加速度计制造技术

本发明专利技术涉及发电机技术领域，公开了一种加速度计，所述加速度计包括：摩擦导电部件(1)，所述摩擦导电部件(1)包括间隔设置的第一电极(11)和第二电极(12)；以及运动部件(2)，对应所述摩擦导电部件(1)设置，能够在所述加速度计的加速运动期间与所述摩擦导电部件(1)产生相对运动，使所述第一电极(11)和/或第二电极(12)上产生摩擦电荷，从而在所述第一电极(11)与第二电极(12)之间形成表征加速度的摩擦电势差。本发明专利技术加速度计可在加速运动时，能够产生表征加速度的摩擦电势差。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及发电机
，涉及一种加速度计。
技术介绍
随着汽车工业、航天、航海及制导等领域的迅速发展，加速度作为其中的重要参数，加速度的确定制约着相关技术的应用。其中，在测量加速度时一般需要外接电源，因此解决小范围的用电问题显的格外重要。目前主要的解决方案是采用蓄电池，但是蓄电池技术自身也存在着许多的不足，如供电持久性差、对环境污染严重和材料资源消耗大等。这些缺点将限制蓄电池在相关领域中的应用。此外，通过外接电源测量加速度，一旦外接电源或者与外接电源连接的线路出现问题，则无法实现对加速度实时、准确的测量。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种加速度计，可在加速运动时，能够产生表征加速度的摩擦电势差。为了实现上述目的，本专利技术提供一种加速度计，所述加速度计包括：摩擦导电部件，所述摩擦导电部件包括间隔设置的第一电极和第二电极；运动部件，对应所述摩擦导电部件设置，能够在所述加速度计的加速运动期间与所述摩擦导电部件产生相对运动，使所述第一电极和/或第二电极上产生摩擦电荷，从而在所述第一电极与第二电极之间形成表征加速度的摩擦电势差。本专利技术加速度计无需外接电源，而通过设置运动部件和摩擦导电部件，可在加速度计加速运动时，使所述运动部件和摩擦导电部件相对运动，产生摩擦电荷，形成表征加速度的摩擦电势差，输出信号较大，误差小，测量精度高，适用于各个方向的测量。本专利技术的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术，但并不构成对本专利技术的限制。在附图中：图1是本专利技术加速度计的结构示意图；图2是本专利技术加速度计的工作原理示意图；图3是滑动距离与输出电压的关系示意图；图4是三维加速度计的结构示意图；图5是三维加速度计在不同方向上加速度与摩擦电势的关系示意图。附图标记说明1摩擦导电部件11第一电极12第二电极13基底2运动部件21质量块22摩擦层23缓冲层3弹性部件4壳体具体实施方式以下结合附图对本专利技术的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术，并不用于限制本专利技术。在专利技术中，在专利技术中，在未作相反说明的情况下，专利技术中提到的方向用语，例如“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”等，仅是参考附图的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制专利技术的保护范围。如图1所示，本专利技术加速度计包括：摩擦导电部件1，所述摩擦导电部件1包括间隔设置的第一电极11和第二电极12；以及运动部件2，对应所述摩擦导电部件1设置，能够在所述加速度计的加速运动期间与所述摩擦导电部件1产生相对运动，使所述第一电极11和/或第二电极12上产生摩擦电荷，从而在所述第一电极11与第二电极12之间形成表征加速度的摩擦电势差。其中，所述摩擦导电部件1与运动部件2的接触面材料具有摩擦电极序差异，在所述运动部件2与摩擦导电部件1相对运动时，所述第一电极21和/或第二电极22上产生摩擦电荷，从而进一步的所述第一电极21和/或第二电极22之间形成表征加速度的摩擦电势差。所述第一电极21和第二电极22可由金属或其他导电材料制成。本专利技术加速度计无需外接电源，仅通过设置运动部件和摩擦导电部件，可在加速度计加速运动时，使所述运动部件和摩擦导电部件相对运动，产生摩擦电荷，形成表征加速度的摩擦电势差，输出信号较大，误差小，测量精度高，适用于各个方向的测量。本专利技术中，所述摩擦导电部件1和/或运动部件2间的接触面具有微纳米结构层，可增加接触面积，提高输出信号的性能。如图1所示，本专利技术加速度计还包括弹性部件3，连接所述运动部件2，用于在所述运动部件2与所述摩擦导电部件1无相对运动时，使所述运动部件2保持在初始位置。其中，所述初始位置为所述摩擦导电部件1的中间位置，使所述运动部件2分别与所述第一电极11和第二电极12的接触面积相等。所述运动部件2的有效运动距离为所述运动部件2边长的1/2。在本实施例中，所述弹性部件3为弹簧，长度为50mm，但并不以此为限。在其它实施例中，所述初始位置也可以为所述摩擦导电部件1的第一电极11和第二电极12间隔的一侧，优选为所述运动部件2覆盖所述第一电极11和第二电极12之间的间隔。在加速度作用下使所述运动部件2与第一电极11接触面积最大变化到与第二电极12接触面积最大。所述运动部件2的有效运动距离为所述运动部件2的边长。这样结构的加速度计，可以应用在确定方向的加速度传感方面。通过弹性部件3的设置，可使所述运动部件2与摩擦导电部件1无相对运动时，所述第一电极11和第二电极12之间无电势差，从而确保输出性能的稳定性；并使运动部件2与摩擦导电部件1相对运动时，均从初始位置开始，确保在运动过程中能够产生摩擦电势。如图1所示，所述运动部件2包括质量块21，能够相对所述摩擦导电部件1运动，且所述质量块21的两端分别连接所述弹性部件3。所述质量块21可直接与第一电极11和第二电极12直接接触摩擦。在所述质量块21与所述第一电极11和第二电极12的材料具有摩擦电极序差异时，所述质量块21与所述第一电极11和/或第二电极12接触滑动摩擦，产生摩擦电荷，使所述第一电极11和第二电极12之间形成表征加速度的电势差。进一步的，所述运动部件2还包括摩擦层22，设置于所述质量块21的表面，用于跟随所述质量块21的运动而运动，并与所述摩擦导电部件1产生滑动摩擦。此时，所述摩擦层22与第一电极11和第二电极12的材料之间具有摩擦电极序差异，在所述摩擦层22与所述第一电极11和第二电极12相对滑动摩擦时，能够产生摩擦电荷，使所述第一电极11和第二电极12之间形成电势差。此时，所述质量块21的材质无特殊要求，只需能够带动摩擦层22滑动即可。优选方案，选取密度较大的材料制作质量块21，例如铁块，但并不以此为限。优选方案，所述运动部件2还包括：缓冲层23，设置于所述质量块21与摩擦层22之间，用于压紧所述摩擦层22，使本专利技术加速度计的结构更加稳定。在本实施例中，所述质量块21为边长18mm的立方体铁块，所述摩擦层22为边长18mm的正方形结构，所述缓冲层23也为边长18mm的正方形结构。所述第一电极11和第二电极12之间的间隔小于1mm。所述第一电极11和第二电极12的长度分别大于或等于所述运动部件2滑动接触面的长度。优选地，所述第一电极11和第二电极12的大小形状相同。在本实施例中，所述第一电极11和第二电极12均为长为20mm、宽为18mm的长方形导电层。优选地，所述摩擦导电部件1还包括：基底层13，设置在所述第一电极11和第二电极12的表面。其中，所述基底层23由绝缘材料制成。如图1所示，本专利技术加速度计还包括：壳体4，用于容置所述摩擦导电部件1、运动部件2及弹性部件3，且所述弹性部件3与所述壳体4连接。图2所示为本专利技术加速度计的工作原理示意。如(a)部分所示，当加速度计无加速度时，运动部件2位于第一电极11和第二电极12的中间位置，摩擦层22与第一电极11和第二电极12接触摩擦，由于不同的电子束缚能力，摩擦层22的表面带负电，对应位置处的第一电极11和第二电极12带等本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种加速度计，其特征在于，所述加速度计包括：摩擦导电部件(1)，所述摩擦导电部件(1)包括间隔设置的第一电极(11)和第二电极(12)；以及运动部件(2)，对应所述摩擦导电部件(1)设置，能够在所述加速度计的加速运动期间与所述摩擦导电部件(1)产生相对运动，使所述第一电极(11)和/或第二电极(12)上产生摩擦电荷，从而在所述第一电极(11)与第二电极(12)之间形成表征加速度的摩擦电势差。

