7]图4示出了本发明另一个实施例提供的微振动传感器的结构示意图；
[0028]图5示出了中间摩擦层为单层的微振动传感器的电压响应曲线图。
【具体实施方式】
[0029]为充分了解本发明之目的、特征及功效，借由下述具体的实施方式，对本发明做详细说明，但本发明并不仅仅限于此。
[0030]图1示出了本发明一个实施例提供的微振动传感器的结构示意图，如图1所示，该微振动传感器包括:依次层叠设置的第一摩擦层11，第一隔离层13，中间摩擦层10，第二隔离层14和第二摩擦层12。
[0031]其中，第一摩擦层11包括层叠的第一高分子聚合物绝缘层111和第一接地电极112 ;同样地，第二摩擦层12包括层叠的第二高分子聚合物绝缘层121和第二接地电极122。中间摩擦层10具有悬臂梁结构，悬臂梁结构包括悬臂52和主体部分51 ;第一隔离层13和第二隔离层14均具有与悬臂梁结构的主体部分51相适应的空腔；主体部分51的两侧表面分别通过第一隔离层13的空腔和第二隔离层14的空腔与第一摩擦层11中的第一高分子聚合物绝缘层111和第二摩擦层12中的第二高分子聚合物绝缘层121形成摩擦界面；中间摩擦层10的悬臂梁结构以外的部分分别通过第一隔离层13和第二隔离层14与第一摩擦层11的第一高分子聚合物绝缘层111和第二摩擦层12的第二高分子聚合物绝缘层121粘接。
[0032]中间摩擦层10具有第一输出电极和第二输出电极,作为微振动传感器的信号输出端，第一摩擦层11中的第一接地电极112和第二摩擦层12中的第二接地电极122接地。
[0033]在本实施例中，中间摩擦层10还包括第三高分子聚合物绝缘层和第四高分子聚合物绝缘层；第一输出电极设置在第三高分子聚合物绝缘层的第一侧表面上(图1中为第三高分子聚合物绝缘层的下表面)，第二输出电极设置在第四高分子聚合物绝缘层的第一侧表面上(图1中为第四高分子聚合物绝缘层的上表面)，第一输出电极与第三高分子聚合物绝缘层形成了一个电极/聚合物复合层状结构的第一摩擦电极层101，类似地，第二输出电极与第四高分子聚合物绝缘层形成第二摩擦电极层103。其中，第一输出电极与第二输出电极相对设置，并通过粘接层102相互粘接。
[0034]中间摩擦层中的第三高分子聚合物绝缘层和第四高分子聚合物绝缘层的材质可以为聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)、聚氯乙烯、聚乙烯、聚四氟乙烯、聚丙烯、聚二甲基硅氧烷(PDMS)、聚偏氟乙烯、氟化乙烯丙烯共聚物、聚三氟氯乙烯、聚酰亚胺和苯胺甲醛树脂中的一种。第一输出电极和第二输出电极的材料优选为铜、银、钛、金、招、导电银衆、铟锡氧化物、石墨烯、石墨等常见的电极材料。石墨及石墨烯与铝等金属材料相比，可以制作成较薄的层状结构，刚性较低，对振动的感测灵敏度更高，但由于其电阻率较高，可能会导致较低的电压响应。当然，本领域技术人员也可以根据具体需要选择可应用于现有摩擦发电机的其他电极材料，例如，其他种类的金属，合金等。
