一种摩擦纳米发电机性能测试方法及系统技术方案

本发明专利技术公开了一种摩擦纳米发电机性能测试方法及系统，涉及数据测量领域，包括：获取密闭空间中的实际环境参数后根据预定环境参数实时调节实际环境参数；响应于用户的发电操作控制摩擦纳米发电机相互接触后分离；在密闭空间中的环境恒定且发电器件相互接触后，实时采集当前测试日期及时间、环境参数、发电器件的受力值及相互接触后分离的接触频率值，并采集摩擦纳米发电机产生的电流或电压，得到参数数据；将一段时间内采集的环境参数、器件受力值、接触频率值及电学参数数据传输至显示器；使用参数数据实时生成波形图表，并读取波形图表中曲线的最值、曲线的最值代表的参数数据对应的实际环境参数、受力值及频率值生成曲线分析结果投影至显示器。

A test method and system for the performance of friction nano generator

【技术实现步骤摘要】
一种摩擦纳米发电机性能测试方法及系统
本专利技术涉及数据测量
，尤其涉及一种摩擦纳米发电机性能测试方法及系统。
技术介绍
为了更好地推动科学的发展及人类的进步，对能源的研究始终是人类的重要研究课题之一，而基于摩擦起电和静电感应的耦合原理制作的摩擦纳米发电机，也逐渐成为人们的研究热点。在对摩擦纳米发电机的研究过程中，数据采集是必不可少的一项工作，通过采集摩擦纳米发电机在各项工作条件下产生的数据，能够更好地对摩擦纳米发电机的性能进行分析。然而，由于在摩擦纳米发电机的工作过程中，外界环境普遍存在电磁干扰和环境温湿度变化等的因素，并且摩擦纳米发电机在工作过程中本身也会产生振动及热量，这些因素会导致测量仪器的测量的数据与真实数据之间存在较大误差，因此使得对摩擦纳米发电机的性能分析准确度较低。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供一种摩擦纳米发电机性能测试方法，旨在解决现有技术中对摩擦纳米发电机的性能分析手段较复杂和准确度较低的技术问题。为实现上述目的，本专利技术第一方面提供一种摩擦纳米发电机性能测试方法，包括：获取密闭空间中的实际环境参数后，根据预定环境参数实时调节所述实际环境参数；响应于用户的发电操作在所述密闭空间中使用驱动电机控制摩擦纳米发电机相互接触后分离，以使摩擦纳米发电机完成发电；在密闭空间中的环境恒定，且所述发电器件相互接触后，实时采集所述发电器件的受力值以及所述发电器件相互接触后分离的接触频率值；在密闭空间中的环境恒定，且所述发电器件相互接触后，对摩擦纳米发电机产生的电流或电压进行采集，得到参数数据；将一段时间内采集到的所述受力值、所述频率值及所述参数数据传输至显示器；使用所述参数数据实时生成波形图表，并在测量停止后读取所述波形图表中曲线的最值、曲线的最值代表的参数数据对应的实际环境参数、所述受力值及所述频率值生成曲线分析结果投影在所述显示器上。进一步地，所述对密闭空间中的实际环境参数进行调节包括：控制密闭空间周向的电磁屏蔽网屏蔽外界电磁干扰；对密闭空间内的温度及湿度进行实时检测，并将检测结果投影至显示器；设置器件工作环境温度值，通过温度控制装置使器件工作环境温度达到所需数值，在检测到所述温度发生变化时，实时控制密闭空间内的温度控制装置工作，以保持所述温度恒定；设置器件工作环境湿度值，通过湿度控制装置使器件工作环境湿度达到所需数值，在检测到所述湿度改变时，实时控制密闭空间内的湿度控制装置调节湿度至所需数值；进一步地，所述对摩擦纳米发电机相互接触时产生的电流或电压进行采集，得到参数数据包括：在摩擦纳米发电机的发电器件相互接触分离时，且在未采集电流值的时刻内，在一条物理通道上从与摩擦纳米发电机相连接的高阻计上实时采集电压值；在摩擦纳米发电机的发电器件相互接触时，且在未采集电压值的时刻内，在另一条物理通道上从与摩擦纳米发电机相连接的电流放大器上实时采集电流值；根据程序预先对电流或电压的信号检测选择，从所述物理通道中选择与所述信号检测选择相对应的通道数据生成参数数据。进一步地，所述方法还包括：在生成所述曲线结果后，将所述曲线结果图作为图像存储文件，将曲线数据作为文本存储文件，同时进行存储。进一步地，所述方法还包括：所述方法还包括：在所述对密闭空间中的实际环境参数进行调节前，通过计算机设定所述密闭空间中的预定环境参数，以在不同预定环境参数作为所述实际环境参数的环境内对摩擦纳米发电机的工作状态进行测量。