一种基于摩擦纳米发电的测力仪、测力方法、设备及系统技术方案

本发明专利技术涉及测量仪器技术领域，公开了一种基于摩擦纳米发电的测力仪、测力方法、设备及系统。本发明专利技术测力仪的本体包括层叠设置的基准层、中间层和具有栅状结构的摩擦层，基准层和摩擦层均由易失电子材料制成，中间层由易得电子材料制成；在测力仪被施加沿着该栅状结构的栅格方向以及沿着与该栅格方向垂直的方向的大小相同的力时，基于基准层和中间层摩擦输出的电压信号的大小确定所施加的力的大小，基于摩擦层与中间层摩擦输出的电压信号与基准层和中间层摩擦输出的电压信号的比值或二者变化量的比值确定所施加的力的方向。本发明专利技术的测量结果不会受到环境参数的影响且量程不受限，具有性能稳定可靠、可参考性较高及应用广泛的优点。优点。优点。

【技术实现步骤摘要】
一种基于摩擦纳米发电的测力仪、测力方法、设备及系统


[0001]本专利技术涉及测量仪器
，尤其涉及一种基于摩擦纳米发电的测力仪、测力方法、设备及系统。

技术介绍

[0002]测力仪是用于测量各种力或载荷的便携式计量仪器，又称测力计，被广泛地应用于电气、包装、汽车工业和食品加工等行业。
[0003]目前常用的测力仪器包括应变式测力仪及弹簧测力仪等形式的仪器。其中，应变式测力仪是基于电阻应变原理实现测力，其由粘贴在传感器弹性体上的高档箔式应变片组成全桥电路。当受到载荷作用时，传感器弹性体产生变形，应变片也相应感受应变，从而使电桥失去平衡，并输出与作用力大小成正比的电信号。弹簧测力仪是基于弹簧受力与弹性形变大小成正比的原理实现测力。
[0004]然而，目前的弹簧测力仪因受到自身弹性模量的限制而量程较小，部分应变式测力仪由于使用时受力的支撑点为操作者手臂，也无法对稍微较重的物体进行测量。此外，上述的测力仪器在测力过程仅显示力的大小，不能完全展现被测产品的实际参数，可参考性较差，且容易因受到环境参数的影响而导致产生误差。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于摩擦纳米发电的测力仪，其特征在于，包括测力仪本体，所述测力仪本体包括层叠设置的基准层、中间层和具有栅状结构的摩擦层；所述基准层和所述摩擦层均由易失电子材料制成，所述中间层由易得电子材料制成。2.根据权利要求1所述的基于摩擦纳米发电的测力仪，其特征在于，所述易失电子材料为活泼金属材料。3.根据权利要求1所述的基于摩擦纳米发电的测力仪，其特征在于，所述易得电子材料为非金属材料。4.根据权利要求1所述的基于摩擦纳米发电的测力仪，其特征在于，所述栅状结构为扶梯形栅状结构、梳子形栅状结构或鱼骨形栅状结构。5.根据权利要求1所述的基于摩擦纳米发电的测力仪，其特征在于，所述测力仪基于单电极模式。6.根据权利要求1所述的基于摩擦纳米发电的测力仪，其特征在于，所述基准层、所述中间层及所述摩擦层均为片状。7.一种基于摩擦纳米发电的测力方法，其特征在于，所述测力方法应用于如权利要求1
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6任意一项所述的基于摩擦纳米发电的测力仪，所述方法包括：在测力仪被施加沿着摩擦层的栅状结构的栅格方向以及沿着与所述栅格方向垂直的方向的大小相同的力时，获取第一电压信号和第二电压信号；所述第一电压信号为基准层和中间层摩擦输出的电压信号，所述第二电压信号为所述摩擦层与所述中间层摩擦输出的电压信号；基于所述第一电压信...

【专利技术属性】
技术研发人员：张成，姚宣任，林芳，黄喜利，张乾熙，李晓宁，
申请(专利权)人：广东海洋大学，
类型：发明
国别省市：