本发明专利技术涉及能源技术领域，公开了一种气囊传感结构、传感器、佩戴感应装置和气囊式摩擦纳米发电机，气囊传感结构包括通过气流通道相互连通的储气室和气室以及设置在该气室中的感应组件，感应组件包括第一电极和与第一电极的相对面上设有介电材料涂层的第二电极，气室的上下两侧设有彼此相吸的软磁铁，软磁铁设置为使得第一电极和第二电极相互贴合；在储气室发生形变而容积减小时，储气室内的至少部分气体通过气流通道注入气室中，以使得第一电极和第二电极分离形成感应电流。本发明专利技术解决了由于常规的摩擦纳米发电机受其自身发电的局限性，无法在水下进行适时有效的信息反馈，导致不能对水下的能源进行持续有效的收集以及传感数据的采集和监测问题。据的采集和监测问题。据的采集和监测问题。
【技术实现步骤摘要】
气囊传感结构、传感器、佩戴感应装置和气囊式摩擦纳米发电机
[0001]本专利技术涉及能源
，具体地涉及气囊传感结构、传感器、佩戴感应装置和气囊式摩擦纳米发电机。
技术介绍
[0002]摩擦纳米发电机，用于微能源收集、机械传感、水下运动信号监控。传统摩擦电纳米发电机多用于干燥环境中或是水面上的能量收集或传感，由于封装和数据采集的困难，基于摩擦纳米发电机的水下应用和开发还没有得到充分的发展。
[0003]目前针对蓝色能源的摩擦纳米发电机多应用于水面上，常规的摩擦纳米发电机基于其发电的局限性，加之水下作业会受到水的屏蔽效应，无法有效的在水下进行求救及作业信号的适时反馈，不能对水下的能源情况进行持续有效的监测以及数据的采集。同时，常规的摩擦纳米发电机由硬质材料制成，在应用于水下生物监测时由于贴附性不好不易正常作业，甚至影响使用寿命或丢失。
技术实现思路
[0004]本专利技术的目的是为了克服现有技术存在的由于常规的摩擦纳米发电机受封装水平及自身发电易受水的屏蔽效应影响的局限性，无法在水下进行适时有效的信息反馈，导致不能对水下的能源情况进行持续有效的收集以及数据的采集及监测的技术问题。
[0005]为了实现上述目的，本专利技术一方面提供一种气囊传感结构。
[0006]所述气囊传感结构包括通过气流通道相互连通的储气室和气室以及设置在该气室中的感应组件，所述感应组件包括第一电极和与所述第一电极的相对面上设有介电材料涂层的第二电极，所述气室的上下两侧设有彼此相吸的软磁铁，所述软磁铁设置为使得所述第一电极和所述第二电极相互贴合；在所述储气室发生形变而容积减小时，该储气室内的至少部分气体通过所述气流通道注入所述气室中，以使得所述第一电极和所述第二电极分离产生感应电流。
[0007]本发提供的气囊传感结构通过设置储气室和气室，并在气室中设置包括第一电极和与所述第一电极的相对面上设有介电材料涂层的第二电极，同时在气室的上下两侧设有彼此相吸的软磁铁，以使得第一电极和第二电极相互贴合，在储气室发生形变而容积减少时，储气室中至少部分气体通过气流通道注入到气室中，以使得第一电极和第二电极分离形成电能，气囊传感结构在外周环境的机械力作用下可以源源不断的产生电能，该电信号可以用于传感，同时也可以经过能源管理电路进行储能或向外输出电能用于驱动其他低功耗用电器。从而解决了由于常规的摩擦纳米发电机受其自身发电易受水的屏蔽效应干扰的局限性，无法在水下进行适时有效的信息反馈，导致不能对水下的能源情况进行持续有效的收集以及数据的采集及监测的技术问题。
[0008]优选地，所述气流通道包括沿所述第一电极和所述第二电极的贴合方向对置的第
一沟道和第二沟道，所述第一沟道与所述第二沟道形成为非对称结构。
[0009]优选地，所述第一沟道连接所述气室一侧的沟道宽度小于所述第一沟道连接所述储气室一侧的沟道宽度；沿从所述储气室至所述气室方向，所述第二沟道具有恒定的沟道宽度。
[0010]优选地，所述气囊传感结构包括两个所述气室，两个所述气室对称设置在所述储气室的两侧。
[0011]优选地，所述储气室相对两个所述气室凸出以使得所述气囊传感结构的外轮廓形成为阶梯状。
[0012]优选地，所述气囊传感结构包括以下至少一种方式：
[0013]方式一，所述气室中设有用于固定所述第一电极和第二电极的限位槽，所述限位槽与所述气流通道连通为使得当所述气体被注入所述气室时作用于所述第一电极和第二电极的彼此相对的一侧；
[0014]方式二，所述软磁铁为软磁条；
[0015]方式三，所述气囊传感结构的气囊外壳由铂催化凝胶制成。
[0016]本专利技术的第二方面提供一种气囊传感器。
[0017]所述气囊传感器包括信号采集及处理模块、电源模块和根据上述任一种所述的气囊传感结构，所述气囊传感结构通过电路与信号采集及处理模块、电源模块相连构成运动信息传感系统。