本专利技术第二方面提供一种摩擦纳米发电机性能测试系统，包括：参数调节模块，用于获取密闭空间中的实际环境参数后，并根据预定环境参数实时调节所述实际环境参数；驱动电机控制模块，用于响应于用户的发电操作在所述密闭空间中使用驱动电机控制摩擦纳米发电机相互接触后分离，以使摩擦纳米发电机完成发电；第一采集模块，用于对在所述参数调节模块的调节下，密闭空间中的环境恒定，且在驱动电机控制模块的控制下，发电器件相互接触后，实时采集所述发电器件的受力值以及所述发电器件相互接触后分离的接触频率值；第二采集模块，用于对在所述参数调节模块的调节下，密闭空间中的环境恒定，且在驱动电机控制模块的控制下，对摩擦纳米发电机产生的电流或电压进行采集，得到参数数据；数据传输模块，用于将一段时间内所述第一采集模块采集到的受力值、频率值及所述第二采集模块采集到的参数数据传输至显示器；图表生成模块，用于使用所述数据传输模块传输的参数数据实时生成波形图表，并在测量停止后读取将所述波形图表中曲线的最值、曲线的最值代表的参数数据对应的实际环境参数、所述受力值及所述频率值生成曲线分析结果投影在所述显示器上。进一步地，所述参数调节模块包括：电磁屏蔽单元，用于控制密闭空间周向的电磁屏蔽网屏蔽外界电磁干扰；温湿度检测单元，用于对密闭空间内的温度及湿度进行实时检测，并将检测结果投影至显示器；温度调节单元，用于设置器件工作环境温度值，通过温度控制装置使器件工作环境温度达到所需数值，在检测到所述温度发生变化时，实时控制密闭空间内的温度控制装置工作，以保持所述温度恒定；湿度调节单元，用于设置器件工作环境湿度值，通过湿度控制装置使器件工作环境湿度达到所需数值，在检测到所述湿度改变时，实时控制密闭空间内的湿度控制装置调节湿度至所需数值。进一步地，所述第二采集模块包括：电压值采集单元，用于在摩擦纳米发电机相互接触分离时，且在未采集电流值的时刻内，在一条物理通道上从与摩擦纳米发电机相连接的电压采集设备实时采集电压值；电流值采集单元，用于在摩擦纳米发电机的发电器件相互接触时，且在所述电压值采集单元未采集电压值的时刻内，在另一条物理通道上从与摩擦纳米发电机相连接的电流采集设备上实时采集电流值；参数数据选择单元，用于根据程序预先对电流及电压的信号检测选择，从所述物理通道中选择与所述信号检测选择相对应的通道数据生成参数数据。进一步地，所述系统还包括：存储模块，用于在所述图表生成模块生成所述曲线结果后，将所述曲线结果图和曲线数据作为图像存储文件和文本存储文件同时进行存储。进一步地，所述系统还包括：所述系统还包括：预定环境参数设定单元，用于在所述参数调节模块对密闭空间中的实际环境参数进行调节前，通过计算机设定所述密闭空间中的预定环境参数，以在不同预定环境参数作为实际环境参数的环境内对摩擦纳米发电机的工作状态进行测量。本专利技术提供一种摩擦纳米发电机性能测试方法及系统，有益效果在于：通过对密闭空间中的实际环境参数进行调节，能够使密闭空间中的环境条件保持恒定，从而使得摩擦纳米发电机在工作时，不受外界电磁干扰、温度、湿度等环境参数的影响；并且在密闭空间中的环境参数保持恒定的情况下，也消除了摩擦纳米发电机本身产生的热量导致最终测试的误差；并且在收集摩擦纳米发电机相互接触后的受力值，能够得知摩擦纳米发电机发生振动后，发电器件相互接触后的受力值，此时的受力值包括了在驱动电机的作用下发电器件的受力值，以及摩擦纳米发电机振动作用下发电器件的受力值，从而使得发电器件的总受力值明确，而并非只能够根据驱动电机的驱动力来在数据上对摩擦纳米发电机的性能进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种摩擦纳米发电机性能测试方法，其特征在于，包括：/n获取密闭空间中的实际环境参数后，根据预定环境参数实时调节所述实际环境参数；/n响应于用户的发电操作在所述密闭空间中使用驱动电机控制摩擦纳米发电机相互接触后分离，以使摩擦纳米发电机完成发电；/n在密闭空间中的环境恒定，且所述发电器件相互接触后，实时采集所述发电器件的受力值以及所述发电器件相互接触后分离的接触频率值；/n在密闭空间中的环境恒定，且所述发电器件相互接触后，对摩擦纳米发电机产生的电流或电压进行采集，得到参数数据；/n将一段时间内采集到的所述受力值、所述频率值及所述参数数据传输至显示器；/n使用所述参数数据实时生成波形图表，并在测量停止后读取所述波形图表中曲线的最值、曲线的最值代表的参数数据对应的实际环境参数、所述受力值及所述频率值生成曲线分析结果投影在所述显示器上。/n

