表面摩擦生电，第一电极层312和第二电极层322作为振动摩擦发电机的两个输出端。
[0042]该实施例的振动摩擦发电机的工作过程为:在受到外力作用(例如受到振动)时，悬臂梁21发生弹性形变，悬臂梁21的第二端做上下往复运动。当悬臂梁21的第二端向下运动时，质量块4、第一电极层312和第一高分子聚合物层311也跟随地向下运动。第一高分子聚合物层311向下运动到与第二高分子聚合物层321接触并且摩擦产生静电荷，第一电极层312和第二电极层322之间出现电势差，自由电子将通过外电路由电势低的一侧流向电势高的一侧，从而在外电路中形成电流。当悬臂梁21的第二端向上运动时，质量块4、第一电极层312和第一高分子聚合物层311也跟随地向上运动。第一高分子聚合物层311向上运动到与第二高分子聚合物层321分离，此时已平衡的第一电极层312和第二电极层322之间将再次产生反向的电势差，则自由电子通过外电路形成反向电流。
[0043]图5是本实用新型第五实施例的振动摩擦发电机的结构示意图。该振动摩擦发电机与图3所示的振动摩擦发电机类似，均包括多组(图中显示两组)摩擦发电组件3。需要说明的是，由于采用悬臂梁21具有结构对称特性，多组摩擦发电组件3可以基本对称地设置在悬臂梁21的两侧，即多个第一摩擦发电部31可以分别设置在悬臂梁21的两侧。在本实用新型的其他实施例中，多组摩擦发电组件3也可以都设置在悬臂梁21的同侧。图5所示实施例的振动摩擦发电机的工作过程与图4所示的实施例的振动摩擦发电机的工作过程相同，此处不赘述。
[0044]可选地，振动摩擦发电机中往复运动件2可以采用弹簧22，下面结合图6至图8进行详细说明。
[0045]图6是本实用新型第六实施例的振动摩擦发电机的结构示意图。该振动摩擦发电机中往复运动件2采用弹簧22。弹簧22可以垂直设置，其第一端(即图中示出的上端)固定在屏蔽罩1的内壁上，其第二端(即图中示出的下端)可以自由地做上相往复运动，即第二端往复运动方向与弹簧22自身延伸方向基本一致。振动摩擦发电机仅中包括一组摩擦发电组件3，该摩擦发电组件3可以设置在弹簧22的下方。其中，第一摩擦发电部31包括第一高分子聚合物层311，第二摩擦发电部32包括第二电极层322。第一高分子聚合物层311通过质量块4与弹簧22的第二端相连。第二电极层322绝缘地设置在屏蔽罩1的内壁上。第一高分子聚合物层311的下表面与第二电极层322的上表面相对。该实施例中，屏蔽层1和第二电极层322作为振动摩擦发电机的两个输出端。
[0046]该实施例的振动摩擦发电机的工作过程为:在受到外力作用(例如受到振动)时，弹簧22发生弹性形变，弹簧22的第二端做上下往复运动。当弹簧22的第二端向下运动时，质量块4和第一高分子聚合物层311也跟随地向下运动。第一高分子聚合物层311向下运动到与第二电极层322接触并且摩擦产生静电荷，第二电极层322与屏蔽罩1 (相当于零电位)之间出现电势差，自由电子将通过外电路由电势低的一侧流向电势高的一侧，从而在外电路中形成电流。当弹簧22的第二端向上运动时，质量块4和第一高分子聚合物层311也跟随地向上运动。第一高分子聚合物层311向上运动到与第二电极层322分离，此时已平衡的第二电极层322与屏蔽罩1之间将再次产生反向的电势差，则自由电子通过外电路形成反向电流。
[0047]需要说明的是，本实用新型的采用弹簧22作为往复运动件2的振动摩擦发电机中也可以包括若干组摩擦发电组件3，若干组摩擦发电组件3的分布也可以根据需要灵活设置，本文不赘述。
[0048]图7是本实用新型第七实施例的振动摩擦发电机的结构示意图。该振动摩擦发电机的摩擦发电组件3中:第一摩擦发电部31包括第一高分子聚合物层311，第二摩擦发电部32包括第二高分子聚合物层321和第二电极层322。第一高分子聚合物层311通过质量块4与弹簧22的第二端相连。第二电极层322的下表面与屏蔽罩1的内壁绝缘地接触。第二电极层322之上设有第二高分子聚合物层321。第一高分子聚合物层311的下表面与第二高分子聚合物层321的上表面相对。该实施例中，第一高分子聚合物层311的下表面与第二高分子聚合物层321的上表面摩擦生电，屏蔽层1和第二电极层322作为振动摩擦发电机的两个输出端。
