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基于磁驱动的合页接触式摩擦纳米发电机

文献类型： 中文期刊

作者： 韩念春 1 ; 曹凯 1 ; 肖纵纵 1 ; 柳军 1 ; 皮杰 2 ;

作者机构： 1.江苏大学农业工程学院

2.江苏省农业科学院农业设施与装备研究所

关键词： 摩擦纳米发电机;合页结构;微风能收集;风速传感器

期刊名称： 机械设计与研究

ISSN： 1006-2343

年卷期： 2024 年 40 卷 004 期

页码： 89-97,103

收录情况： 北大核心 ; CSCD

摘要： 基于接触起电和静电感应的耦合原理，本文创新性地设计并制作了一种利用磁场驱动的合页接触式摩擦纳米发电机(MDH-TENG),实现了对合页开合过程产生电荷的直接提取。通过深入的理论分析和有限元模拟，搭建了实验平台并得出以下发现：MDH-TENG的输出电压与电极尺寸大小和接触压力成正比，与电极厚度成反比；MDH-TENG输出的电能经整流电路处理后，可实现对电容的快速充电，仅需89 s即可将47μF的电容充至4.4 V。经过电压衰减电路处理后，MDH-TENG的输出电压可供单片机采集，结合滤波算法与定时器功能，可实现风速的准确测量。该设计为能量收集和自驱动传感领域开辟了新的可能性，展示了其在智能传感时代的巨大潜力。

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