和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0041]在本发明的一个方面，本发明提出了一种基于摩擦发电机的位移传感器。下面参考图1-9对本发明实施例的基于摩擦发电机的位移传感器进行详细描述。根据本发明的实施例，该基于摩擦发电机的位移传感器包括:
[0042]屏蔽壳体100:根据本发明的实施例，屏蔽壳体100内部限定出上下敞开的腔室10。
[0043]根据本发明的实施例，屏蔽壳体100可以由金属或含有金属和非金属的复合材料组成。具体的，当屏蔽壳体材料为金属时，金属材料可以同时起到支撑和电信号屏蔽功能；当屏蔽壳体材料为含有金属和非金属的复合材料时，非金属材料作为屏蔽壳体的支撑结构，金属材料包覆在非金属材料的外表层或内表层，起到电信号屏蔽作用。
[0044]下盖板200:根据本发明的实施例，下盖板200可以位于屏蔽壳体100的下端且适于封闭腔室10的下端开口。需要说明的是，本文中的“下盖板适于封闭腔室的下端开口”可以理解为下盖板可以完全覆盖腔室的下端开口且能够与屏蔽壳体100的下端固定连接。
[0045]根据本发明的实施例，下盖板200的材料与屏蔽壳体100的选材相同。
[0046]挤压块300:根据本发明的实施例，挤压块300发生第一形变后设置在腔室10内且位于下盖板200的上表面，根据本发明的具体实施例，挤压块300的下表面与下盖板200的上表面可以通过粘接或其他机械连接方式固定连接，并且在基于摩擦发电机的位移传感器初始状态下，挤压块300的第一形变是始终保持的。
[0047]根据本发明的具体实施例，挤压块300可以为具有弹性形变且可恢复的弹性体，例如可以为橡胶、塑料和弹簧等，并且挤压块300的形变量与受力之间存在一一对应的函数关系。
[0048]承压板400:根据本发明的实施例，承压板400上表面的中心具有竖直设置的承压轴41，根据本发明的具体实施例，承压板400可移动的设置在腔室10内且位于挤压块300的上表面，并且承压板400的移动方向限定在腔室10的深度延伸方向上。
[0049]根据本发明的实施例，承压板400与承压轴41 一体设置，其材料为具有一定刚性且能够起到支撑功能的材料。
[0050]摩擦发电组件500:根据本发明的实施例，摩擦发电组件500由发电部51和分别位于发电部51上表面和下表面的第一绝缘件52和第二绝缘件53组成(如图2所示)。
[0051]根据本发明的实施例，摩擦发电组件500位于腔室10内且套设在承压轴41上，具体的，摩擦发电组件500的中心位置具有通孔，承压轴41贯穿该通孔。
[0052]根据本发明的实施例，发电部51由第一摩擦发电部54和第二摩擦发电部55组成，根据本发明的具体实施例，第二摩擦发电部55通过第二绝缘件53固定在承压板400上，第一摩擦发电部54通过第一绝缘件52固定在上盖板600上。
[0053]根据本发明的实施例，第一摩擦发电部54和第二摩擦发电部55受挤压块300发生第一变形后产生的弹力而挤压接触，从而使得第一摩擦发电部54和第二摩擦发电部55相对的两个表面之间形成摩擦界面。
[0054]上盖板600:根据本发明的实施例，上盖板600位于屏蔽壳体100的上端且套设在承压轴41上，适于封闭腔室10的上端开口。需要解释的是，本文中的“上盖板适于封闭腔室的上端开口 ”可以理解为上盖板可以完全覆盖腔室的上端开口且能够与屏蔽壳体的上端固定连接。具体的，上盖板的中心具有通孔，承压板400上的承压轴41贯穿该通孔，并且承压轴41的上端高于上盖板600。
[0055]根据本发明的实施例，上盖板600的材料与屏蔽壳体100的选材相同。
