一种用于检测无人机三轴加速度的自供电传感器

本发明属于传感器，尤其涉及一种用于检测无人机三轴加速度的自供电传感器。

背景技术：

1、随着无人机技术的普及，如今无人机已经被应用于各行各业，但是无人机现阶段存在的最大问题是其续航时间远远不够工业级应用。很多学者对无人机的续航进行了相关研究，如通过增加燃料电池等方式，但是该种方式会减少无人机的有效载荷。而无人机在飞行过程中，其传感部分为主要能耗之一，因此，自供电传感器是增加无人机整体续航时间的有效方式。摩擦纳米发电机采用新型的将机械能转化为电能的方式，利用得失电子能力不同的两种材料之间的互相接触，发生表面电荷转移，能够将自然环境中广泛存在的机械能转变为电能，为小型电子器件如便携设备等提供电源。使用摩擦纳米发电机用作密封压力与泄露检测能实现自供电检测。

2、而现有的技术中摩擦纳米发电机结构单一，不能同时检测三轴的加速度，同时现有的技术对于摩擦纳米发电机的制造要求较高，间接导致成本增加，不使用于工业化应用。为此我们提出一种用于检测无人机三轴加速度的自供电传感器。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种用于检测无人机三轴加速度的自供电传感器，旨在解决上述背景技术中提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种用于检测无人机三轴加速度的自供电传感器，包括下部固定筒，还包括：

4、平面加速度检测结构，设置在下部固定筒内，所述平面加速度检测结构用于检测无人机x轴和y轴加速度；

5、z轴加速度检测结构，设置在下部固定筒内，所述z轴加速度检测结构用于检测无人机z轴加速度；

6、上部固定螺母、螺纹杆、上部固定弹簧、下部固定弹簧和下部固定螺母；

7、固定板，所述固定板的四角分别设有四个通孔，用于与螺纹杆进行连接；所述固定板通过螺纹杆、上部固定螺母和下部固定螺母安装在下部固定筒的上表面；

8、滑槽盖板，所述滑槽盖板的底部设有球形突起，所述滑槽盖板的四角分别设有四个通孔，用于与螺纹杆以及上部固定弹簧相连接。

9、进一步的，所述z轴加速度检测结构包括：

10、上部固定筒，所述上部固定筒的中心设有沉孔，所述上部固定筒分为上下两个部分，上部分与下部分之间为球形凹槽，所述上部固定筒与滑槽盖板之间形成一个拱形弧面；所述上部固定筒的四角分别设有四个通孔，用于与螺纹杆、滑槽盖板以及下部固定弹簧相连接；

11、z轴铜极，所述z轴铜极包括四个矩形薄片，两组所述z轴铜极通过固体胶水分别固定于下部固定筒的内壁左右两侧，右侧所述z轴铜极按照由短到长布置，左侧所述z轴铜极按照由长到短布置；

12、z轴滑动铜极，整体呈矩形片状，两个所述z轴滑动铜极通过固体胶水分别粘贴在上部固定筒的左右两个表面上；

13、z轴介电层，整体呈矩形片状，两个所述z轴介电层通过固体胶水分别粘贴在z轴铜极的上方，所述z轴介电层与z轴滑动铜极相接触。

14、进一步的，所述平面加速度检测结构包括：

15、运动弹性球，设置在滑槽盖板与上部固定筒之间形成的拱形弧面内，所述运动弹性球与平面介电层相接触并在平面介电层的表面运动；

16、平面介电层，固定设置在上部固定筒的球形凹槽上表面，所述平面介电层整体呈球形凹槽状；

17、平面铜极，固定设置在平面介电层和上部固定筒内部的球形凹槽之间。

18、进一步的，所述固定板、滑槽盖板和上部固定筒整体均呈矩形状，且所述固定板、滑槽盖板和上部固定筒的四角均设有圆形倒角。

19、进一步的，所述滑槽盖板中心部位为空心状。

20、进一步的，所述平面介电层和z轴介电层的材料均为聚四氟乙烯。

21、进一步的，所述螺纹杆的中部光滑，两端设有螺纹。

22、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

23、该用于检测无人机三轴加速度的自供电传感器，能够实现对无人机的三个轴进行加速度检测，同时可以实现不需要外部电源对传感器进行供能，减少功耗，成本相对其他检测方式更低，精度也可达到要求。

技术特征：

1.一种用于检测无人机三轴加速度的自供电传感器，包括下部固定筒，其特征在于，还包括：

2.根据权利要求1所述的用于检测无人机三轴加速度的自供电传感器，其特征在于，所述z轴加速度检测结构包括：

3.根据权利要求2所述的用于检测无人机三轴加速度的自供电传感器，其特征在于，所述平面加速度检测结构包括：

4.根据权利要求2所述的用于检测无人机三轴加速度的自供电传感器，其特征在于，所述固定板、滑槽盖板和上部固定筒整体均呈矩形状，且所述固定板、滑槽盖板和上部固定筒的四角均设有圆形倒角。

5.根据权利要求1所述的用于检测无人机三轴加速度的自供电传感器，其特征在于，所述滑槽盖板中心部位为空心状。

6.根据权利要求3所述的用于检测无人机三轴加速度的自供电传感器，其特征在于，所述平面介电层和z轴介电层的材料均为聚四氟乙烯。

7.根据权利要求1所述的用于检测无人机三轴加速度的自供电传感器，其特征在于，所述螺纹杆的中部光滑，两端设有螺纹。

技术总结
本发明适用于传感器技术领域，提供了一种用于检测无人机三轴加速度的自供电传感器，包括下部固定筒，还包括：平面加速度检测结构和Z轴加速度检测结构，用于检测无人机三轴加速度；上部固定螺母、螺纹杆、上部固定弹簧、下部固定弹簧和下部固定螺母；固定板，固定板的四角分别设有四个通孔，用于与螺纹杆进行连接；所述固定板通过螺纹杆、上部固定螺母和下部固定螺母安装在下部固定筒的上表面；滑槽盖板，滑槽盖板的四角分别设有四个通孔，用于与螺纹杆以及上部固定弹簧相连接。本发明能够实现对无人机的三个轴进行加速度检测，同时可以实现不需要外部电源对传感器进行供能，减少功耗，成本相对其他检测方式更低，精度也可达到要求。

技术研发人员：姚永明,王宽宽,李天宇,刘懿锌,关翔,那逸威,杨佳诺
受保护的技术使用者：吉林大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/16