【技术特征摘要】
1.一种摩擦纳米发电机性能测试方法，其特征在于，包括：
获取密闭空间中的实际环境参数后，根据预定环境参数实时调节所述实际环境参数；
响应于用户的发电操作在所述密闭空间中使用驱动电机控制摩擦纳米发电机相互接触后分离，以使摩擦纳米发电机完成发电；
在密闭空间中的环境恒定，且所述发电器件相互接触后，实时采集所述发电器件的受力值以及所述发电器件相互接触后分离的接触频率值；
在密闭空间中的环境恒定，且所述发电器件相互接触后，对摩擦纳米发电机产生的电流或电压进行采集，得到参数数据；
将一段时间内采集到的所述受力值、所述频率值及所述参数数据传输至显示器；
使用所述参数数据实时生成波形图表，并在测量停止后读取所述波形图表中曲线的最值、曲线的最值代表的参数数据对应的实际环境参数、所述受力值及所述频率值生成曲线分析结果投影在所述显示器上。


2.根据权利要求1所述的摩擦纳米发电机性能测试方法，其特征在于，
所述对密闭空间中的实际环境参数进行调节包括：
控制密闭空间周向的电磁屏蔽网屏蔽外界电磁干扰；
对密闭空间内的温度及湿度进行实时检测，并将检测结果投影至显示器；
设置器件工作环境温度值，通过温度控制装置使器件工作环境温度达到所需数值，在检测到所述温度发生变化时，实时控制密闭空间内的温度控制装置工作，以保持所述温度恒定；
设置器件工作环境湿度值，通过湿度控制装置使器件工作环境湿度达到所需数值，在检测到所述湿度改变时，实时控制密闭空间内的湿度控制装置调节湿度至所需数值。


3.根据权利要求1所述的摩擦纳米发电机性能测试方法，其特征在于，
所述对摩擦纳米发电机相互接触时产生的电流或电压进行采集，得到参数数据包括：
在摩擦纳米发电机的发电器件相互接触分离时，且在未采集电流值的时刻内，在一条物理通道上从与摩擦纳米发电机相连接的高阻计上实时采集电压值；
在摩擦纳米发电机的发电器件相互接触时，且在未采集电压值的时刻内，在另一条物理通道上从与摩擦纳米发电机相连接的电流放大器上实时采集电流值；
根据程序预先对电流或电压的信号检测选择，从所述物理通道中选择与所述信号检测选择相对应的通道数据生成参数数据。


4.根据权利要求1所述的摩擦纳米发电机性能测试方法，其特征在于，
所述方法还包括：
在生成所述曲线结果后，将所述曲线结果图作为图像存储文件，将曲线数据作为文本存储文件，同时进行存储。


5.根据权利要求1所述的摩擦纳米发电机性能测试方法，其特征在于，
所述方法还包括：
在所述对密闭空间中的实际环境参数进行调节前，通过计算机设定所述密闭空间中的预定环境参数，以在不同预定环境参数作为所述实际环境参数的环境内对摩擦纳米发电机的工作状态进行测量。


6.一种摩擦纳米发电机性能测试系统，其特征在于，包括：
参数调节模块，用于获取密闭空间中的实际环境参数后，并根据预定环境参数实时调节所述实际环境参数；
驱动电机控制模...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄龙彪，吴沛榆，韩建成，
申请(专利权)人：深圳大学，
类型：发明
国别省市：广东;44