[0056]根据本发明的实施例，在由上盖板600、屏蔽壳体100及下盖板200组合形成封闭空腔内，第一摩擦发电部54和第二摩擦发电部55受挤压块300发生第一变形后产生的弹力而挤压接触。具体的，在挤压块发生形变后产生的弹力作用下，第一摩擦发电部和第二摩擦发电部的表面挤压接触，从而保证二者具有较大的接触面积，当承压轴受力时，承压板受力移动，通过承压板和下盖板的挤压，使挤压块发生变形并且承压板带动第二摩擦发电部远离第一摩擦发电部，该过程中，第一摩擦发电部和第二摩擦发电部相互接触的表面分离瞬间产生电荷。
[0057]根据本发明的实施例，第一绝缘件52包括从上至下层叠的第一绝缘层56和第一绝缘垫圈57。由此，可以有效避免第一摩擦发电部和第二摩擦发电部摩擦产生的电荷的泄漏。
[0058]根据本本发明的实施例，第二绝缘件53包括从上至下层叠的第二绝缘垫圈58和第二绝缘层59。由此，可以进一步有效避免第一摩擦发电部和第二摩擦发电部摩擦产生的电荷的泄漏。
[0059]具体的，发电部根据不同需要可以采用如下组合形式:
[0060]如图3所示，第一摩擦发电部54由第一电极541组成，第二摩擦发电部55由第一摩擦件551组成；在该种结构发电部的传感器中，第一电极541和屏蔽壳体100可以作为传感器的信号输出端。此种结构的发电部的优点是结构简单，但存在着输出电压信号相对较弱的问题。
[0061]如图4所示，在图3所示结构基础上，第二摩擦发电部进一步增加了第二电极552，第二电极552设置在第一摩擦件551的下表面，即第二摩擦发电部55由层叠设置的第一摩擦件551和第二电极552组成；在该种结构的传感器中，第一电极541和第二电极552作为传感器的信号输出端。此种结构的发电部的优点是输出电压信号相对较大。
[0062]如图5所示，在图3所示结构基础上，第一摩擦发电部进一步增加了第二摩擦件542，第一摩擦件542设置在第一电极541的下表面上，即第一摩擦发电部54由层叠设置的第一电极541和第一摩擦件542组成；在该种结构的传感器中，第一电极542和屏蔽壳体100作为传感器的信号输出端。此种结构的发电部采用摩擦件与摩擦件摩擦，优点是输出电压信号相对较大，优选第一摩擦件和第二摩擦件选用不同的材料。
[0063]如图6所示，在图3所示结构基础上，第二摩擦发电部进一步增加了第二电极552，第一摩擦发电部进一步增加了第二摩擦件542，其中，第二电极552设置在第一摩擦件551的下表面，第二摩擦件542设置在第一电极541的下表面上，即第二摩擦发电部55由层叠设置的第一摩擦件551和第二电极552组成，第一摩擦发电部54由层叠设置的第一电极541和第一摩擦件542组成；在该种结构的传感器中，第一电极541和第二电极552作为传感器的信号输出端。此种结构的发电部采用摩擦件与摩擦件摩擦，优点是输出电压信号相对更大，优选第一摩擦件和第二摩擦件选用不同的材料。
[0064]根据本发明的实施例，第一摩擦件和第二摩擦件材料分别可以为选自为聚酰亚胺、苯胺甲醛树脂、聚甲醛、乙基纤维素、聚酰胺、三聚氰胺甲醛、聚乙二醇丁二酸酯、纤维素、纤维素乙酸酯、聚己二酸乙二醇酯、聚邻苯二甲酸二烯丙酯、纤维素海绵、再生海绵、聚氨酯弹性体、苯乙烯丙烯共聚物、苯乙烯丁二烯共聚物、人造纤维、聚甲基，甲基丙烯酸酯、聚乙烯醇、聚酯、聚异丁烯、聚氨酯柔性海绵、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯醇缩丁醛、甲醛苯酚、氯丁橡胶、丁二烯丙烯共聚物、天然橡胶、聚丙烯腈、丙烯腈氯乙烯和聚乙烯丙二酚碳酸盐中的至少一种。
[0065]根据本发明的实施例，第一电极和第二电极材料分别为选自铟锡氧化物、石墨烯、银纳米线膜、金、银、钼、钮、销、镲、铜、钛、络、锡、铁、猛、钼、鹤、银、销合金、钛合金、镁合金、
铍合金、铜合金、锌合金、猛合金、镲合金、铅合金、锡合金、锦合金、秘合金、铟合金、镓合金、钨合金、钼合金、铌合金和钽合金中的至少一种。
[0066]下面参考图7-8对承压板受力前和受力后基于摩擦发电机的位移传感器的工作状态进行描述。
[0067]图7为承压板通过承压轴受力前基于摩擦发电机的位移传感器的状态，基于摩擦发电机的位移传感器包括屏蔽壳体100