[0049]该实施例的振动摩擦发电机的工作过程为:在受到外力作用(例如受到振动)时，弹簧22发生弹性形变，弹簧22的第二端做垂直方向上下往复运动。当弹簧22的第二端向下运动时，质量块4和第一高分子聚合物层311也跟随地向下运动。第一高分子聚合物层311向下运动到与第二高分子聚合物层321接触并且摩擦产生静电荷，第二电极层322与屏蔽罩1(相当于零电位)之间出现电势差，自由电子将通过外电路由电势低的一侧流向电势高的一侧，从而在外电路中形成电流。当弹簧22的第二端向上运动时，质量块4和第一高分子聚合物层311也跟随地向上运动。第一高分子聚合物层311向上运动到与第二高分子聚合物层321分离，此时已平衡的第二电极层322与屏蔽罩1之间将再次产生反向的电势差，则自由电子通过外电路形成反向电流。
[0050]图8是本实用新型第八实施例的振动摩擦发电机的结构示意图。该振动摩擦发电机的摩擦发电组件3中:第一摩擦发电部31包括第一电极层312和第一高分子聚合物层311，第二摩擦发电部32包括第二高分子聚合物层321和第二电极层322。第一电极层312的上表面通过质量块4与弹簧22的第二端相连。第一电极层312之下设有第一高分子聚合物层311。第二电极层322的下表面与屏蔽罩1的内壁绝缘地接触。第二电极层322之上设有第二高分子聚合物层321。第一高分子聚合物层311的下表面与第二高分子聚合物层321的上表面相对。该实施例中，第一高分子聚合物层311的下表面与第二高分子聚合物层321的上表面摩擦生电，第一电极层312和第二电极层322作为振动摩擦发电机的两个输出端。
[0051]该实施例的振动摩擦发电机的工作过程为:在受到外力作用(例如受到振动)时，弹簧22发生弹性形变，弹簧22的第二端做上下往复运动。当弹簧22的第二端向下运动时，质量块4、第一电极层312和第一高分子聚合物层311也跟随地向下运动。第一高分子聚合物层311向下运动到与第二高分子聚合物层321接触并且摩擦产生静电荷，第一电极层312和第二电极层322之间出现电势差，自由电子将通过外电路由电势低的一侧流向电势高的一侧，从而在外电路中形成电流。当弹簧22的第二端向上运动时，质量块4、第一电极层312和第一高分子聚合物层311也跟随地向上运动。第一高分子聚合物层311向上运动到与第二高分子聚合物层321分离，此时已平衡的第一电极层312和第二电极层322之间将再次产生反向的电势差，则自由电子通过外电路形成反向电流。
[0052]需要说明的是，上文中的高分子聚合物绝缘层的材料可以为下列物质中的一种或多种的组合:聚二甲基硅氧烷、丁腈橡胶、聚酰亚胺薄膜、苯胺甲醛树脂薄膜、聚甲醛薄膜、乙基纤维素薄膜、聚酰胺薄膜、三聚氰胺甲醛薄膜、聚乙二醇丁二酸酯薄膜、纤维素薄膜、纤维素乙酸酯薄膜、聚己二酸乙二醇酯薄膜、聚邻苯二甲酸二烯丙酯薄膜、纤维素海绵薄膜、再生海绵薄膜、聚氨酯弹性体薄膜、苯乙烯丙烯共聚物薄膜、苯乙烯丁二烯共聚物薄膜、人造纤维薄膜、聚甲基丙烯酸甲酯薄膜、聚乙烯醇薄膜、聚异丁烯薄膜、聚对苯二甲酸乙二醇酯薄膜、聚乙烯醇缩丁醛薄膜、甲醛苯酚缩聚物薄膜、氯丁橡胶薄膜、丁二烯丙烯共聚物薄膜、天然橡胶薄膜、聚丙烯腈薄膜、聚四氟乙烯、丙烯腈氯乙烯共聚物薄膜。
[0053]需要说明的是，上文中的电极层的材料可以为下列物质中的一种或多种的组合:铟锡氧化物、石墨烯、银纳米线膜、金属或合金，其中金属是金、银、钼、钯、铝、镍、铜、钛、铬、锡、铁、猛、钥、鹤或钥;；合金是招合金、钛合金、镁合金、铍合金、铜合金、锌合金、猛合金、镍合金、铅合金、锡合金、镉合金、秘合金、铟合金、镓合金、鹤合金、钥合金、银合金或钽合金。
[0054]图9是本实用新型实施例的振动传感器的结构框图。如图9所示，该振动传感器包括上文公开的任一种振动摩擦发电机1000和振动感应装置2000。其中，振动感应装置2000可以为电压测量装置和/或电流测量装置。在一个具体实施例中，振动感应装置可以选用示波器，型号为RIG0LDS1204B。
[0055]其中，当振动摩擦发电机1000以屏蔽罩1和第二电极层322为输出端时(参考图
1、图2、图3、图6、图7所示的实施例)，可以将振动摩擦发电机1000中的两个输出端(即屏蔽罩1和第二电极层322)分别连接至感应记录装置2000的两个输入端。这相当于通过接地的方法测量一个电极的电荷量变化，这样干扰会更少，波形与振动的对应度高，检测准确度高。该振动传感器中，振动摩擦发电机1000中的第一摩擦发电部31和第二摩擦发电部32互相接触和分离并产生电荷转移时，电信号被感应记录装置2000记录。