【技术特征摘要】
1.一种加速度计，其特征在于，所述加速度计包括：摩擦导电部件(1)，所述摩擦导电部件(1)包括间隔设置的第一电极(11)和第二电极(12)；以及运动部件(2)，对应所述摩擦导电部件(1)设置，能够在所述加速度计的加速运动期间与所述摩擦导电部件(1)产生相对运动，使所述第一电极(11)和/或第二电极(12)上产生摩擦电荷，从而在所述第一电极(11)与第二电极(12)之间形成表征加速度的摩擦电势差。2.根据权利要求1所述的加速度计，其特征在于，所述摩擦导电部件(1)与运动部件(2)间的接触面材料具有摩擦电极序差异。3.根据权利要求1或2所述的加速度计，其特征在于，所述摩擦导电部件(1)和/或运动部件(2)间的接触面具有微纳米结构层。4.根据权利要求1-3中任一项所述的加速度计，其特征在于，所述加速度计还包括：弹性部件(3)，连接所述运动部件(2)，用于在所述运动部件(2)与所述摩擦导电部件(1)无相对运动时，使所述运动部件(2)保持在初始位置。5.根据权利要求4所述的加速度计，其特征在于，所述初始位置为所述摩擦导电部件(1)的中间位置，使所述运动部件(2)分别与所述第一电极(11)和第二电极(12)的接触面积相等；或者，所述初始位置为所述摩擦导电部件(1)的第一电极(11)和第二电极(12)间隔的一侧,所述运动部件(2)覆盖所述第一电极(11)和第二电极
\t(12)之间的间隔。6.根据权利要求4或5所述的加速度计，其特征在于，所述弹性部件(3)为弹簧。7.根据权利要求4-6中任一项所述的加速度计，其特征在于，所述运动部件(2...

【专利技术属性】
技术研发人员：张弛，王中林，逄尧堃，李晓慧，陈梦晓，
申请(专利权)人：北京纳米能源与系统研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11