[0035]以优选的铜、银、钛、金、铝、导电银浆、铟锡氧化物、石墨烯、石墨作为第一、第二输出电极的材料，上述第一、第二摩擦电极层的复合结构可以是带有电极的高分子聚合物绝缘层，例如，表面粘接有一定厚度铝层的高分子聚合物绝缘层；或者，第一输出电极和第二输出电极通过蒸镀、溅镀、或刷涂方式制备在第三高分子聚合物绝缘层以及第四高分子聚合物绝缘层的第一侧表面上。为保证悬臂梁结构对外力响应的灵敏度，第一摩擦电极层101和第二摩擦电极层103的厚度不应过厚，可选地，上述摩擦电极层的整体厚度为50μπι。第一输出电极与第二输出电极通过绝缘连接剂或绝缘材质的双面胶材质的粘接层102相互粘接，以避免第一输出电极和第二输出电极间的短路。可选地，粘接层102为3Μ胶带，3Μ胶带的厚度可选为50 μ m。
[0036]第一摩擦电极层101和第二摩擦电极层103通过3M胶带粘接后形成完整的中间摩擦层10，在中间摩擦层中制作悬臂梁结构，悬臂梁结构由主体部分51和连接、支撑主体部分51的悬臂52组成，其具体形式在后文中介绍。
[0037]在这种中间层结构的微振动传感器中，主体部分51的两侧表面分别为第三高分子聚合物绝缘层的第二侧表面和第四高分子聚合物绝缘层的第二侧表面，并分别通过第一隔离层13中的空腔、第二隔离层14中的空腔与第一摩擦层11中的第一高分子聚合物绝缘层111，第二摩擦层12中的第二高分子聚合物绝缘层112形成摩擦界面。
[0038]第一隔离层13和第二隔离层14用于分离中间摩擦层10与第一摩擦层11、第二摩擦层12之间的摩擦界面，为悬臂梁结构提供振动的空间，以避免摩擦界面直接接触导致的效率降低和信号的错误输出，并将中间摩擦层10的边缘部分，即悬臂梁结构以外的部分与第一摩擦层11和第二摩擦层粘接。第一隔离层13上的空腔及第二隔离层14的空腔与悬臂梁主体部分51相适应。这里，相适应是指空腔的大小、形状能够容纳悬臂梁结构的主体部分51及悬臂52，不阻碍主体部分51在悬臂52带动下自由振动或摆动。第一隔离层11和第二隔离层12的厚度能使悬臂梁振动时主体部分与第一摩擦层11和第二摩擦层12接触，摩擦而产生电信号，对于上文描述的50 μ m厚度的第一摩擦电极层101、第二摩擦电极层103以及3M胶带构成的粘接层102，隔离层可选用80 μ m的3M胶带。当然，隔离层的材质和厚度可根据悬臂梁主体部分及悬臂的尺寸、材质及灵敏度要求灵活选用，例如，如果悬臂梁材质刚性较高，不易形变，则可相应减小隔离层的厚度。
[0039]第一摩擦层11中的第一高分子聚合物层111及第二摩擦层12中的第二高分子聚合物层121朝向中间摩擦层10设置，该高分子聚合物层的材质可选自聚乙烯、聚丙烯、聚四氟乙烯、聚氯乙烯、聚全氟乙丙烯、尼龙、聚偏氟乙烯、氯化聚乙烯、氯磺化聚乙烯、硅橡胶、四氟乙烯-乙烯共聚物、聚三氟氯乙烯、聚苯乙烯、氯化聚醚、聚酰亚胺、聚酯、乙烯-醋酸乙烯共聚物、热塑性硫化橡胶、热塑性聚氨酯弹性体、三元乙丙橡胶等。图1所示的微振动传感器依靠聚合物之间的摩擦产生电信号，如果相互摩擦的高分子聚合物的材质都相同，会导致摩擦起电的电荷量很小。优选地，第三高分子聚合物绝缘层与第四高分子聚合物绝缘层采用相同材质，以减少材料种类，而与第一、第二摩擦层中的第一高分子聚合物绝缘层及第二高分子聚合物绝缘层不同，以提高发电效率。
[0040]悬臂梁结构可通过切割方法在中间摩擦层中制作，例如，激光切割的方法，也可以采用其他方法制作，如等离子刻蚀。本发明对悬臂梁的制作方法和具体结构不做限制，图2a_2d示出了可应用于本发明的几种悬臂梁结构的示意图。在图2a中，悬臂梁为双边悬臂结构，悬臂梁主体部分31为矩形，通过相对侧