[0056]其中，当振动摩擦发电机1000以第一电极层312和第二电极层322为输出端时(参考图4、图5、图8所示的实施例)，可以将振动摩擦发电机1000中的第一电极层312和第二电极层322分别连接至感应记录装置2000的两个输入端。该振动传感器中，振动摩擦发电机1000中的第一摩擦发电部31和第二摩擦发电部32互相接触和分离并产生电荷转移时，电信号被感应记录装置2000记录。
[0057]上述实施例的振动传感器可以测试出振动的频率高低、振幅大小等特性，具有结构简单，灵敏度高、体积小、自供电等优点。
[0058]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0059]此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0060]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0061]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0062]尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【权利要求】
1.一种振动摩擦发电机，其特征在于，包括: 内部具有腔室的屏蔽罩； 位于所述腔室中的往复运动件，所述往复运动件的第一端与所述屏蔽罩的内壁固定连接，第二端被构造成能够在外力作用下做往复运动； 若干组摩擦发电组件，每组摩擦发电组件包括第一摩擦发电部和第二摩擦发电部，其中，所述第一摩擦发电部与所述往复运动件的第二端固定连接，所述第二摩擦发电部绝缘地设置在所述屏蔽罩的内壁上，所述第一摩擦发电部和第二摩擦发电部二者的表面相互对应， 在外力作用下，所述往复运动件的第二端带动所述第一摩擦发电部做往复运动，使所述第一摩擦发电部和所述第二摩擦发电部相互对应的表面之间接触和分离从而产生电荷。
2.根据权利要求1所述的振动摩擦发电机，其特征在于，还包括:质量块，所述质量块位于所述往复运动件的第二端与所述第一摩擦发电部之间。
3.根据权利要求1所述的振动摩擦发电机，其特征在于，所述往复运动件为悬臂梁，所述悬臂梁的第二端往复运动方向与所述悬臂梁的延伸方向垂直。
4.根据权利要求3所述的振动摩擦发电机，其特征在于，所述摩擦发电组件数目为多组时，多个所述第一摩擦发电部设置在所述悬臂梁的两侧或同侧。
5.根据权利要求1所述的振动摩擦发电机，其特征在于，所述往复运动件为弹簧，所述弹簧的第二端往复运动方向与所述弹簧的延伸方向一致。
6.根据权利要求1所述的振动摩擦发电机，其特征在于，所述屏蔽罩的材料为金属，或所述屏蔽罩的材料为金属和非金属材料的组合，所述非金属材料作为所述屏蔽罩的支撑结构，所述金属材料包覆在所述非金属材料的外表层或内表层。
7.根据权利要求1所述的振动摩擦发电机，其特征在于，所述屏蔽罩内壁涂有绝缘涂层。
8.根据权利要求1-7任一项所述的振动摩擦发电机，其特征在于， 所述第一摩擦发电部包括第一高分子聚合物层，其中，所述第一高分子聚合物层与所述往复运动件的第二端相连，并且 所述第二摩擦发电部包括第二电极层，其中，所述第二电极层的第一侧面与所述屏蔽罩的内壁绝缘接触。
9.根据权利要求8所述的振动摩擦发电机，其特征在于， 所述第二摩擦发电部还包括第二高分子聚合物层，其中，所述第二高分子聚合物层与所述第二电极层的第二侧面接触。
10.根据权利要求9所述的振动摩擦发电机，其特征在于， 所述第一摩擦发电部还包括第一电极层，其中，所述第一电极层位于所述往复运动件的第二端与所述第二高分子聚合物层之间。
11.一种振动传感器，其特征在于，包括权利要求8或9所述的振动摩擦发电机和感应记录装置，其中， 所述振动摩擦发电机中的所述屏蔽罩和所述第二电极层分别连接至所述感应记录装置的两个输入端； 所述第一摩擦发电部和所述第二摩擦发电部互相接触和分离并产生电荷转移时，电信号被所述感应记录装置记录。
12.—种振动传感器，其特征在于，包括权利要求10所述的振动摩擦发电机和感应记录装置，其中， 所述振动摩擦发电机中的所述第一电极层和所述第二电极层分别连接至所述感应记录装置的两个输入端； 所述第一摩擦发电部和所述第二摩擦发电部互相接触和分离并产生电荷转移时，电信号被所述感应记录装置记录。
【文档编号】H02N1/04GK204156750SQ201420542756
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年9月19日 优先权日:2014年9月19日
【发明者】刁海丰, 钟强, 程驰, 赵豪 申请人:纳米新能源（唐山）有限责任公司