一种自驱动式旋转检测传感器及检测方法技术

本发明专利技术公开了一种自驱动式旋转检测传感器及检测方法，其中，传动分配机构，用于根据输入的旋转运动的转向，分别向第一增速机构和第二增速机构传递旋转运动以加速旋转运动；第一滚动摩擦发电运动副或第二滚动摩擦发电运动副用于接收加速后的旋转运动并输出第一摩擦电信号或第二摩擦电信号至检测单元，从而计算出旋转运动的运动参数。本发明专利技术通过传动分配机构，能够准确的区别出旋转运动的转向；通过摩擦电技术，无需外部电源供电，即可获得摩擦电信号，从而测量出旋转运动的运动参数。从而测量出旋转运动的运动参数。从而测量出旋转运动的运动参数。

A self driving rotation detection sensor and its detection method

【技术实现步骤摘要】
一种自驱动式旋转检测传感器及检测方法


[0001]本专利技术涉及一种自驱动式旋转检测传感器及检测方法，属于运动检测


技术介绍

[0002]旋转体的运动参数主要有角位移、角速度和角加速度等，能够精确检测这些运动参数的传感器主要包括编码器、霍尔传感器、旋转电位器和陀螺仪等。尽管这些传感器的工作原理各异，但共同特点是，它们在运行时需要电源供电，这对于一些自身电能供给受限的装备，如可穿戴式电子产品而言，一定程度上减少了其续航工作时间。另一方面，近年来随着摩擦电材料技术飞速发展，研究者们提出了一些基于摩擦发电模式的旋转运动传感器，这些传感器具有自驱动特点，即不需要消耗电能就可产生含有运动信息的电信号。
[0003]需要指出的是，现有的基于摩擦发电模式的运动传感器是通过运动副之间进行接触分离或相对滑动进行工作，而滑动摩擦不可避免的会引起材料表面的磨损，从而制约了这类传感器的寿命。此外，尽管这类运动传感器能较好地检测出角位移和角速度等信息，但现有技术方案仍未能较好地区分旋转体的转动方向。
[0004]公开于该背景技术部分的信息仅仅旨本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自驱动式旋转检测传感器，其特征是，所述传感器包括传动分配机构、第一增速机构、第二增速机构、第一滚动摩擦发电运动副、第二滚动摩擦发电运动副和检测单元，所述传动分配机构，用于根据输入的旋转运动的转向，分别向第一增速机构和第二增速机构传递旋转运动；其中，输入的逆时针旋转运动传递至第一增速机构，顺时针旋转运动传递至第二增速机构；所述第一增速机构，用于加速逆时针旋转运动；所述第一滚动摩擦发电运动副，用于接收加速后的逆时针旋转运动，并输出第一摩擦电信号至检测单元；所述第二增速机构，用于加速顺时针旋转运动；所述第二滚动摩擦发电运动副，用于接收加速后的顺时针旋转运动，并输出第二摩擦电信号至检测单元；所述检测单元，用于根据第一摩擦电信号，输出逆时针旋转运动的运动参数；根据第二摩擦电信号，输出顺时针旋转运动的运动参数。2.根据权利要求1所述的自驱动式旋转检测传感器，其特征是，所述传动分配机构包括输入轴(1)、主动轮(2)、传动轮(3)、输出轴(22)、第一单向轴承(4)、第一从动轮(6)、第二单向轴承(5)、第二从动轮(7)；所述输入轴(1)固接主动轮(2)，所述输出轴(22)固接传动轮(3)，所述主动轮(2)与传动轮(3)啮合传动连接；所述第一单向轴承(4)嵌于第一从动轮(6)内，且第一单向轴承(4)以顺时针锁止方式装配于输出轴(22)上；所述第二单向轴承(5)嵌于第二从动轮(7)内，且第二单向轴承(5)以逆时针锁止方式装配在输出轴(22)上。3.根据权利要求2所述的自驱动式旋转检测传感器，其特征是，所述第一增速机构与第二增速机构对称设置；所述第一增速机构至少包括一组由第一前级轮(8)和第一后级轮(11)组成的台阶组合轮，所述第二增速机构至少包括一组由第二前级轮(9)和第二后级轮(10)组成的台阶组合轮；所述第一前级轮(8)活动连接第一从动轮(6)，所述第一前级轮(8)固接第一后级轮(11)；所述第二前级轮(9)活动连接第二从动轮(7)，所述第二前级轮(9)固接第二后级轮(10)。4.根据权利要求3所述的自驱动式旋转检测传感器，其特征是，所述第一前级轮(8)的直径小于第一从动轮(6)的直径，所述第一后级轮(11)的直径大于第一前级轮(8)的直径；所述第二前级轮(9)的直径小于第二从动轮(7)的直径，所述第二后级轮(10)的直径大于第二前级轮(9)的直径。5.根据权利要求3所述的自驱动式旋转检测传感器，其特征是，所述第一滚动摩擦发电运动副与第二滚动摩擦发电运动副对称设置；所述第一滚动摩擦发电运动副包括第一驱动轮(12)和第一摩擦轮(15...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹自平，张祎萌，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：