[0018][0019]本专利技术的第三方面提供一种气囊佩戴感应装置。
[0020]所述气囊佩戴感应装置包括硅胶材质的固定套和根据上述任一种所述的气囊传感结构，所述气囊传感结构设置在所述固定套上。
[0021]本专利技术的第四方面提供一种气囊式摩擦纳米发电机。
[0022]所述气囊式摩擦纳米发电机包括能源管理电路、根据上述任一种所述的气囊传感结构或上述所述的气囊传感器，所述气囊传感结构通过收集运动机械能转化成的电能可通过能源管理电路应用于低功耗用电器。
[0023]优选地，所述气囊式摩擦纳米发电机包括与所述能源管理电路包含的电压转化器。
附图说明
[0024]图1是本专利技术提供的具体实施方式中的气囊传感结构的结构示意图；
[0025]图2是图1的内部结构示意图；
[0026]图3是图1的使用状态结构示意图。
[0027]附图标记说明
[0028]1、储气室；2、气室；3、感应组件；301、第一电极；302、第二电极；4、软磁铁；5、气流通道；501、第一沟道；502、第二沟道；6、固定套。
具体实施方式
[0029]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的
附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，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，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0030]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0031]在本专利技术中，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“中”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本专利技术及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。
[0032]并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本专利技术中的具体含义。
[0033]另外，术语“多个”的含义应为两个以及两个以上。
[0034]需要说明的是，在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本专利技术。
[0035]如图1至图3所示，本专利技术提供一种气囊传感结本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种气囊传感结构，其特征在于，所述气囊传感结构包括通过气流通道(5)相互连通的储气室(1)和气室(2)以及设置在该气室(2)中的感应组件(3)，所述感应组件(3)包括第一电极(301)和与所述第一电极(301)的相对面上设有介电材料涂层的第二电极(302)，所述气室(2)的上下两侧设有彼此相吸的软磁铁(4)，所述软磁铁(4)设置为使得所述第一电极(301)和所述第二电极(302)相互贴合；在所述储气室(1)发生形变而容积减小时，该储气室(1)内的至少部分气体通过所述气流通道(5)注入所述气室(2)中，以使得所述第一电极(301)和所述第二电极(302)分离形成感应电流。2.根据权利要求1所述的气囊传感结构，其特征在于，所述气流通道(5)包括沿所述第一电极(301)和所述第二电极(302)的贴合方向对置的第一沟道(501)和第二沟道(502)，所述第一沟道(501)与所述第二沟道(502)形成为非对称结构。3.根据权利要求2所述的气囊传感结构，其特征在于，所述第一沟道(501)连接所述气室(2)一侧的沟道宽度小于所述第一沟道(501)连接所述储气室(1)一侧的沟道宽度；沿从所述储气室(1)至所述气室(2)方向，所述第二沟道(502)具有恒定的沟道宽度。4.根据权利要求1所述的气囊传感结构，其特征在于，所述气囊传感结构包括两个所述气室(2)，两个所述气室(2)对称设置在所述储气室(1)的两侧。5.根据权利要求4所述的气囊传感结构，其...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈翔宇，王杏灵，
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：
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