一种雨量计制造技术

本发明专利技术公开了一种雨量计，通过引入摩擦纳米发电机，使得摩擦纳米发电机可以将雨滴的能量收集起来，转换成第一电信号和第二电信号，能量管理模块通过对第一电信号的处理可以确定出供电信号，使得信号处理模块可以在供电信号的驱动下正常工作，同时信号处理模块可以依据第二电信号确定出雨量信息；因此，通过引入摩擦纳米发电机，可以将雨滴的能量收集起来变成电能为雨量计的正常工作供电，同时还可以实现雨量的传感，实现了雨量计的自驱动设计，解决了对短寿命电池的依赖，降低了维护成本，同时避免了环境污染。时避免了环境污染。时避免了环境污染。

【技术实现步骤摘要】
一种雨量计
[0001]本申请要求在2021年09月02日提交中国专利局、申请号为202111025414.6、专利技术名称为“自驱动智能雨量计”的中国专利公开的优先权，其全部内容以引入的方式并入本申请中。


[0002]本专利技术涉及传感
，尤指一种雨量计。

技术介绍

[0003]雨量计是雨量监测的重要设备，通常工作在无人看管的环境中，需要较长的使用寿命。目前，常规雨量计的工作原理主要有虹吸式、称重式和翻斗式，其机械结构往往较为复杂。此外，雨量计中的电子设备主要由短寿命电池供电，大大增加了维护成本和环境污染。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供了一种雨量计，通过引入摩擦纳米发电机，可以将雨滴的能量收集起来变成电能为雨量计的正常工作供电，同时还可以实现雨量的传感，实现了雨量计的自驱动设计，解决了对短寿命电池的依赖，降低了维护成本，同时避免了环境污染。
[0005]本专利技术实施例提供了一种雨量计，包括：摩擦纳米发电机、能量管理模块和信号处理模块；
[0006]所述摩擦纳米发电机包括能量输出端和信号输出端，所述摩擦纳米发电机用于：在雨滴滴在所述摩擦纳米发电机上时，通过所述能量输出端输出第一电信号，通过所述信号输出端输出第二电信号；
[0007]所述能量管理模块分别与所述能量输出端和所述信号处理模块电连接，所述能量管理模块用于：对所述第一电信号进行处理后得到供电信号，并将所述供电信号传输至所述信号处理模块；
[0008]所述信号处理模块还与所述信号输出端电连接，所述信号处理模块用于：在所述供电信号的驱动下，对所述第二电信号进行分析确定出雨量信息。
[0009]本专利技术有益效果如下：
[0010]本专利技术实施例提供的一种雨量计，通过引入摩擦纳米发电机，使得摩擦纳米发电机可以将雨滴的能量收集起来，转换成第一电信号和第二电信号，能量管理模块通过对第一电信号的处理可以确定出供电信号，使得信号处理模块可以在供电信号的驱动下正常工作，同时信号处理模块可以依据第二电信号确定出雨量信息；因此，通过引入摩擦纳米发电机，可以将雨滴的能量收集起来变成电能为雨量计的正常工作供电，同时还可以实现雨量的传感，实现了雨量计的自驱动设计，解决了对短寿命电池的依赖，降低了维护成本，同时避免了环境污染。
附图说明
[0011]图1为本专利技术实施例中提供的一种雨量计的结构示意图；
[0012]图2为本专利技术实施例中提供的一种摩擦纳米发电机的结构示意图；
[0013]图3为沿着图2中N1
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N2方向的剖视图；
[0014]图4为本专利技术实施例中提供的一种摩擦纳米发电机的立体结构示意图；
[0015]图5为本专利技术实施例中提供的多个第一子摩擦纳米发电机的电连接关系的电路图；
[0016]图6为本专利技术实施例中提供的能量管理模块的具体结构示意图；
[0017]图7为本专利技术实施例中提供的信号处理模块的具体结构示意图；
[0018]图8为本专利技术实施例中提供的另一种雨量计的结构示意图；
[0019]图9为本专利技术实施例中提供的第一电信号和雨量的关系图；
[0020]图10为本专利技术实施例中提供的雨量计的工作状态的示意图；
[0021]图11为图10中的虚线框1内的局部放大示意图；
[0022]图12为图10中的虚线框2内的局部放大示意图；
[0023]图13为图10中的虚线框3内的局部放大示意图；
[0024]图14为本专利技术实施例中提供的雨量计检测到的雨量结果的示意图。
[0025]10
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摩擦纳米发电机，11
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第一子摩擦纳米发电机，11a
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第一电极结构，11b
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第一摩擦结构，12
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第二子摩擦纳米发电机，12a
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第二电极结构，12b
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第二摩擦结构，13
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基板，14
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第一二极管，20
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能量管理模块，21
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电压管理单元，22
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存储单元，23
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稳压单元，30
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信号处理模块，31
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电压调配单元，32
