[发明专利]摩擦发电机、触压传感器及触压传感器的制作方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种摩擦发电装置，尤其涉及一种摩擦发电机、触压传感器及触压传感器的制作方法。

背景技术

众所周知，物体和物体之间相互摩擦时会使一方带上负电，另一方带上正电，这种由于物体间摩擦而产生的电叫摩擦电。摩擦电是自然界最常见的现象之一，且摩擦电的产生条件非常宽泛，因此，如果能够将摩擦电应用到发电领域，势必会给人们的生活带来更多的便利。

但目前根据摩擦发电原理制作出的摩擦发电机及应用该摩擦发电机的压力感应电缆普遍存在制作工艺复杂、制造成本较高、摩擦面积小，触压感应不灵敏等问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制作工艺简单、摩擦面积大、感应灵敏的摩擦发电机、触压传感器及触压传感器的制作方法。

为实现上述目的，本发明的一种摩擦发电机、触压传感器及触压传感器的制作方法的具体技术方案为：

一种摩擦发电机，包括：壳体，由高分子聚合物材料制成，具有弹性，内部形成有容置空腔；电极板，置放在壳体内部的容置空腔中，电极板与容置空腔的内壁面之间存在摩擦间隙，电极板与容置空腔的内壁面相互摩擦可产生电能；外置电极，设置在容置空腔的外部，电极板与外置电极为摩擦发电机的输出电极。

一种触压传感器，包括上述摩擦发电机，摩擦发电机的壳体外侧设置有用于屏蔽干扰信号的屏蔽层，触压传感器受到外力时可通过摩擦发电机产生感应电信号，并通过摩擦发电机的输出电极输出。

一种触压传感器的制作方法，包括制作摩擦发电机和在摩擦发电机壳体的外部缠绕屏蔽层的过程，

其中，制作摩擦发电机包括以下步骤：制作具有开口的摩擦发电机的壳体，壳体内部形成有容置空腔；从壳体的开口处将电极板放入到壳体内部的容置空腔中，电极板与容置空腔的内壁面之间要具有摩擦间隙；用堵头将壳体的开口处密封；

或者，制作摩擦发电机包括以下步骤：制作密闭的摩擦发电机的壳体，壳体内部形成有容置空腔；在制作摩擦发电机的壳体的同时将电极板直接密封在壳体内部的容置空腔中，容置空腔中填充有隔离物，以在电极板与容置空腔的内壁面之间形成摩擦间隙。

与现有技术相比，本发明的摩擦发电机、触压传感器及触压传感器的制作方法具有以下优点：

本发明的摩擦发电机中的一个摩擦组件制作成内部中空的框架结构，另一摩擦组件置放在其内部，使得摩擦面积增大，从而电极之间的电势差增大，相应的，触压传感器的感应也就更灵敏，极大提高了传感器的精度，尤其可以用于感测微小压力。

本发明的摩擦发电机和触压传感器制作工艺简单，成本低，使用寿命长，容易密封，不易损坏。

附图说明

图1为本发明的触压传感器的第一实施例的横向剖视图；

图2为本发明的触压传感器的第一实施例的纵向剖视图；

图3为本发明的触压传感器的第二实施例的横向剖视图；

图4为本发明的触压传感器的第二实施例的纵向剖视图；

图5为本发明的触压传感器的第三实施例的横向剖视图；

图6为本发明的触压传感器的第三实施例的纵向剖视图；

图7为本发明的触压传感器的第四实施例的横向剖视图；

图8为本发明的触压传感器的第四实施例的纵向剖视图。

具体实施方式

为了更好的了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明的一种摩擦发电机、触压传感器及触压传感器的制作方法做进一步详细的描述。

本发明的摩擦发电机包括壳体和电极板。其中，壳体由高分子聚合物材料制成，具有弹性，内部形成有容置空腔；电极板置放在壳体内部的容置空腔中，电极板与容置空腔的内壁面之间存在摩擦间隙，电极板与容置空腔的内壁面相互摩擦可产生电能。

此外，本发明的摩擦发电机还包括外置电极，外置电极设置在容置空腔的外部，电极板与外置电极为摩擦发电机的输出电极。应注意的是，本发明中的外置电极可以是壳体内部的容置空腔的侧壁中埋设的电极层，或者是壳体外侧设置的电极层。

进一步，本发明的触压传感器包括上述的摩擦发电机，摩擦发电机的壳体外侧设置有用于屏蔽干扰信号的屏蔽层，触压传感器受到外力时可通过摩擦发电机产生感应电信号，并通过摩擦发电机的输出电极输出。

具体来说，如图1和图2所示，其示出了本发明的触压传感器的第一实施例的剖面图。