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控制单元，40
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雨滴，50
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信号传输模块，60
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外部设备，Y1
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能量输出端，Y2
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信号输出端，G1
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第一输出极，G2
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第二输出极，G3
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第三输出极，G4
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第四输出极。
具体实施方式
[0026]下面将结合附图，对本专利技术实施例提供的一种雨量计的具体实施方式进行详细地说明。需要说明的是，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]本专利技术实施例提供了一种雨量计，如图1所示，可以包括：摩擦纳米发电机10、能量管理模块20和信号处理模块30；
[0028]摩擦纳米发电机10包括能量输出端Y1和信号输出端Y2，摩擦纳米发电机10用于：在雨滴40滴在摩擦纳米发电机10上时，通过能量输出端Y1输出第一电信号S1，通过信号输出端Y2输出第二电信号S2；
[0029]能量管理模块20分别与能量输出端Y1和信号处理模块30电连接，能量管理模块20用于：对第一电信号S1进行处理后得到供电信号U0，并将供电信号U0传输至信号处理模块30；
[0030]信号处理模块30还与信号输出端Y2电连接，信号处理模块30用于：在供电信号U0的驱动下，对第二电信号S2进行分析确定出雨量信息。
[0031]如此，通过引入摩擦纳米发电机，使得摩擦纳米发电机可以将雨滴的能量收集起
来，转换成第一电信号和第二电信号，能量管理模块通过对第一电信号的处理可以确定出供电信号，使得信号处理模块可以在供电信号的驱动下正常工作，同时信号处理模块可以依据第二电信号确定出雨量信息；因此，通过引入摩擦纳米发电机，可以将雨滴的能量收集起来变成电能为雨量计的正常工作供电，同时还可以实现雨量的传感，实现了雨量计的自驱动设计，解决了对短寿命电池的依赖，降低了维护成本，同时避免了环境污染。
[0032]可选地，在本专利技术实施例中，摩擦纳米发电机还包括：第一子摩擦纳米发电机和第二子摩擦纳米发电机；
[0033]第一子摩擦纳米发电机与能量输出端电连接，第一子摩擦纳米发电机用于：在雨滴滴在第一子摩擦纳米发电机上时，产生第一电信号；
[0034]第二子摩擦纳米发电机与信号输出端电连接，第二子摩擦纳米发电机用于：在雨滴滴在第二子摩擦纳米发电机上时，产生第二电信号。
[0035]如本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种雨量计，其特征在于，包括：摩擦纳米发电机、能量管理模块和信号处理模块；所述摩擦纳米发电机包括能量输出端和信号输出端，所述摩擦纳米发电机用于：在雨滴滴在所述摩擦纳米发电机上时，通过所述能量输出端输出第一电信号，通过所述信号输出端输出第二电信号；所述能量管理模块分别与所述能量输出端和所述信号处理模块电连接，所述能量管理模块用于：对所述第一电信号进行处理后得到供电信号，并将所述供电信号传输至所述信号处理模块；所述信号处理模块还与所述信号输出端电连接，所述信号处理模块用于：在所述供电信号的驱动下，对所述第二电信号进行分析确定出雨量信息。2.如权利要求1所述的雨量计，其特征在于，所述摩擦纳米发电机还包括：第一子摩擦纳米发电机和第二子摩擦纳米发电机；所述第一子摩擦纳米发电机与所述能量输出端电连接，所述第一子摩擦纳米发电机用于：在所述雨滴滴在所述第一子摩擦纳米发电机上时，产生所述第一电信号；所述第二子摩擦纳米发电机与所述信号输出端电连接，所述第二子摩擦纳米发电机用于：在所述雨滴滴在所述第二子摩擦纳米发电机上时，产生所述第二电信号。3.如权利要求2所述的雨量计，其特征在于，所述第一子摩擦纳米发电机和所述第二子摩擦纳米发电机均为单电极结构。4.如权利要求3所述的雨量计，其特征在于，所述第一子摩擦纳米发电机包括：叠层设置的第一电极结构和第一摩擦结构；所述第二摩擦纳米发电机包括：叠层设置的第二电极结构和第二摩擦结构；所述雨滴滴落到所述第一摩擦结构表面时，所述第一电极结构输出所述第一电信号；所述雨滴滴落到所述第二摩擦结构表面时，所述第二电极结构输出所述第二电信号。5.如权利要求4所述的雨量计，其特征在于，所述第一子摩擦纳米发电机设置有多个且呈阵列排布；所述第二子摩擦纳米发电机设置有多个且呈阵列排布；所述摩擦纳米发电机还包括基板，所述第一子摩擦纳米发电机和所述第二子摩擦纳米发电机设置在所述基板的同一表面的不同区域；各所述第一子摩擦纳米发电机中的所述第一摩擦结构、以及各所述第二子摩擦纳米发电机中的所述第二摩擦结构为一体结构。6.如权利要求5所述的雨量计，其特征在于，所述第一子摩擦纳米发电机还包括多个第一二极管，所述第二子摩擦纳米发电机还包括多个第二二极管；所述第一二极管与所述第一电极结构一一对应且串联连接，所述第二二极管与所述第二电极结构一一对应且串联连接。7.如权利要求1所述的雨量计，其特征在于，所述能量管理模块包括：电压管理单元、存储单元、以及稳压单元；所述电压管理单元分别与所述能量输出端、所述存储单元和所述稳压单元电连接，所述电压管理单元用于：对所述第一电信号进行降压处理，得到低压直流信号并分别传输至所述存储单元和所述稳压单元；所述存储单元还与所述稳压单元电连接，所述存储...

【专利技术属性】
技术研发人员：张弛，徐超群，刘国旭，黎承煜，付贤鹏，亓有超，
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：